レベル機器、フロートなしスイッチは、電極に液体が接触することで、そこに流れる電流によって液体レベルを検知スイッチです。ここではレベル機器、フロートなしスイッチの機種選定の目安を解説します。
●液体による分類例
| 液体 | 電極 | 電極保持器 | リレー本体(ユニット) |
| 酸・アルカリ | 〈付表4〉電極材の耐食性より選択 (セパレータを使わない) | 形BS-1T中の電極は〈付表4〉による。 1極ずつ離して絶縁をとる。 | 低感度用形61F-□□ND(形61F- 11NDまたは相当品、ただし配線距離 によって遠距離用形61F-11NLを使用) |
| ボイラー | SUS316 (錆缶材使用のためアルカリ性の 水となる) | 形BS-1(温度、圧力がかかる) | 標準形61F-□□ |
| 水道水 | SUS304、SUS316 | 形PS、形BF 他特に指定はない。 | 標準形61F-□□、距離の長いときは 遠距離用形61F-□□L |
| 純水 (イオン交換水) | チタン(純水の純度を保つ) | 形BS-1T TITANIUM | 導電率によって高感度 形61F-□□NH(形61F-11NH) 超高感度形61F-UHS |
| あわ(検知する) | SUS304、SUS316、チタン (セパレータは使わない) | 形PS、形BF | 高感度 形61F-GP-NH程度 |
| あわ (検知しない) | 同上(セパレータは使わない) | 同上 | 低感度 形61F-□□ND |
| 汚水 | SUS304(塩素分があまりない) (セパレータは使わない) | 形BF-1 1極ずつ離して使う | 低感度 形61F-□□ND |
| 油のまじった水 | SUS304 | 形PS、形BF 防油対策にパイプ使用 | 標準 形61F-□□ |
| 蒸気 | SUS316 | 形BS-1、形BF-1 1極ずつ離して使う 圧力があれば形BS-1 | 標準 形61F-□□ |
●電極部取りつけによる分類例
| 用途 | 電極 | 電極保持器 |
| 取りつけ場所のせまいところ | 形F03-05 電極帯 | 形PS-□S |
| 雨水を防ぎたい | SUS304、SUS316 | 形PS+保護カバー形F03-11+取りつけ枠 形F03-12 |
| 汚水など物(衣類)がからむところ | SUS304 | 形BF-1 電極保持器間の距離を離す |
| 汚水、雑排、脂肪の玉ができるところ | SUS304または316 | 同上 |
| 高架水槽 | SUS304または316 | 形PS |
| 受水槽 | SUS304または316、形F03-05 電極帯、 形PH 水中電極 | 形PS |
| 下水、排水(マンホール) | SUS304、SUS316 | 形PS(油のたまるところはパイプに入れる、 例:地下、工場ピット) |
| 汚水槽(水洗関係) | SUS304 | 形BF-1 |
| 深いところ、井戸など | 形F03-05 電極帯、形PH 水中電極 | 形PS |
| 氷の張るところ | 形F03-05 電極帯、形PH 水中電極 | 形PS |
| 高温の場合(温水器) | SUS316 | 50℃以下 形BS-1S2 250℃以上 なし(ユーザで製作してください) |
●固有抵抗と機種選定の目安
一般用で制御可能な液体の固有抵抗は、形PS-3S電極保持器を用いて浸水長30mm以下で使用する場合30kΩ・cmが限界です。これ以上に固有抵抗の高い液体には高感度用(Hタイプ)をご使用ください。(注)
右記の〈付表1〉、〈付表2〉、〈付表3〉に水と代表的な液体の固有抵抗値を列挙しましたので仕様選択の目安にしてください。水位の制御対象の水の種類と関連づけて機種選定の参考にしてください。
注1. 高感度タイプは、水質によっては復帰不良になることがあるため、必ずしも一般用や低感度用をカバーできるとは限りません。最適の機種を選定ください。
注2. 高感度用 形61F-□Hの場合
高感度用は回路構成上、「先動作方式」となっています。電源電圧の印加によって内蔵リレーが一旦a接点側に動作し、E1〜E3間電極が導通状態になったとき
にb接点側に復帰します。高感度以外の他のタイプとは逆の動作ですから電源を印加しただけで内蔵リレーが動作しても異常動作ではありません。
(形61F-□NHの場合は順動作方式です)
〈お願い〉超高感度可変式 形61F-HSLの場合
電極回路が直流のため、電蝕による不具合が起きることがありますので、電極間に常時電流が流れるような使い方はしないでください。
〈付表1〉 水の固有抵抗(一般的な目安)
| 種類 | 固有抵抗 |
| 水道水 | 5〜10kΩ・cm |
| 井戸水 | 2〜5kΩ・cm |
| 川水 | 5〜15kΩ・cm |
| 雨水 | 15〜25kΩ・cm |
