アンモニア水をインライン測定
NH3濃度をリアルタイムで
NH3濃度をリアルタイムで
LiquiSonic® LiquiSonic は、配管内またはタンク内の水中アンモニア濃度を直接測定します。サンプリング不要、バイパス不要、待ち時間不要。
リアルタイム測定
遅延のない連続監視
メンテナンスフリー
可動部や摩耗部品なし
最高精度
厳しい条件下でも高精度測定
運用コストを削減
短い投資回収期間の費用対効果の高いソリューション
水中のアンモニア濃度(アンモニア水、アンモニア溶液、NH4OH とも呼ばれる)は、超音波を用いて連続的にインライン測定できます。LiquiSonic® は、そのために媒体中の音速と温度を測定し、両方の値をリアルタイムで NH3濃度に換算します。
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測定範囲: 水中 0~35 wt% NH3 (最大 30 °C)または 95 wt% NH3
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測定原理: 統合温度補償付き音速測定。色、濁り、導電率の影響を受けません
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設置: 配管センサー DN 80(中間フランジ型、オプションで PFA コーティング)またはフランジ付き浸漬センサー 40-40 Ex
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防爆: ATEX および Ex(浸漬センサー 40-40 Ex は Zone 0 認証)
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メンテナンス: 可動部なし、摩耗なし。定期的な校正は不要です

超音波によるアンモニア測定の仕組みは?


センサーは媒体中に超音波パルスを送り、既知の距離に対する伝搬時間を測定します。これにより、液体中のアンモニア含有量によって変化する媒体中の音速が求められます。音速は同時に温度にも依存するため、センサーは温度も測定します。音速と温度を濃度に対応付けるには、あらかじめ定義された製品データセットを使用します。アンモニア水の場合、これは 0~35 wt% および 95~100 wt% の全範囲をカバーします。
なぜ滴定、導電率、密度、屈折計ではないのか?
これらの各手法はいずれも基本的には機能しますが、アンモニア水ではそれぞれ固有の限界に突き当たります。 滴定 は基準法として非常に高精度ですが、あくまで抜き取り検査です。アンモニアは採取から分析までの間に揮散する可能性があるため、サンプルの取り扱いが結果を左右します。さらに、人手も必要です。 導電率 弱塩基では扱いが難しい方法です。解離度は濃度が上がると低下し、導電率は低濃度域で最大値を示した後、再び低下します。そのため、1つの測定値が2つの異なる濃度に対応する可能性があり、溶解している塩類によっても結果がさらに変わります。
密度 測定やコリオリ測定は、それ自体は有用な相関関係を利用します。密度はアンモニア含有量の増加に伴って明確に低下しますが、発生する気泡や設置条件に敏感に反応します。 屈折計 や光学式手法では、清浄な測定窓が必要です。付着物、濁り、凝縮水は測定値に直接影響します。 pH測定 は、ここで重要な濃度範囲では曖昧すぎます。
音速測定は、色、濁り、導電率の影響を受けず、可動部、電極、光学窓なしで動作します。
ラボサンプルでは解決できない問題
結果が遅すぎる
サンプルは正確な値を提供しますが、それは結果が届く頃にはすでに過去の時点の値です。2回のサンプリングの間、設備は見えない状態で運転され、異常は手遅れになって初めて判明します。
アンモニアは揮散する
NH3 は水溶液中で相当な分圧を持ち、温度、滞留時間、開放や移送のたびに揮散しやすくなります。投与量を(古い)公称値に基づいて設定すると、劣化した製品では気付かないうちに不足投与になります。
すべてのサンプル採取は労働安全上の課題
