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データセンターの冷却回路におけるグリコール濃度を常時監視


LiquiSonic® センサーが配管内で水・グリコール混合液中のグリコール比率を直接測定します。サンプリング不要、光学窓不要、再校正不要。

同じセンサーが媒体中の気泡を検知し、外乱要因として出力します。これにより、保守作業後でも回路が実際にどのような状態で運転されているかを把握できます。

秒単位の測定値

濃度と温度を継続的に測定、保守点検時だけではありません

清掃不要

プリズムなし、膜なし、媒体中に摩耗部品なし

気泡を可視化

充填後や保守作業後の空気混入を外乱要因として出力

スキッド、配管、CDU

既設設備への後付け、または工場出荷時に装置へ組込み

液冷データセンターのグリコール濃度はLiquiSonicで測定できます®超音波センサーにより、配管内で直接測定できます。水・グリコール混合液中の音速を測定し、温度影響も同時に測定して補正します。この物理量から、サンプリング、滴定、基準液なしでグリコール比率を明確に求められます。

純水の補給、熱交換器からの異水混入、またはロット差異などで混合比が変化すると、凍結防止性能や熱伝達性能が仕様外になる前に、その傾向を確認できます。


2回のサンプリングの間、冷却回路は見えない領域になります

Direct-to-Chip冷却では、サーバーの排熱の大部分を水・グリコール混合液で除去します。凍結防止は屋外配管を保護し、添加剤パッケージは1ミリ未満の流路内の銅やアルミニウムを保護します。どちらも混合比に依存しており、その比率は補給、納入容器間のばらつき、長期間高い供給温度によるグリコール分解などで静かに変化します。問題として顕在化するのは、性能低下が起きてからです。

濃度が変動する要因

  • 純水の補給により、気付かないうちに混合液が希釈される
  • 容器間・納入間のロットばらつき
  • 熱交換器の漏れによる異水混入
  • 高所部や膨張タンクでの蒸発
  • 高運転温度でのグリコール分解

その結果

  • 凍結防止性能を証明できなくなる
  • 熱伝達が低下し、ポンプエネルギーが増加する
  • コールドプレートや熱交換器で腐食やバイオフィルムが発生する
  • ハードウェアメーカーの流体仕様からの逸脱
  • 状態ではなくスケジュールで冷却液を交換

一般的な検査の限界

  • 手持ち屈折計とBrix読み取り:スポット測定で温度依存
  • ラボサンプルと滴定:結果は数日後
  • 導電率は塩分や添加剤に依存し、グリコール比率には依存しない
  • 密度ベースの測定は気泡や設置姿勢の影響を受ける
  • インライン屈折計:回路内でプリズムが汚れる

LiquiSonic® センサー:回路内中央での超音波測定

LiquiSonicのセンサーを使用します® シリーズは、冷却液の健全性監視用に設計されており、保守は一切不要です。2つの超音波変換器がセンサーヘッド内に一定間隔で配置されています。パルスの伝搬時間と既知の測定距離から音速を求め、そこから温度補正済みのグリコール比率を算出します。この値は絶対値であり、基準値に合わせて補正する必要はありません。

代替値ではなく、実際の物性値
色、濁り、添加剤の着色、導電率は測定結果に影響しません。測定されるのは混合液そのものの物理特性です。

温度も含めて測定
各センサーは媒体温度を高精度に測定し、その影響を直接補正します。供給温度が変動しても濃度値はずれません。

気泡を出力
媒体中のガスは受信信号の波形を変化させます。センサーはこれを解析し、濃度とは独立した専用信号として提供します。

センサーと評価装置の間が長距離でも対応
伝送はデジタルで、最大1,000 mまで対応します。測定点が離れていても、コントローラーは技術室内に設置できます。

運転担当者が装置上で確認できる内容

 コントローラーはプロセスの近くに設置され、上位制御システムを介さずに回路の状態を表示します。トレンド記録、ログ管理、しきい値管理も、このコントローラーに集約されます。

換算不要の主要値
濃度は、お客様の仕様書に記載された単位で大きく表示されます。

許容範囲をバー表示
左側のスケールにより、濃度と温度が限界値からどれだけ離れているかを、数値比較なしで把握できます。

しきい値がアクションにつながる
濃度が許容範囲を下回る、またはガス含有量が増加した場合、それをデジタル出力に割り当てて対策を自動開始できます。

トレンドで見られる2つの典型的な事象

濃度が徐々にずれる

急変ではなくドリフトです。数時間のうちにグリコール比率が26.1 vol%から23.0 vol%に低下し、その間に最小値を下回ります。保守間隔での手動測定では、この中間値を正確に捉えられません。

