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首藤アイテック露点計の技術 ヘッダー分

露点センサー技術

利点、限界、そしてSUTO iTECが両方の長所をどのように組み合わせるのか

圧縮空気システムにおいて、水分はプロセスの信頼性と空気品質に影響を与える最も重要な要因の一つです。ドライヤーが故障すると、パイプライン内に水が凝縮し、損傷が発生するまで気づかないことがよくあります。その結果、機械の故障、製品の汚染、計画外のダウンタイムが発生する可能性があります。

露点監視は、こうしたリスクの早期発見に役立ちます。湿度レベルをリアルタイムで測定・管理し、乾燥機やろ過システムが適切に機能していることを確認することができます。しかし、露点計測の性能は、使用するセンサー技術に大きく依存します。

この記事では、露点計に見られる最も一般的なセンサー技術の概要を説明し、それらの長所と短所を比較し、SUTO iTECが独自のハイブリッドソリューションで異なるセンサータイプの利点をどのように組み合わせるかを説明する。

ページ概要

  1. 圧縮空気システムにおいて露点が重要な指標となる理由
  2. 露点計に使用されるセンサー技術の概要
  3. フルレンジ露点監視のためのSUTO iTECの複合センサーソリューション
  4. 機能性を高める統合圧力測定
  5. 結論

圧縮空気システムにおいて露点が重要な指標となる理由

露点とは、圧縮空気中の水蒸気が凝縮し始める温度のことである。この値は、空気の乾燥度を決定する上で中心的な役割を果たします。露点が低い場合、空気は乾燥しており、繊細な環境での使用に適しています。しかし、露点が高いと、システム内で結露が発生する可能性が高くなります。

結露は深刻な問題を引き起こす可能性がある。配管内の腐食、空気圧機器の故障、最終製品の汚染につながる可能性があります。そのため、露点測定は、特にプロセスの安全性と清浄度が不可欠な産業において、重要な品質パラメーターとみなされています。

露点を監視することで、ドライヤーが期待通りの性能を発揮していること、圧縮空気がISO 8573などの要求規格に適合していること、過乾燥や再処理でエネルギーが浪費されていないことを確認できます。

S220 圧縮空気用露点センサ (-100... +20 °C Td)- 使用時

露点計に使用されるセンサー技術の概要

酸化アルミニウムセンサー

酸化アルミニウム・センサは層状構造に基づいており、水蒸気が多孔質酸化物層に入り込み、センサの電気容量を変化させる。この変化は存在する湿度の量に比例する。

これらのセンサーは小型で比較的安価であるため、基本的な用途では一般的な選択肢となっている。しかし、その表面構造は汚染に敏感で、ほこりや油のエアロゾルを捕らえやすい。このため、応答時間が遅くなり、時間の経過とともに精度が低下する可能性があります。

1.酸化アルミニウム湿度センサーの簡略構造

メリット

  • コスト効率
  • 小型フォームファクター
  • 広い圧力範囲で作動

デメリット

  • 汚染や汚れに敏感
  • 酸化膜の経年劣化によるドリフト
  • ウェットエアからドライエアに切り替えたときの回復の遅さ
  • 定期的な再校正が必要

ポリマーセンサー

ポリマーセンサーも静電容量の変化を測定することで機能するが、水分子を吸収するために滑らかなポリマー層を使用する。保護フィルターが粒子や汚染物質が感応層に到達するのを防ぎ、安定性と寿命を向上させる。

これらのセンサーは双方向に速い応答時間を提供し、湿度の上昇と低下の両方に素早く反応します。一般的なドライヤー・アプリケーションに広く使用されており、-60~+50 °C Tdの範囲で優れた長期性能を発揮します。

2.高分子湿度センサーの簡略構造

メリット

  • ウェットコンディションでもドライコンディションでも速いレスポンス
  • 経年劣化や汚染に対する高い耐性
  • 低い長期ドリフト
  • ほとんどの産業用途に適している

