レベル測定方法の完全ガイド：静圧、超音波、レーダー、および光学

2025-08-28

レベル測定方法の完全ガイド：静圧、超音波、レーダー、光学

レベル測定は、水処理から石油化学まで、さまざまな業界で重要なパラメータです。異なるプロセス、媒体、環境には、異なるセンサー技術が必要です。ここでは、4つの広く使用されているレベル測定方法 — その動作原理、利点、制限、および理想的なアプリケーションシナリオ — を比較し、情報に基づいた選択ができるようにします。

静圧（水圧）レベル測定

原理液柱によって加えられる静水圧に基づいています:

特定の深さでの圧力 = 液体の密度 × 重力加速度 × 液体の高さ。

タンクの底にある圧力トランスミッタがこの圧力を測定し、それをレベルに変換します。

利点

シンプルで費用対効果が高く、実績がある
さまざまなタンク形状で機能する
清浄な液体に対して高い精度

制限

流体密度の知識が必要（密度の変化は精度に影響します）
可変密度の固体またはスラリーには理想的ではない
センサーはプロセス媒体と接触している必要がある

一般的なアプリケーション

貯水池、化学貯蔵タンク、廃水ピット

超音波レベル測定

原理高周波音波を使用:

トランスデューサーは、液面に向かって超音波パルスを放射します。
エコーの帰還時間を測定し、距離/レベルに変換します。

利点

非接触測定
可動部品がない → メンテナンスが少ない
ほとんどの液体と一部の固体で機能する

制限

泡、蒸気、ほこり、乱流、温度の影響を受ける精度
トランスデューサーと表面の間にクリアパスが必要

一般的なアプリケーション

水処理タンク、穀物サイロ、食品業界の容器

レーダー（マイクロ波）レベル測定

原理電磁波（マイクロ波）を使用:

レーダーアンテナは、製品表面に向かってパルスを放射します。
反射信号を測定してレベルを計算します。

2つの主なタイプ：パルス および FMCW（周波数変調連続波） レーダー。

利点

非接触、温度、圧力、蒸気、またはほこりの影響を受けない
非常に高い精度
困難な条件下で機能する（蒸気、泡、高圧）

制限

初期費用が高い
適切なアンテナの選択と設置が必要

一般的なアプリケーション

石油・ガス貯蔵タンク、化学反応器、高圧ボイラー

光学（レーザーまたは光子）レベル測定

原理 2つの主なアプローチ:

レーザー距離測定: レーザービームを表面に送信し、反射時間を測定します。
光学ポイントセンサー: 光の屈折を使用して液体の存在/不在を検出します。

利点

非常に速い応答
特定のアプリケーションで高精度
非接触オプションが利用可能

制限

レーザーシステムは高価になる可能性がある
光学ポイントセンサーは単一のレベルポイントでのみ測定する
透明度、色、または表面反射率の影響を受けるパフォーマンス

一般的なアプリケーション

高精度タンクゲージング、包装ライン、半導体流体

比較

機能/方法	静圧	超音波	レーダー	光学
接触/非接触	接触	非接触	非接触	両方のオプション
媒体タイプ	液体	液体/固体	液体/固体	主に液体
精度	高（密度依存）	中	非常に高い	高い
環境耐性	中程度	蒸気/泡に敏感	優れている	可変
コスト	低い	中	高い	中～高

選択ロジック

安定した密度の液体、予算に優しい → 静圧
清浄なタンクの非接触 → 超音波
要求の厳しい産業環境、最高の精度 → レーダー
高速、ピンポイント検出または精密距離測定 → 光学

最終的な結論 レベル測定には「万能」はありません。最適な選択は、プロセス条件, 精度要件, 設置上の制約, および予算のバランスを取ることです。各テクノロジーの仕組み — およびその強みとトレードオフ — を理解することが、信頼性の高い長期的なパフォーマンスへの第一歩です。

問い合わせを直接私たちに送ってください.