知っておきたい露点監視の8つの用途

はじめに

露点モニタリングは、湿度管理が不可欠な様々な産業で重要な役割を果たしています。露点は、空気が水分で飽和して凝縮し始める温度であり、最適な環境条件を維持するための重要なパラメータです。

圧縮空気システムを扱う場合でも、デリケートな製品を製造する場合でも、食品貯蔵の品質管理を確実にする場合でも、露点を管理することで、コストのかかる機器の損傷や汚染、製品の腐敗を防ぐことができます。

この記事では、さまざまな業界における露点モニタリングの一般的な用途を探り、正確な測定がいかにシステムの効率、製品の品質、安全性を確保できるかを紹介します。

露点とは？

について 露点 は、空気が含むすべての水蒸気を保持できなくなる温度である。空気が露点まで冷やされると、相対湿度100%の状態になり、その温度でできる限りの水蒸気を保持することになる。空気が露点以下に冷やされると、余分な水蒸気は凝縮して液体の水になる。

露点センサーの理解

露点センサーは、露点発信器または露点計とも呼ばれ、空気が水蒸気で飽和する温度（露点）を測定するための装置です。ここでは、露点センサーの仕組みについて説明します：

検出原理：露点センサーは、ある物質が水と接触すると電気的特性が変化するという原理に基づいて作動する。この変化を測定することで、水分の存在を判断することができる。

センサーの設計：センサーは通常、空気にさらされるプローブで構成される。プローブは、水の存在に対して既知の予測可能な反応を示す材料で作られている。

測定プロセス：空気が露点まで冷えると、水蒸気がプローブ上で凝縮する。この結露をセンサーが検知し、結露が発生する温度を測定する。

信号変換：センサーは結露による物理的変化を電気信号に変換する。この信号は湿度レベルに比例します。

データ伝送：電気信号はディスプレイ・ユニットまたはモニタリング・システムに送信され、そこで読み取りまたは記録される。

出力：センサーは、システムの制御、アラームのトリガー、またはデータロギングと分析に使用できる出力を提供します。

露点監視の一般的な用途

露点監視は、湿度レベルを確実に制御し、湿気に関連する問題を回避するために、様々な産業で不可欠な手法です。以下に、露点モニタリングの一般的な用途とセンサーの使用方法をご紹介します：

1. 圧縮空気システム

圧縮空気を使用する産業（製造、自動車、食品・飲料、医薬品など）では、空気が乾燥していることを確認することが重要です。

露点センサーは、圧縮空気中の水分レベルを継続的に監視するために、エアコンプレッサーシステムに設置されます。

露点が設定されたしきい値を超えると、システムはアラームを作動させたり、乾燥機を作動させて水分レベルを下げる。

空気が、意図された用途に適した露点に保たれるようにする（例えば、重要な用途では-40℃以下）。

2. 空調 (暖房、換気、空調）システム

湿度が高いと、カビが生えたり、表面に結露が生じたり、空調システムに不快感が生じたりする。

センサーが室内空気の露点を監視して湿度レベルを調整し、最適な快適範囲（通常、相対湿度40～60%）に収まるようにします。

データセンターや冷蔵スペースのような寒い環境では、空気が露点以下に冷やされないようにする。

3.食品・飲料業界

露点監視は、食品の加工、包装、保管が湿度管理された条件下で行われることを保証し、腐敗、カビの繁殖、劣化を防ぎます。

露点センサーは、食品貯蔵・包装分野、特に倉庫、冷蔵倉庫、生産ラインなどの環境で使用されます。

異なる食品に最適な湿度レベルを維持するのに役立つ（例えば、乾燥食品はより低い湿度を必要とする）。

食品の表面に湿気が結露するのを防ぎ、有害なバクテリアやカビの繁殖を防ぎます。

4.医薬品の製造と保管

医薬品や医薬品有効成分（API）は湿気に非常に敏感で、効能を低下させたり、汚染につながる可能性がある。

製造エリア（錠剤コーティング、包装など）や貯蔵施設（倉庫、管理された貯蔵室など）では、トランスミッターは乾燥した環境を確保する。

クリーンルームや管理された環境では、センサーが湿度レベルが安全なレベルを超えないようにし、結露を防いで製品の完全性を確保します。

センサーは、湿気に敏感な医薬品、ワクチン、生物製剤の製造に理想的な条件を維持し、潜在的な反応や腐敗を防ぎます。

5.半導体製造

半導体製造では、露点センサーがクリーンルームや管理された製造エリアで使用され、露点が氷点下（一般的に約-40℃以下）であることを確認します。

空気中の湿気は、チップの製造に影響を与え、製造工程で欠陥を引き起こし、重要な材料の汚染につながる可能性がある。

半導体製造に使用されるガスシステム（窒素や水素など）において、露点センサーは、反応や不純物を避けるためにガスが乾燥していることを確認するのに役立ちます。

6.ガス・石油化学産業

ガスパイプラインや石油化学プラント内の過剰な水分は、腐食や閉塞、運転効率の低下といった問題を引き起こす可能性があります。露点センサーは、天然ガス、窒素、水素などのシステムを監視し、ガスが十分に乾燥した状態を保つために不可欠です。

天然ガス輸送では、これらのセンサーがパイプライン内での液体の形成を防ぎ、損傷や閉塞のリスクを低減する。

同様に、製油所や石油化学プラントでは、湿気がコンプレッサー、貯蔵タンク、リアクターなどの繊細な機器に大きな脅威をもたらします。露点センサーは乾燥した環境を維持することで、機器の完全性を保護します。

7.工業用乾燥機

繊維、製薬、食品製造などの業界では、製品の品質と安全性を確保するため、正確な湿度管理が不可欠です。露点センサーは、乾燥システムの相対湿度と温度を監視・調整することで、これらのプロセスで重要な役割を果たしています。

例えば医薬品では、乾燥室内の露点をコントロールすることで過乾燥や過乾燥を防ぎ、成分の安定性を保つことができます。繊維製品では、生地の含水率を管理することで品質を維持し、カビの発生を防ぐことができます。

8.石油・天然ガス採掘

石油や天然ガスの採掘や輸送において、腐食やハイドレートの形成、閉塞などの問題を回避するためには、水分レベルの管理が極めて重要です。露点センサーはガスパイプラインに設置され、水分レベルを測定し、水や炭化水素などの凝縮物の形成を防ぎます。これらのセンサーは、パイプラインを閉塞させ、操業停止の原因となるハイドレートの蓄積を回避する上でも重要です。