圧縮空気技術における露点センサ
露点とは何ですか？圧力下露点とは何ですか？
露点とは、空気中の水分含有量が飽和し、凝縮し始める温度です。同様に、空気の圧力レベルが大気圧を超える場合、圧力下露点と呼ばれます。したがって、圧力下露点は、水蒸気が特定の圧力で凝縮する温度です。
圧力下露点は、圧縮空気中の水分含有量を測定するための重要なパラメータです。露点が低ければ低いほど、空気は乾燥します。
露点センサとは何ですか？
露点センサは、空気の露点を測定するために使用されます。圧縮空気技術の分野では、これは圧力露点センサと呼ばれ、圧縮空気の圧力下露点を測定します。
測定装置は、空気または圧縮空気の温度および水蒸気含有量を測定するセンサで構成されています。
動作原理
圧縮空気技術における露点センサは、さまざまな測定原理を使用して動作します。最も一般的な 3 つのタイプを以下に示します。
1. 鏡面冷却式露点計
露点センサは、凝縮の原理に基づいて動作します。空気はセンサを通過し、露点に達するまで冷却されます。露点に達するとすぐに水蒸気が凝縮し、センサが温度を記録します。この温度に基づいて露点を計算できます。
2. 酸化アルミニウム静電容量式センサ
静電容量式金属酸化物センとも呼ばれるこれらのセンサは、水蒸気を吸収する薄い金属酸化物層を使用します。酸化物層に水分が入ると、その誘電率が変化し、センサの静電容量が変わります。この変化を電子回路が測定し、露点を算出します。金属酸化物センサは堅牢で過酷な産業環境に適していますが、ポリマーセンサに比べると応答速度はやや遅い傾向があります。
3. 静電容量式ポリマーセンサ
金属酸化物センサと同様に、ポリマーセンサも静電容量の変化を利用します。ポリマー層が水蒸気を吸収すると、その誘電特性が変化します。この変化は湿度値に変換され、さらに露点に換算されます。ポリマーセンサは応答速度が速く、HVACや気象分野で広く使用されていますが、過酷な環境では耐久性が劣ります。
圧縮空気技術の実例をご紹介します。
圧縮空気ライン周辺の外気温がネットワークの圧力露点を下回ると、圧縮空気中の水蒸気が凝縮し始めます。 これにより、腐食、錆の発生、汚染といった問題が生じる可能性があります。そのため、圧力露点計を使用することで、プロセスの信頼性を恒久的に確保できます。
注 : 露点は湿度レベルの間接的な測定値です。露点が高いほど、湿度が高くなります。
圧縮空気システムで露点センサはどのような役割を果たしますか？
露点センサは、圧縮空気システムの信頼性を守るために欠かせません。空気中の水分を常時監視・管理し、過剰な水分による腐食や摩耗、故障を防ぐことで、システムの効率と寿命を維持します。
露点センサを使用することで、圧縮空気中の水分量を測定・監視できます。これにより、水分量を許容範囲に保ち、圧縮空気システムの損傷を防ぐための適切な対策を講じることが可能になります。
圧縮空気ステーションにおける露点センサの利点は何ですか？
- 機器とプロセスの保護：湿った空気は腐食、汚染、製品ロスを引き起こします。水分は錆を促進し、不純物を運んで空気品質や繊細な工程を損ない、欠陥や稼働停止につながります。露点監視を行うことで、空気を乾燥状態に保ち、生産の安全を確保できます。
- 圧縮空気システムの最適化：露点センサは、設置位置より前の空気ネットワークで発生する漏れを検知できますが、センサ以降の漏れは検出できません。長い空気ネットワークでは、使用点での圧力露点（PDP）がセンサの測定値と異なる場合があります。より正確な測定と故障検出を容易にするためには、重要箇所や複数の場所にPDPセンサを設置することが推奨されます。これにより、監視精度、効率、コスト管理が向上します。
- 圧縮空気の品質を確保：圧縮空気に水分が混入すると、品質が低下し、ツールや機械の誤動作を引き起こす可能性があります。ISO 8573-1 は、空気品質の厳しい湿度制限を設定しています。露点センサは、露点を監視し、必要な値以下に維持することで、結露を防ぎ、機器を保護し、これらの規格を満たすのに役立ちます。
- エネルギーとコストの節約：露点を正確に監視することで、圧縮空気の乾燥をより効率的にし、エネルギーを節約できます。
圧縮空気技術における露点センサの設置箇所
露点センサは、圧縮空気技術のさまざまな分野でさまざまなタスクを実行できます。特定の場所に設置することにより、特定の機能を果たすことができます。いくつか例を見てみましょう：
- 圧縮空気ドライヤのあとに、露点センサの設置：
このポイントの露点センサは、乾燥した圧縮空気の品質を監視し、露点が特定のレベルを下回っていることを確認するのに役立ちます。誤差がある場合は、 プレッシャ・エア ・ドライヤの誤作動を示すことがあります。
- 圧縮空気パイプ網の重要な箇所への露点センサの設置：
露点センサは、圧縮空気が冷却される箇所など、圧縮空気パイプ網の重要な箇所に設置が可能です。これらの箇所に 1 つ以上のセンサを配置することで、結露の形成と関連する問題を効果的に防止できます。複数の露点センサを使用すると、故障をより適切に特定でき、診断と問題解決が容易になります。
圧縮空気システムに露点センサを設置すべきタイミングはいつでしょうか？
圧縮空気中の湿度を正確に監視および制御する必要がある場合は、圧縮空気システムに露点センサを設置することをお勧めします。
特に、食品・飲料業界や塗料工場など、湿度が圧縮空気の品質に影響を及ぼす可能性のある環境では、露点センサの使用が不可欠です。
信頼性の高い露点保護を実現
専門家のアドバイス：露点センサの精度は、通常の摩耗、電子部品のドリフト、そして特に環境からの汚染によって、時間の経過とともに低下します。したがって、モデルやメーカーによって異なりますが、露点の信頼性と精度を確保し、ISO 8573への適合を維持するためには、一定の間隔で再校正が必要になります。
圧縮空気システムが、製品品質を損なうことなく、業界標準を満たしていることを確認します。お客様のニーズに最適な露点センサソリューションについて、弊社のエキスパートにお問い合わせください。
よくあるご質問
圧力下露点とは何ですか？
圧力露点 (PDP) は、圧縮空気中の水蒸気が特定の圧力で液体に凝縮し始める温度です。
適切な圧力露点（PDP）を維持することは、特に空気品質が重要な産業において、腐食や機器損傷などの湿気による問題を防ぐために不可欠です。
圧力は露点にどのように影響しますか？
圧力は、圧縮空気システムの露点に直接影響を与えます。圧力が上昇すると露点も上昇するため、水分はより高い温度で凝縮します。
圧縮空気システムの圧力下露点 (PDP) を監視することで、圧力条件が変化しても湿度を制御することができます。
湿度センサと露点センサの違いは何ですか？
湿度センサは、相対湿度（RH）、つまりその温度で空気が保持できる最大水分量に対する現在の水分量を測定します。一方、露点センサは、空気中の水分が液体に凝縮する温度を測定します。
湿度センサが相対湿度（％）を、露点センサーが温度を測定することで、圧縮空気システムにおける結露のリスクを正確に評価できます。
