さまざまな液体や粉体を貯蔵・処理する工業用タンクやサイロの在槽管理、プロセス信頼性、操作上の安全性を確保するには連続レベル測定が不可欠です。
伝播時間（Time-of-Flight）測定原理は連続レベル監視のための信頼性に優れたソリューションです。測定物の表面に反射してセンサによって受信される超音波パルスまたはマイクロウェーブパルスを放出することで作動します。送受信の間の時間は表面までの距離の計算に使用されます。タンクの形状が明らか場合は、高精度でレベルを測定することが可能です。
超音波は圧電素子によって機械的に発生し、空気と測定物の密度差によって反射します。一方、レーダー波は電磁波で、測定物の比誘電率（dc値）の変化に基づいて反射します。アプリケーションに応じ、レーダー信号をタンクに自由に伝送したりプローブに沿って導いたりすることができます。
動画で伝播時間（Time-of-Flight）測定原理について学びましょう。
MicropilotおよびLevelflexの特長
- 液体および粉体用の連続レベル測定
- 泡や乱流の影響を受けない信頼のおける性能
- 非接触式測定のため、摩耗およびメンテナンスが最小限
- 高圧、高温、蒸気を伴う過酷な環境に最適
非接触マイクロウェーブ式またはガイドレーダーレベル計による柔軟な設置オプション
日々、貯蔵タンクには実にさまざまな測定物が充填されては排出されます。これには飲用水、フルーツジュース、オイル、燃料、酸、塩水、あるいは砂利、プラスチックペレット、粉体などの固体があります。これらの測定物にはまったく異なる特性を持つものもあるため、検出するためのさまざまな測定原理があります。たとえば、伝播時間（Time-of-Flight）方式による液体または粉体の連続レベル測定です。
1910年頃、アレクサンダー・ベームが反射した音波を利用した物体の位置特定に成功しました。この音響測深が超音波測定の原理です。また1886年には早くも、ハインリッヒ・ルドルフ・ヘルツが、電波の実証に取り組む一方で電波が金属に反射することを発見しています。これがマイクロ波、つまりレーダーの原理に基づく測定の基礎となりました。この測定法の仕組みについて詳しく見てみましょう。
伝播時間（Time-of-Flight）測定器はタンクおよびサイロのレベルを継続的に検知します。超音波パルスまたはマイクロウェーブパルスが測定物の表面に放出されて反射し、それをセンサが再び受信します。伝播時間を測定することで機器と測定物表面の距離を計算できます。超音波は力学的な波で、圧電効果によって超音波パルスが発生し、空気と測定物間の密度の変化によって測定物表面に反射します。
パルスの放射と受信の間の時間を機器で測定・分析することにより、センサメンブレンと測定対象物表面間の距離を直接測定することが可能です。しかし、マイクロ波やレーダー波は電磁波であり、電磁力によってマイクロウェーブパルスが発生し、比誘電率の変化によって測定物表面に反射します。高周波のマイクロウェーブパルスをロッドに沿って測定物に照射したりタンクに放出したりすることができます。
ここで放出されたマイクロウェーブパルスの例で示す伝播時間（Time-of-Flight）測定は、液体および固体の両方に使用できます。放出されたパルスは測定物表面に反射し、測定機器によって検知されます。パルスの伝播時間測定では、既知の伝搬速度を利用して伝送器と測定物表面間の距離を算出します。マイクロウェーブパルスの場合は光の速度です。
タンクの高さを計算に入れると容易にレベルを算出できます。Endress+Hauserの伝播時間（Time-of-Flight）測定器は、高圧や高温のアプリケーション、さまざまな蒸気を伴う測定物や腐食性の測定物、乱流面、泡が生じる液面などのレベル測定も可能です。あらゆるアプリケーションに適したソリューションをご用意しています。Endress+Hauser