| 海水 | 0.03kΩ・cm |
| 下水 | 0.5〜2kΩ・cm |
| 蒸留水 | 250〜300kΩ・cm以上 |
〈付表2〉 用途別検出可能な固有抵抗範囲(目安)
| 種類 | 固有抵抗範囲(推奨値) |
| 長距離用(4km) | 〜5kΩ・cm |
| 長距離用(2km) | 〜10kΩ・cm |
| 低感度用 | 〜10kΩ・cm |
| 2線式用 | 〜10kΩ・cm |
| 一般用 | 10〜30kΩ・cm |
| 高温用 | 10〜30kΩ・cm |
| 高感度用(コンパクト・プラグインタイプ) | 30〜200kΩ・cm |
| 高感度用(ベースタイプ) | 30〜300kΩ・cm |
| 超高感度用 | 100〜10MΩ・cm |
注. 制御可能な液体の固有抵抗範囲は形PS-3Sを使用して浸水長30mm以下で使用する場合です。
●導電率(コンダクタンス)
電気の流れやすさの尺度としての導電率と抵抗との関係は次式のとおりです。
この関係を用いて〈付表1〉を(固有)コンダクタンスで示すと〈付表1A〉のようになります。
〈付表1A〉 水の(固有)コンダクタンス(目安)
| 種類 | (固有)コンダクタンス |
| 水道水 | 100〜200μS/cm |
| 井戸水 | 200〜500μS/cm |
| 川水 | 67〜200μS/cm |
| 雨水 | 40〜67μS/cm |
| 海水 | 33,300μS/cm |
| 下水 | 500〜2,000μS/cm |
| 蒸留水 | 3.3〜4μS/cm以下 |
〈付表3〉各種液体の固有抵抗
| 種類 | 温度(℃) | 濃度(%) | 固有抵抗(Ω・cm) |
| ビール(A社) ポートワイン(K社) ウイスキー(T社) 日本酒(K社1級) | 12 12 12 12 | ― ― ― ― | 830.0 966.0 14,608.0 1,743.0 |
| 硝酸銀 AgNO3 | 18 | 5.0 60.0 | 39.5 4.8 |
| 水酸化バリウム Ba(OH)2 | 18 | 1.25 2.5 | 40.0 20.9 |
| 塩化カルシウム CaCl2 | 18 | 5.0 20.0 35.0 | 15.6 5.8 7.3 |
| 塩化カドミウム CdCl2 | 18 | 1.0 20.0 50.0 | 181.0 33.5 73.0 |
| 硫酸カドミウム CdSO4 | 18 | 1.0 5.0 35.0 | 240.0 68.5 23.8 |
| 硝酸 HNO3 | 18 15 15 | 5.0 31.0 62.0 | 3.9 1.3 2.0 |
| リン酸 H3PO4 | 15 | 10.0 60.0 87.0 | 17.7 5.5 14.1 |
| 硫酸 H2SO4 | 18 | 5.0 30.0 97.0 99.4 | 4.8 1.4 12.5 117.6 |
| 臭化カリウム(ブロムカリ) KBr | 15 | 5.0 36.0 | 14.5 2.9 |
| 塩化カリウム KCl | 18 | 5.0 21.0 | 14.5 3.6 |
| 塩素酸カリウム KClO3 | 15 | 5.0 | 27.2 |
| シアンカリウム KCN | 15 | 3.25 6.5 | 19.0 9.8 |
| 炭酸カリウム K2CO3 | 15 | 5.0 30.0 50.0 | 17.8 4.5 6.8 |
| フッ化カリウム KF | 18 | 5.0 40.0 | 15.3 4.0 |
| ヨードカリウム Kl | 18 | 5.0 55.0 | 31.4 2.4 |
| 硝酸カリウム KNO3 | 18 | 5.0 22.0 | 22.1 6.2 |
| 苛性カリウム KOH | 15 | 4.2 33.6 42.0 | 6.8 1.9 2.4 |
| 硫化カリウム K2S | 18 | 3.18 29.97 47.26 | 11.8 2.2 3.9 |
| 硫酸銅 CuSO4 | 18 | 2.5 17.5 | 92.6 21.8 |
| 硫酸第1鉄 FeSO4 | 18 | 2.5 17.5 | 65.0 21.7 |
| 臭化水素 HBr | 15 | 5.0 15.0 | 5.2 2.0 |
| 塩酸 HCI | 15 | 5.0 20.0 40.0 | 2.5 1.3 1.9 |
| フッ化水素 HF | 18 | 0.004 0.015 0.242 298.0 | 4,000.0 2,000.0 275.0 2.9 |
| 塩化第2水銀 HgCl2 | 18 | 0.229 5.08 | 22,727.0 2,375.0 |
| ヨウ化水素 Hl | 15 | 5.0 | 7.5 |
| 硫酸カリウム K2SO4 | 18 | 5.0 10.0 | 21.8 11.6 |