デメリット

  • 非常に低い水分レベルでの感度の低下
  • 60 °C 以下の露点には適さない Td

水晶振動子マイクロバランス(QCM)センサー

水晶振動子マイクロバランス(QCM)センサーは、水晶振動子の質量変化を測定することにより、極めて高い感度を提供する。水分子が薄いコーティング層に吸収されると、水晶の共振周波数が変化する。少量の水分でも高精度で検出することができる。

このためQCMセンサーは、超乾燥環境や、-100℃Tdという低い露点を測定する必要があるアプリケーションに最適である。しかし、これらのセンサーの物理的特性により、より高い水分レベルや高圧環境での性能は制限されます。

3.Cqmセンサーエレメント

メリット

  • 非常に乾燥したコンディションでも高い精度
  • 湿度のわずかな変化に対する優れた感度
  • ドライからウェットまでの反応速度が速い

デメリット

  • 20 °C 以上の露点には適さない Td
  • 高圧用途での性能は限定的
  • 単独では全露点範囲をカバーできない

フルレンジ露点監視のためのSUTO iTECの複合センサーソリューション

最新の圧縮空気システムのニーズに応えるため、SUTO iTECはポリマーセンサーと QCMセンサーの両方を一つの装置に統合したハイブリッドセンサー技術を開発しました。この組み合わせにより、-100~+50 °C Tdの全領域で信頼性の高い露点測定が可能になります。

内蔵のスイッチング・アルゴリズムが動作条件を継続的に評価し、より精度の高いセンサー・エレメントを自動的に選択します。非常に乾燥した条件下では、QCMセンサーが高精度を実現します。標準的な水分範囲では、ポリマーセンサーが高速応答と安定した長期性能を保証します。

このインテリジェント・デュアルセンサー・アプローチは、両技術の長所を組み合わせると同時に、それぞれの短所を解消します。これにより、複数の測定器を使用したり、手動でレンジを切り替えたり、測定精度に妥協したりする必要がなくなります。

SUTO iTECは、この先進技術を応用して、以下の製品を開発しました。
S220 露点センサー
.両方のセンサエレメントを1つのコンパクトで信頼性の高いデバイスに統合することで、S220は、乾燥剤や冷凍式ドライヤを使用するシステムだけでなく、広い露点範囲にわたってトレーサブルな文書化を必要とする設置など、露点レベルが変化するアプリケーションの正確で安定したモニタリングを保証します。

機能性を高める統合圧力測定

SUTO iTECは、圧力測定を露点センサーに直接統合するオプションを提供している。これにより、ユーザーはシステム圧力を測定し、露点データをリアルタイムで他の湿度関連単位に変換することが可能となり、さらなる付加価値が生まれます。

これらには次のようなものがある:

  • ppm容量
  • 絶対湿度
  • グラム毎立方メートル
  • 大気露点

統合された圧力センシングにより、ユーザーはシステム性能に対する深い洞察、レポートや認証に対するより優れたサポート、測定データの分析やエクスポート時の柔軟性を得ることができます。また、湿度測定値が適切に補正されるため、圧力に依存するアプリケーションの精度が向上します。

S211 乾燥剤式ドライヤ用露点センサ(-60~+20 °C Td)-詳細

結論

各露点センサー技術は、圧縮空気モニタリングに適しています。用途、必要な露点範囲、環境条件、必要な精度レベルによって選択します。

  • 酸化アルミニウムセンサーは、シンプルでコスト重視のアプリケーションに適していますが、頻繁な校正が必要で、汚染に敏感です。
  • ポリマーセンサーは、高速応答と長期信頼性を提供し、ほとんどの標準的な産業用アプリケーションに最適です。
  • QCMセンサーは、特に製薬や高純度環境での低露点条件に最適です。
  • で使用されているSUTO iTECのデュアルセンサーシステム。
    S220 露点センサ
    で使用されているデュアルセンサーシステムは、動作範囲に自動的に適応するオールインワンソリューションを提供します。
  • 統合圧力センサーが複数の湿度ユニットのロックを解除し、高度な診断と変換をサポート

SUTO iTECは、革新的なセンサー設計と20年以上にわたる圧縮空気測定の経験を組み合わせることで、圧縮空気システムの品質安全性効率を維持するための信頼性の高い汎用ソリューションを世界中のユーザーに提供しています。

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