考えられる原因: 純水、漏れのある熱交換器を介した外来水、異なる配送バッチによる補給。

ガスが回路に混入する

濃度は26.1 vol%のままですが、ガス含有量は

考えられる原因: 充填後の換気が不完全、クイックカップリングの作業、高流量温度でのガス放出。

両方の曲線は同じ測定点からのものです。違いは動くサイズです。 1 つは濃度であり、もう 1 つはガス含有量であり、濃度は変化しません (説明のための概略曲線)。

冷却回路への 2 つの方法

センサーがデバイスメーカーの冷却剤分配ユニットに設置されるか、後で既存のパイプラインに設置されるかによって、測定値は変わりません。誰がインストールするのか、そして値がどこに行くのかが変わるだけです。

元CDU勤務
デバイス内の 2 つの測定点 (施設回路の流れに 1 つとサーバー回路の流れに 1 つ)。センサーは既存の CDU コントローラーに報告するため、追加の操作デバイスは必要ありません。当社は、小規模なシリーズであっても、お客様固有のハウジング、接続、インターフェイスを実装します。

パイプラインに後付け
センサーとコントローラーは既設ラインの装置外に設置されます。開始する最も簡単な方法は、充填および混合スキッドです。ここで最大の逸脱が発生し、生産サークルに触れる必要はありません。

技術的背景

ランニング時間から集中力まで
液体の音速は、その組成と温度によって決まります。水とグリコールの混合物の場合、関係は単調であるため、測定値をグリコールの割合に割り当てることができます。エチレングリコールとプロピレングリコールの一般的なレシピが保存されており、その他は製品名とともに記載されます。測定部は機械的に固定されているため、結果が変動しません。

外乱変数としての気泡
媒体内のガスは音速を変化させるだけでなく、受信信号の形状全体を変化させます。この評価は濃度測定と並行して実行され、追加信号として出力されます。これは、流量計が目立たない量を報告し続けている場合でも、回路内で空気が動いていることを示しています。

よく意味される関連サイズ
密度、ブリックス、導電率、または凝固点は、濃度の同義語として問い合わせによく出てきます。グリコール含有量は超音波測定から直接決定でき、そこから凝固点を導き出すことができます。密度と導電率の値は、独自の破壊的な影響を伴う独自の測定変数のままです。それらは代替品ではありません。

経済的利益

肉体労働の削減

✔ - 通常の操作ではサンプリングと手動測定は必要ありません

✔ - クーラントはカレンダーではなく、状態に応じて交換されます。

✔ - 動作中の洗浄や再調整は不要

ダメージを避ける

✔ - 冷却障害を回避することで投資に見合う効果が得られます。

✔ - 凍結防止および抑制剤保護は引き続き検出可能

✔ - ポンプがキ​​ャビテーションを起こす前に空気の侵入が目立ちます

証拠が手元にある

✔ - 年間を通じてランダムなサンプルではなく完全な記録を行います。

✔ - 充填とサービス後のリリースの文書化

✔ - 流体仕様への適合性が証明可能

デザイン、接続、デザイン

フランジ付きダイビングセンサー
パイプやコンテナに直接、さまざまな長さの設置が可能です。

フローアダプター
細いパイプや小さな流量に適しており、メンテナンスが簡単です。

プロセス接続
クランプや溶接アダプターから、お客様仕様のフランジまで。

OEM向け構成要素
センサー、電子機器、アダプターを、お客様の機器に合わせて新たに組み合わせます。

設置オプション

  • 取付長さは92 mmから3,000 mmまで
  • 一般的なすべてのフランジ、ねじ、クランプ接続に対応
  • 小口径および大口径配管向けアダプター

材質
一般的な防食剤パッケージを含む水‐グリコール混合液では特別な要求はなく、標準的なステンレス鋼で十分です。

OEMおよび特注形状
お客様仕様の形状、プロセス接続、インターフェースは、年間およそ20台から対応可能です。必要な設置スペース、接続方式、バス規格をお知らせください。

概要

測定範囲、精度、温度、圧力等級、材質は仕様によって異なり、相互に影響します。そのため、当社はお客様とともにセンサー仕様を決定し、お客様の回路に適した信頼性ある数値をご提示します。

  • 測定原理: 超音波方式、温度補償付き、インライン
  • 測定項目: グリコール濃度、媒体温度、気泡に対する外乱検知
  • 設置: 配管、タンク、またはバイパス;取付長さと接続は用途に応じて対応
  • インターフェース: センサー側はアナログ出力とHART、ModbusはRS485経由;コントローラー使用時はリレー出力、トレンド表示、ログブックも追加可能
  • メンテナンス: メンテナンスフリー、工場での一回校正

実例と適用事例

運用事業者およびコロケーション

可用性は契約で保証されていますが、その際、冷却媒体は顧客側との境界を越えます。継続的な測定により、責任の所在に関する問題を記録された事実へと変えます。

CDUおよびスキッドメーカー

冷却能力、アプローチ温度差、圧力損失は保証されますが、流体は運用者が供給します。組み込み式の測定コアとして、このセンサーがその保証の根拠を提供します。

専門設計およびコミッショニング

プロジェクト仕様では濃度と化学的限界値が定められます。充填・フラッシュスキッドにおいて、センサーは初回充填を証明し、それが維持されたことを記録します。

冷却設備および熱設備

生産設備、食品冷却、熱供給ネットワークにおけるブラインおよびグリコール回路:凍結防止性能を証明可能に保ち、補給は推測ではなく管理されたものになります。

インライン濃度測定で35年の経験

SensoTechは1990年より、プロセス産業向け液体計測技術を開発しています。当社のシステムは、化学、製薬、バッテリー製造に至るまで、厳しい条件下で世界中で稼働しています。