この濃度のアンモニア溶液は腐食性があり、蒸気は目や気道を刺激します。運転中の配管からサンプル採取するには手間のかかる安全対策と許可手続きが必要で、残留リスクも伴いますが、サンプル採取を減らすほどそのリスクは小さくなります。
温度補償付き測定値
非加熱のタンクヤードでは媒体温度が変動します。正確な温度測定を伴わない手法では、数か月から数年にわたって比較できる値は得られません。
用途例
アンモニア水は通常約 25 wt% で納入されます。その後、投与や希釈ではそれより大幅に低い濃度になり、一方で洗浄液や作業液はプロセスに応じてそれより高い場合があります。通常は抜き取り検査しか行われず、まさにそこで排出、品質、コストのリスクが生じます。
以下の業界は連続濃度測定の恩恵を直接受けます:
排ガス処理
廃棄物焼却施設および代替燃料発電所、バイオマス・石炭火力発電所、セメント、ガラス、石灰、製鉄所。
- 還元剤を NOx負荷に応じて投与
- NOxの排出限度値を確実に遵守
- NH3スリップを抑制
製造・充填
気体 NH3 を水に吸収し、規格に合わせて調整し、製品および溶液を充填。
- 各バッチで規格を遵守
- 手戻りや再組み立てが少なくなる
- 手動作業を必要としないバッチドキュメント
タンクファームと物流
タンカー、貯蔵コンテナでの受け入れ、ポンプ輸送、工場内での物流。
- 引き継ぎ時の集中力チェック
- 不正な充填を検出する
- ガス放出損失を可視化する
排気とガスの洗浄
コークス工場、肥料およびメラミン工場、食品および農業産業の排気スクラバー、緊急ガススクラバー。
- 洗浄液を最適な吸収状態に保つ
- 負荷と再生の制御
- 事故発生時の利用可能性を証明する
冷凍とエネルギー技術
吸収冷凍システム、廃熱利用、産業用冷却回路におけるアンモニア/水。
- 流通中のソリューションを監視する
- パフォーマンスの低下を早期に検出
- 濃度を計算するのではなく測定する
企画・プラント建設
アンモニア水の測定点を指定する必要がある新しいシステムおよび改修。
- 防爆仕様に準拠した設計
- NH向けマテリアルリリース3-ソリューション
- PLSと制御室への接続
システムエンジニアリング
測定範囲と精度
水中アンモニア向けに、このシステムは最大35 wt%まで対応するよう設計されています。表示および出力されるのはNH3₃濃度(質量パーセント)およびその基礎となる音速と温度(必要に応じて密度も)です。測定方式自体はこれらの範囲を大きく超えて使用可能で、−100~200 °C、圧力は最大500 barに対応します。同様の二成分アプリケーションにおいて、LiquiSonic® は±0.05 wt%の測定精度を実現します。お客様のアンモニア水測定ポイントに対して保証可能な値については、当社のアプリケーションチームとともに喜んで確認いたします 個別のご相談の場で.
応答性
センサーは1秒あたり30回以上の測定を行います。別バッチへの切り替え時や誤充填時などの濃度変化は即座に検知されます。
材質と防爆
ほとんどのアンモニア水用途では、オーステナイト系ステンレス鋼で十分です。腐食性の副成分がある場合や、より高い純度要件がある場合には、接液面にPFAコーティングを施すことが可能です。防爆仕様はATEXおよびEx認証取得済みです。浸漬型センサー40-40 ExはZone 0に対応しており、配管用センサーは耐圧防爆構造で提供可能です。
コントローラーとメンテナンス
1台のLiquiSonic® Controllerは最大4台のセンサーを接続できるため、受入、タンク、注入ポイントを1つの画面上で表示できます。接続はデジタル方式で、最大1,000 mの距離でもドリフトがなく、耐ノイズ性に優れています。上位制御システムへの出力として、4-20 mA出力のほか、Profibus DP、Modbus、Ethernet/IP、Foundation Fieldbusに対応しています(測定値は装置内にも記録されます)。運転中に摩耗部品、電極、シール、光学窓は存在しないため、定期的な校正は不要です。
濃度測定で35年以上の経験
SensoTechは1990年以来、インライン計測技術のリーディングプロバイダーであり、高精度の濃度測定および密度測定のスペシャリストとして確立されています。
当社のシステムは世界中で、重要な用途を含めて使用されています。