| 食塩 NaCl | 18 | 5.0 25.0 | 14.9 5.6 |
| 炭酸ソーダ Na2CO3 | 18 | 5.0 15.0 | 22.2 12.0 |
| ヨウ化ナトリウム Nal | 18 | 5.0 40.0 | 33.6 4.7 |
| 硝酸ソーダ NaNO3 | 18 | 5.0 30.0 | 22.9 6.2 |
| 苛性ソーダ NaOH | 15 | 2.5 20.0 42.0 | 9.2 2.9 8.4 |
| 硫酸ナトリウム Na2SO4 | 18 | 5.0 15.0 | 24.4 11.3 |
| アンモニア NH3 | 15 | 0.1 4.01 3.05 | 3,984.0 913.0 5,181.0 |
| 塩化アンモニウム NH4CI | 18 | 5.0 25.0 | 50.5 2.5 |
| 硝酸アンモニウム NH4NO3 | 15 | 5.0 50.0 | 16.9 2.7 |
| 硫酸アンモニウム(NH4)2SO4 | 15 | 5.0 31.0 | 18.1 4.3 |
| 塩化亜鉛 ZnCl2 | 15 | 2.5 30.0 60.0 | 36.2 10.8 27.1 |
| 硫酸亜鉛 ZnSO4 | 18 | 5.0 30.0 | 52.4 22.5 |
電極を長時間使用のため、〈付表4〉を参考に最適の材質をご選定ください。
〈付表4〉各種液体−電極材の耐食性
| 水溶液 | 電極材 | ||||||
| 種類 | 濃度(%) | 温度(℃) | SUS304 | SUS316 | チタン | HAS B | HAS C |
| 亜硫酸 H2SO3 | 6 | 30 | E | C | A | B | B |
| 硫酸 H2SO4 | 1 | 30 | A | A | A | A | A |
| 1 | BP | E | D | E | B | C | |
| 3 | 30 | B | A | A | A | A | |
| 3 | BP | E | E | E | C | C | |
| 5 | 30 | D | B | D | B | A | |
| 5 | BP | E | E | E | D | D | |
| 10 | 30 | E | C | E | A | A | |
| 10 | BP | E | E | D | C | E | |
| 20 | 30 | E | E | C | C | B | |
| 20 | BP | E | E | D | D | E | |
| 40 | 30 | E | E | D | B | B | |
| 40 | BP | E | E | D | E | E | |
| 60 | 30 | E | E | D | B | C | |
| 60 | BP | E | E | D | C | D | |
| 70 | 30 | E | E | D | B | B | |
| 70 | BP | E | E | D | C | D | |
| 80 | 30 | E | E | D | B | B | |
| 80 | BP | E | E | D | D | D | |
| 90 | 30 | E | E | D | B | B | |
| 90 | BP | E | E | D | D | D | |
| 95 | 30 | E | D | D | B | B | |
| 95 | BP | E | E | D | D | D | |
| 塩酸 HCI | 1 | 30 | E | D | B | B | A |
| 1 | BP | E | E | E | D | C | |
| 3 | 30 | E | E | B | B | A | |
| 3 | BP | E | E | E | D | C | |
| 5 | 30 | E | E | C | C | A | |
| 5 | BP | E | E | E | E | D | |
| 10 | 30 | E | E | E | C | C | |
| 10 | BP | E | E | E | E | E | |
| 15 | 30 | E | E | E | C | C | |
| 15 | BP | E | E | E | E | E | |
| 20 | 30 | E | E | E | C | D | |
| 20 | BP | E | E | E | E | E | |
| 37 | 30 | E | E | E | C | E | |
| 37 | BP | E | E | E | E | E | |
| クロム酸 CrO3 | 10 | BP | D | C | A | B | C |
| 20 | 30 | C | B | A | B | B | |
| 36.5 | 90 | E | E | C | C | C | |