35年以上

年の経験

50か国以上

世界各国

ISO 9001

品質認証取得済み


お客様のアプリケーションをご説明ください。技術的な調整のためにこちらからご連絡します。
前提条件と可能な解決策を一緒に整理します。

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よくある質問

冷却回路が仕様から外れていることは、どうすれば分かりますか?

通常は遅れて気づきます。わずかに希釈された混合液でも冷却は続きますが、熱伝達は悪化し、凍結防止性能も変化します。それでも閾値警報が作動しないことがあります。多くの場合、性能低下や次回のラボ分析で初めて明らかになります。連続測定であれば、運転がまだ正常に見える段階でこの変化を把握できます。

ハンドヘルド屈折計で確認しています。インライン測定にはどんな追加メリットがありますか?

単一の測定値を得るには、屈折計で十分な精度を得られることが多いです。しかし、それはその時点だけの値であり、読み取る人や試料温度に左右され、記録も残りません。数日にわたる緩やかなドリフトや、メンテナンス後の空気混入は、これでは実質的に検出できません。

これは密度測定ですか?

いいえ。測定しているのは媒体中の音速であり、密度ではありません。どちらも濃度に関連する物性値ですが、外乱に対する感度は異なります。密度ベースの方法は特に気泡や設置姿勢の影響を受けやすい一方、超音波測定では気泡自体が評価可能な情報になります。

このセンサーはラボ分析や滴定の代わりになりますか?

濃度については、運転中の測定をこのセンサーが担います。一方で、pH、予備アルカリ度、防食剤含有量、硬度、溶存金属といった項目は引き続きラボで定期的に確認する必要があります。インライン測定は、これらのサンプル採取の間の空白を埋めます。

CDU内の導電率測定の代わりになりますか?

多くの場合、はい。導電率測定が反応する要因、たとえば持ち込まれた塩類、硬度成分、あるいは変化した防食剤パッケージは、媒体中の音速にも影響を与えます。そのため、このような逸脱もグリコール濃度やガス含有量に加えて異常として可視化

これは当社のメーカーの冷却液でも動作しますか?

はい。音速と濃度の曲線はレシピに応じて若干異なりますが、基本的な関係は常に同じです。エチレングリコールとプロピレングリコールは区別されており、一般的な製品が保管されており、その他も含まれます。メーカーと商品名を教えてください。

これから凝固点を導き出すことができるでしょうか?

はい。既知のグリコール製品の場合、凝固点は濃度と温度から計算されます。換算表を使用して霜に対する保護を見積もる必要はなくなりました。

センサーは回路内の気泡を検出しますか?

はい。媒体内のガスは、受信した超音波信号の形状を変化させます。この評価は濃度測定と同時に実行され、別の信号として出力されます。これは、濃度自体がほとんど変化しない場合でも、初期充填後またはクイックカップリングの作業後に空気の侵入を検出できることを意味します。

当社のサーバー回路は、グリコールの代わりに脱イオン水で動作します。その後?

この場合、気泡の検出は回路内に残り、流体の選択とは無関係になります。屋外パイプのある施設回路には通常、グリコール混合物が流れ続け、そこでの濃度測定値は変化しません。

DCIM やビル管理テクノロジーにはどのような価値観が組み込まれているのでしょうか?

センサーはアナログ出力と HART、Modbus を RS485 経由で実装します。コントローラーも使用する場合は、限界値のリレー出力やトレンド記録、ログブックが追加されます。御社の制御技術に合わせてどのような組み合わせが適しているかを明確にさせていただきます。

センサーは当社のパイプラインに適合しますか?

ほとんどの場合、はい。標準フランジ、ねじ接続、クランプ接続、92 mmから3,000 mmまでの挿入長、さらに小口径および大口径用のアダプターをご用意しています。バイパスは不要です。特殊形状についても、お客様の仕様に応じて製作します。

どのようなメンテナンスが必要ですか?

不要です。機械的な摩耗部品はなく、媒体中にシール部もなく、汚れが付着する可能性のある光学窓もありません。定期的な再校正は予定されておらず、工場出荷時の校正は長年にわたり安定しています。特にデータセンターではこの利点がさらに重要です。というのも、本番稼働中の回路へのあらゆる介入には変更申請が必要だからです。

これはOEM数量でも採算が合いますか?

はい。お客様仕様の形状、プロセス接続、インターフェースには、年間約20台から対応しています。CDUや冷却スキッドへの組み込みでは、センサーが直接お客様の制御装置に信号を送るため、専用の操作機器が不要になることがよくあります。

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