4-3.DPL PLUSシステム

?。迸_(tái)のコントロールユニットに*大２臺(tái)までの周波數(shù)の異なるセンサを接続することができる上、アナログ信號(hào)（*大2點(diǎn)、4～20mA DC or 0～20mA DC）とリレー警報(bào)接點(diǎn)（4點(diǎn)SPDT多目的リレー接點(diǎn)）が出力できる。

寫真２

4-4.SPLシステム

　コントロールユニットとセンサを１対１で接続するシングルタイプで、アナログ信號(hào)（*大2點(diǎn)、4～20mA DC or 0～20mA DC）とリレー警報(bào)接點(diǎn)（4點(diǎn)SPDT多目的リレー接點(diǎn)）が出力できる。

寫真３

３．超音波の反射と受信

3-1.超音波の反射と受信

　「１．超音波によるレベル計(jì)測(cè)の原理」で、打ち出し音波の指向性は鋭い方が良いと説明したが、鋭ければ鋭いほど良いとは限らない。鋭い方が有利な場(chǎng)合は測(cè)定面と垂直に超音波が発射された場(chǎng)合だけである。靜かな液面の場(chǎng)合、指向性が鋭すぎるとほんの少し斜めに當(dāng)たっても反射された超音波は元のセンサの位置に戻ってこない。また、粉面の場(chǎng)合でも安息角度などにより反射角度の位置ずれが起こる。反射を考えると指向性は弱い方が有利と言う矛盾が生じる。必要以上の指向性を持つセンサの使用には十分な注意が必要である。

　（液體測(cè)定において、タンク上部に臺(tái)管を使用してセンサを取り付ける場(chǎng)合は、臺(tái)管をできるだけ液面に垂直になるよう注意して設(shè)置する必要がある）この矛盾を解くひとつの考え方として、強(qiáng)い超音波を使用する方法がある。粉體の場(chǎng)合は、粉面が一様ではないので多少斜めに當(dāng)たっても、表面で超音波は多少の亂反射が生じるので、十分に強(qiáng)い超音波であれば正しい反射が得られる。もうひとつの考え方として、受信面の面積を広くする方法がある。反射超音波が多少橫に反れていても、鋭い受信指向性を持ち、かつ広い受信面積を持つセンサであれば、効率の良い受信が可能となる。鋭い指向性を持つ超音波を使用するならば、受信面積ができるだけ広いものを使用することが良いと言える。また、受信面積が広ければそれだけ反射超音波を多く集めることができるので効率的である。

図３
 

図４

3-2.気體の種類と音速

　気體の種類により音速は異なる。気體による音速の一例を挙げると、20℃の場(chǎng)合、ベンゼンの音速は159.9 m/sec、アルゴンの場(chǎng)合は319.1 m/sec、酸素の場(chǎng)合は327.4 m/sec、窒素の場(chǎng)合は346.0 m/sec 二酸化炭素の場(chǎng)合は 350.2 m/sec、水素の場(chǎng)合は 346.0 m/secなどとなる。

　色々なガスの混合物がある狀態(tài)で均一に混合されていない場(chǎng)合や組成そのものが変わる場(chǎng)合などは、上記の音速が當(dāng)てはまらない場(chǎng)合があるので注意が必要である。

2-2.波長(zhǎng)と分解能

　周波數(shù)が高いほど波長(zhǎng)は短くなり、波長(zhǎng)が短いほど分解能は上がる。電子回路はこの波長(zhǎng)（位相）を*小単位として検出できる。アナログ技術(shù)では、一般的に1/4波長(zhǎng)の分解能まで可能と言われているが、デジタル処理により分解能を波長(zhǎng)の1/10まで向上させることができる。

3-3.圧力と音速

　圧力と密度の比は一定であるので、圧力は音速とは関係しない。 　結(jié)論として、超音波レベル計(jì)測(cè)の重要な要素は、*適周波數(shù)の強(qiáng)力でしかも鋭い指向性を持った超音波パルスを打ち出し、受信指向性の鋭い、できるだけ広い受信面積を持つ受信部で反射超音波をとらえる方法が理想的であると言える。この理想により近づいた*新の超音波式レベル計(jì)を粉體用、液體用および一體形に分類して以下に紹介する。