35年以上
50以上
ISO 9001
認証取得済み品質
よくある質問
たとえば音速を利用します。配管内またはタンク内の超音波センサーが、既知距離にわたる音波パルスの伝播時間を測定し、同時に温度も取得します。これら2つの値から、LiquiSonic® Controllerが、ラボで測定されたアンモニア水用の製品データセットに基づいてNH₃濃度を算出します。測定はサンプリング不要、バイパス不要、整流区間不要の密閉系で行われます。
Für diese Anwendung ist das System auf 0 bis 35 wt% und 95 bis 100 wt% NH₃ ausgelegt und über den gesamten Bereich temperaturkompensiert. Für vergleichbare Zweikomponenten-Messungen liefert LiquiSonic® は±0.05 wt%の精度を提供します。特定の測定ポイントに対して保証可能な値はプロセス条件に依存し、正式には見積書で確定されます。
アンモニアは水溶液に対してかなりの分圧を持つため、気化して放散するからです。高温、長時間の保管、移送時の攪拌、システムの開放はいずれも損失を促進します。25 wt%で納入された溶液でも、長期保管後にはそれを大きく下回ることがあります。公称値に基づいて添加量を設定すると、しばしば不足添加になります。貯蔵タンクでの連続測定により、この傾向を排出値や品質値に現れる前に可視化できます。
1台のLiquiSonic® 充填ライン内のセンサーは代表的な設置場所です。到着したバッチのアンモニア含有量は移送中に表示・記録されるため、差異や取り違えを即座に検知できます。
基礎測定としては滴定に代わりますが、基準法そのものを置き換えるものではありません。通常、LiquiSonic® が継続的な監視と制御を担い、ラボはより長い間隔で検証と記録を行います。定期サンプリングの手間は大幅に減り、それに伴って作業者の腐食性溶液やアンモニア蒸気への曝露も低減されます。
はい。そのためのLiquiSonic® ATEX および Ex 認定バージョン。パイプセンサーは、耐圧性のカプセル化バージョン、つまりゾーン 0 およびゾーン 1 の媒体および環境に接触する側で入手できます。特定の測定ポイントに適したラベルはプロセス条件によって異なり、オファーでのみ拘束力のある仕様となります。
純粋なアンモニア水の用途には、通常、オーステナイト系ステンレス鋼で十分です。銅や真鍮などの銅合金は、アンモニアに侵されて応力腐食割れを引き起こす可能性があるため、不向きです。媒体に腐食性物質が含まれている場合、塩化物が何らかの役割を果たしている場合、または特別な純度要件が適用されている場合には、媒体と接触する表面に HC2000 または PFA コーティングを施すことが意味を持ちます。お客様のシステムに合わせて材料を選択します。
明らかに、温度も測定されるのはそのためです。アンモニア溶液中の音速は、濃度と温度の両方によって変化します。リキソニックでは® 測定値がリアルタイム評価に直接含まれる温度センサーがあります。プロセス中に温度測定ポイントを追加する必要はありません。
アンモニアのガス放出は、この媒体の実際の境界条件です。リキソニック® センサーは信号評価を通じて気泡のある測定条件に適応させることができ、媒体中の気泡の割合を決定できます。設置場所と設置位置も同様に重要です。
センサーとコントローラーはデジタル接続されており、最大 1,000 m の距離でもドリフトや干渉が発生しません。 4 ~ 20 mA 出力のほか、Profibus DP、Modbus、Ethernet/IP、Foundation Fieldbus も利用可能です。測定値もデバイスに記録されます。リキソニック® コントローラーは最大 4 つのセンサーに対応します。
このプロセスは 2 つの物理変数を使用し、部品を摩耗させることなく動作します。定期的な校正は必要なく、センサーは長年にわたり確実に動作します。プロセス条件や媒体の組成が変化した場合、多くの場合、再校正が必要になる前に製品データセットを調整できます。




