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上下水道のセンサ

長距離の液位と圧力を、シンプルな 2 線式ループで。多くの疑問は水柱、ケーブル抵抗、水没への保護に行き着きます。

測定項目

測定量代表的なセンサ信号使える計算ツール
井戸、配水池、ポンプ槽の液位投げ込み式静圧レベル伝送器4–20 mA液位–圧力計算ツール
液位信号のスケーリングPLC または RTU へのレベル伝送器4–20 mA4–20 mA 変換ツール
配水管とポンプの圧力圧力伝送器4–20 mA、bar・mH₂O・psi圧力単位換算
遠隔地へのループ長いケーブルの 2 線式伝送器4–20 mA4–20 mA ループ電源計算
水没への保護センサと端子箱の保護等級IP コードIP 等級デコーダ
ブロワ、ポンプ、撹拌機加速度センサ、振動伝送器mm/s の 4–20 mA振動換算ツール
消化槽とプロセスの温度PT100抵抗または 4–20 mAPT100 / PT1000 計算ツール
消化ガスと下水道の雰囲気防爆認証機器ATEX / IECEx 表示防爆表示デコーダ
流量電磁流量計、超音波流量計4–20 mA とパルスパルス出力計算ツール
遠隔地の電池駆動ロガー無線付きの液位・圧力ロガー携帯網または LPWAN 無線電池寿命計算ツール
水質pH、溶存酸素、濁度、塩素の分析計4–20 mA またはデジタルこのサイトにはありません

液位を圧力として測る

井戸、配水池、ポンプ井の液位は、多くの場合、上にある水の圧力を検出する投げ込み式伝送器で測ります。20 °C の水 10 m は 0.979 bar なので、0〜1 bar の伝送器は 10 m 強をカバーし、0〜10 m の液位レンジはちょうど 0〜1 bar にはなりません。校正すべきレンジと任意の液位での読みは液位・圧力計算機で求められます。

読みが正しいかどうかは 2 つの点で決まります。伝送器は自身のダイアフラムから測るので、底からの吊り下げ高さはオフセットになります。また、ケーブルを通じて大気開放されていなければ天候に追従してしまいます。気圧が 10 mbar 変われば水 10 cm に相当します。

汚泥やブラインは水より密度が高く、圧力で読む液位は密度に比例して変わります。水で校正した伝送器は、密度の高い液体では同じ割合だけ高く読みます。

圧力の単位

配水圧力は、国や図面の年代によって bar、水柱メートル、psi で示されます。1 bar は水柱 10.197 m です。圧力換算ツールはすべての単位をまとめて表示します。水柱の単位は密度をちょうど 1000 kg/m³ とした慣用単位で、20 °C の実際の水とは約 0.2 % 異なります。

遠隔地への長いループ

井戸や遠隔局では、伝送器とコントローラの間に数百メートルのケーブルが入ります。ケーブル抵抗は、伝送器が最も電圧を必要とする上限アラーム電流のときに電圧を奪います。電源 24 V、入力 250 Ω、0.75 mm² のケーブル 800 m では、ケーブルが 36.7 Ω を加え、12 V を必要とする伝送器の余裕は 5.7 V です。ループ電源計算機は任意の組み合わせを確認し、まだ動作する最長のケーブルを示します。

コントローラでは電流を液位に戻します。0〜10 m のレンジでは 14.4 mA が 6.5 m です。4–20 mA 換算ツールはこの換算を行い、3.6 mA 未満や 21 mA 超の電流を故障信号として示すので、断線と空の井戸を区別できます。

水没とガス

冠水するピット内のセンサと端子箱には、メーカーが深さと時間を示した連続水没の等級 IP68 が必要です。IP67 は一時的な水没しか保証しません。どちらも、別途表示がない限り噴流への保護は含みません。各コードが何を保証し何を保証しないかは IP 等級デコーダで説明しています。

消化槽や下水道にはメタンや硫化水素が存在しうるため、そこに設置する機器には適切な防爆認証が必要です。防爆表示デコーダは表示を読み取ってゾーンと照合します。危険区域の区分そのものはプラントの文書で定めるものです。

機械

曝気ブロワ、ポンプ、撹拌機は振動速度で監視します。2.8 mm/s RMS は、剛基礎上の中型機について ISO 10816-3 のゾーン B と C の境界です。振動換算ツールはゾーンを示し、速度と加速度センサが出力する加速度を換算します。

このサイトの範囲外

電磁流量計や超音波流量計による流量測定、開水路の流量、pH、溶存酸素、濁度、塩素などの水質分析はここでは扱いません。

更新日:2026年10月11日

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