| 硝酸 HNO3 | 10 | 30 | B | A | A | D | A |
| 10 | BP | B | B | B | D | C | |
| 20 | 290 | B | B | C | D | D | |
| 65 | 175 | C | C | B | E | E | |
| 68 | 30 | C | C | A | D | D | |
| 68 | BP | D | D | B | E | E | |
| 90 | 80 | E | E | A | E | E | |
| フッ化水素 HF | 5 | 30 | E | E | D | D | C |
| 100 | 30 | E | D | C | C | C | |
| リン酸 H3PO4 | 10〜85 | RT | B | B | C | B | C |
| 酢酸 CH3COOH | 5〜50 | RT | A | A | A | A | A |
| 100 | RT | A | A | A | A | A | |
| 100 | BP | C | B | A | A | A | |
| ギ酸 H・COOH | 全 | BP | D | D | D | A | A |
| アセトン CH3・CO・CH3 | 全 | RT | B | B | A | A | A |
| ミョウバン | 全 | RT | E | E | D | B | B |
| 硫酸アルミニウム | 50 | BP | D | C | B | C | A |
| 塩化アンモニウム NH4CI | 5 | BP | D | D | A | B | B |
| 硝酸アンモニウム NH4NO3 | 全 | BP | A | A | A | B | B |
| 硫酸アンモニウム (NH4)2SO4 | 5 | RT | E | D | B | B | C |
| 10 | BP | E | E | B | B | C | |
| アンモニア NH3 | 100 | 100 | C | C | A | B | B |
| 10 | BP | C | B | B | B | C | |
| 28 | 60 | C | B | A | B | B | |
| 苛性カリ KOH | 25 | BP | B | A | C | B | C |
| 苛性ソーダ NaOH | 30 | 60 | A | A | B | A | B |
| 50 | 65 | B | A | C | A | C | |
| 炭酸ソーダ Na2CO3 | 25 | BP | B | B | B | B | B |
| 炭酸カリウム K2CO3 | 20 | BP | B | B | B | B | B |
| 塩化亜鉛 ZnCl2 | 50 | 150 | D | C | B | B | C |
| 塩化カルシウム CaCl2 | 25 | BP | C | C | A | A | A |
| 塩化ナトリウム NaCl | 25 | BP | C | B | A | B | B |
| 塩化第2鉄 | 30 | RT | E | E | A | E | B |
| 塩化第2銅 | 30 | RT | E | E | A | E | B |
| 海水 | RT | C | C | A | B | A | |
| 過酸化水素 H2O2 | 10 | RT | B | B | B | B | B |
| 亜硫酸ソーダ | 10 | RT | B | B | A | B | B |
| クエン酸 | 全 | RT | B | A | C | A | A |
| 蓚酸 CO2H・CO2H | 全 | RT | B | A | D | B | B |
| 次亜塩素酸ナトリウム | 10 | RT | E | D | A | C | C |
| 重クロム酸カリウム | 10 | BP | C | B | A | B | C |
| 塩化マグネシウム | 30 | RT | C | B | A | A | A |
| 硫酸マグネシウム | 10 | RT | B | B | A | A | A |
注1. RT :室温
BP :沸点
注2. A:耐食性十分
B:耐食性あり、浸食率は0.8mm/年以下
C:耐食性劣る、浸食率は1.8mm/年以下
D:浸食率大きく、使用不可
E:耐食性なく、使用不可
注3. 耐食性については、上表を参考にして電極棒を選定しますが、耐食性十分または耐食性ありの場合でもまったく浸食させないということではありません。
1ヶ月に1度は定期点検を実施し、浸食状況が確認されたら、早めに電極棒を交換してください。
〔参考〕
水槽に露出する電極保持器の電極材についても耐食性を考慮する必要があります。電極保持器の選定に当ってはこの点をご配慮ください。