工業過程の生産中、例えば石化、化学工業、電力などの業界では、生産過程に貯蔵容器設備内の資材に対して物位検査を行い、生産中の各段階に必要な資材を連続的に供給したり、経済計算を行ったりすることを保証しなければならない。生産過程を正常に進行させ、製品の品質と安全生産を保証するために、物位が規定の範囲内にあるかどうかを理解する。

      物位とは、貯蔵容器または工業生産設備における液体、粉粒状固体または互いに溶解しない2つの液体間の密度が等しくないために形成される界面位置を指す。一般に、液位、材料位、界面を総称して物位と呼ぶ。物位を測定する計器を物位検出計器と呼ぶ。被測定対象の種類が多く、検出条件や環境にも大きな差があるため、物位検出の方法は異なる生産過程の測定要求を満たすために多様である。動作原理によって分類され、物位測定計器には直読式、差圧式、浮力式、電気式、超音波式、レーダー、放射性などがある。

一、設計と選択型

      HG/T 20507-2014自動化計器選択型設計規範では、液位と界面測定は差圧式計器を選択することが望ましいと規定されている。要求を満たさない場合、容量式、無線周波数アドミタンス式、レーダー式、静圧式、核放射式、外測式などの計器を選択することができる。液位連続測定は、差圧式トランスミッタを選択し、選択型の要求：

      1. 結晶性液体、粘稠性液体、気化しやすい液体、腐食性液体、懸濁物含有液体の液位測定には、平フランジ式差圧トランスミッタを選択することが望ましい。

      2. 高結晶液体、高粘度液体、ゲル性液体、沈殿性液体の液位を検出する際には、挿入式フランジ差圧変遠器を選択することが望ましい。

      3. 腐食性液体、粘稠性液体、結晶性液体、溶融性液体、沈殿性液体の液位測定に用いる場合、測定精度の要求が高くない場合には、ブロー洗浄法を用いて差圧トランスミッタと組み合わせて測定することができる。

      4. 界面を測定する場合、上部液面は常に上部取圧口より高い差圧式トランスミッタを選択することができる。

      5. 液位を測定する差圧トランスミッタは移動機構を有し、正、負の移動量は計器スレッドを選択する際に決定しなければならない。

      6. 正常な状況下で液体密度に明らかな変化がある場合、差圧式トランスミッタを選択して液位、界面測定を行うべきではない。

      従って、差圧式トランスミッタは工業プロセス制御に広く使用されている液位計であり、構造が簡単で、取り付けとメンテナンスが容易で、キャリブレーションが容易である。

二、原理と特徴

      差圧式液位計は、容器内の液位が変化すると、液柱に生じる静圧もそれに応じて変化する原理で動作する。圧力は単位面積当たりの力である

p=F/S

F: 作用力（N） S：面積（m 2） またF=hSρg

ρ: 液体密度(kg/m 3)   h:液柱高さ(m)   g:重力加速度(m/s 2)

p=ρghs/s=ρgh（N/m2）

上記の式から,圧力は液柱高さ,液体密度,重力加速度の積に等しいことが分かった。液体の密度は一定の温度では変わらないので、圧力も液柱の高さで表すことができます。

差圧式トランスミッタの特徴：

    (1) 検出素子は容器の中でほとんど空間を占めず、容器壁に1つまたは2つの穴をあけるだけでよい。

    (2) 検出素子は1、2本のリードパイプしかなく、構造が簡単で、取り付けが便利で、操作とメンテナンスが便利で、仕事が信頼できる。

    (3) フランジ式差圧トランスミッタを用いることで、高粘度、凝固しやすく、結晶化しやすく、腐食性、懸濁物媒体を含む液位測定問題を解決することができる。

    (4) 差圧式トランスミッタは汎用性が高く、液位の測定に用いられ、圧力や流量などのパラメータの測定に用いられる。

三、差圧トランスミッタタイプ

◆ ダブルフランジ形差圧トランスミッタ

   測定媒体が不純物、結晶化、凝集または自己重合しやすい被測定媒体を含む場合、通常の差圧トランスミッタを選択すると接続パイプラインの詰まりを引き起こすため、二重フランジ式差圧トランスミッタが必要となる。フランジは容器上のフランジに直接接続され、感知素子である測定ヘッド(金属フィルムカートリッジ)は毛細管を介してトランスミッタの測定室に通じている。フィルムカートリッジ、毛細管および測定室からなる密閉システムには、伝圧媒としてシリコーン油が充填され、毛細管コートは金属蛇皮管で保護されている。

◆ でんしえんそうさでんあつトランスミッタ

   電子遠伝差圧トランスミッタは高タンク、蒸留塔の応用のために設けられた新しいベストプラクティス技術であり、電子遠伝差圧は余分な毛細管と充油量を直接除去し、時間応答を加速させる。電子遠伝差圧トランスミッタの正圧側と負圧側は、それぞれ2つの圧力トランスミッタである。2つの圧力信号は主トランスミッタ内で減少し,主トランスミッタは同期機能を有し,圧力トランスミッタはより高い精度を有する。システムは、高圧側に設けられたメインセンサと低圧側のスレーブセンサからなり、通信ケーブルで信号を接続して伝送し、メインセンサで差圧計算を行い4~20 mAアナログ信号またはデジタル信号を出力する。重要な特徴は高性能、高精度、高信頼性がダイヤフラムシールシステムの長毛細管より性能がよく、特に高タンクに適していることである。

四、差圧式液位計の取り付け及び注意事項

◆ 計器取付高さは通常、被測定容器の液位取圧インターフェースの下インターフェースの標高より高くなく、取付位置のメンテナンスが容易で、見やすい押圧部材に近い位置を調べる。

◆ ダブルフランジ式差圧トランスミッタを選択すると、トランスミッタの取り付け位置は毛細管の長さに制限され、毛細管の曲げ半径は50 mmより大きく、毛細管に対して保護と断熱措置をとるべきである。

◆ 差圧液位計は垂直に取り付け、正、負圧室とプロセス容器を正しく接続して逆に入れないようにしなければならない。

◆ 被測定媒体が低沸点媒体(例えば、液体アンモニア、液体酸素など)である場合、低沸点媒体は環境下で極めて気化しやすく、出力信号と示値の安定性のために、測定導圧管は短すぎるべきではなく、液位計の設置位置は被測定容器の液位下取圧インターフェースより高いことが望ましい。

◆ 環境温度差の影響を小さくするため、高、低圧側の毛細管を束ね、風や振動などの影響を防止するために固定することができる(超長部分の毛細管は巻き付けて固定すべき)。

◆ トランスミッタが負圧状態で動作し、その許容負圧値を超えると充填液が気化し、隔離フィルムが外ドラムし、測定ミスを引き起こし、計器の破損をもたらす。フランジトランスミッタは必ず2つのフランジの下に取り付けなければならない。そうしてこそ、負圧を避け、正確な測定を確保することができる。

◆ 測定状況が高温高真空の場合、ダブルフランジ差圧液位計選定時にダイヤフラム封入液は高温高真空(シリコーン油)を用いる。

◆ 電子遠隔差圧トランスミッタの高精度は、状況差圧ではなく測定圧力を基準としている。各圧力トランスミッタは超圧状態にすることができず、操作圧力と測定差圧は同時に許容測定範囲内でなければ、電子遠隔差圧液位システムを使用することができない。