応用科学
サイトグラス
サイトグラスまたは水位計はレベルセンサーの一種であり、タンクまたはボイラーのオペレーターがそこに含まれる液体のレベルを観察できる透明なチューブです。
タンク内の液体
単純なサイトグラスは、一端がタンクの底部に、他端がタンクの上部に接続された単なるプラスチックまたはガラス管です。サイトグラスの液体レベルは、タンクの液体レベルと同じになります。しかし、今日では、洗練されたフロートスイッチが、こうしたアプリケーションの多くでサイトグラスに取って代わりました。
蒸気ボイラー
液体が危険または圧力下にある場合は、より洗練された手配が必要です。ボイラーの場合、下の水と上の蒸気の圧力は等しいので、水位の変化はゲージで確認できます。透明なチューブ（「ガラス」自体）は、ほとんどが金属または強化ガラスシュラウドで囲まれ、傷や衝撃による損傷を防ぎ、破損した場合にオペレーターを保護します。これは通常、チューブ内の水の拡大効果をより明確にし、読みやすくするためのパターン化されたバックプレートを備えています。ボイラーが非常に高い圧力で運転される一部の機関車では、チューブ自体が金属強化強化ガラスでできています。水を指定されたレベルに維持することが重要です。そうしないと、ファイアボックスの上部が露出し、過熱の危険を引き起こし、損傷や壊滅的な障害を引き起こす可能性があります。
デバイスが正しい読み取り値を提供しており、ボイラーへの接続パイプがスケールでブロックされていないことを確認するには、タップを順番にすばやく開き、ドレンコックに短時間の水をかけることで、水位を「ボブ」する必要があります。
ボイラーおよび圧力容器検査官の全国委員会は、American National Standards Instituteの第2章パートI-204.3水位計で説明されている毎日の試験手順を推奨しています。厳密には必要ではありませんが、この手順は、サイトグラスのすべての部品が正しく動作し、適切な動作に必要なボイラーへの自由な接続があることをオペレーターが安全に確認できるように設計されています。
失敗
ボイラーのゲージガラスは、グランドナットの近くで薄く摩耗していることが確認された場合、定期的に検査し、交換する必要がありますが、それでもサービスの障害が発生する可能性があります。ドライバーは、道路上のチューブを交換するために、必要な長さに事前にカットされた2本または3本のガラス管と、麻またはゴム製シールを携帯することが期待されています。この不穏な出来事に精通していることは非常に重要であると考えられていたため、訓練生のドライバーがフットプレートに乗っている間にグラスを故意に壊し、新しいチューブの取り付けの練習をしました。マウントには自動ボールバルブが取り付けられており、蒸気と火傷水の放出を制限していますが、石灰スケールの蓄積によりこれらが機能しなくなる場合があります。石炭スクープを顔の前に保持し、もう一方の手が保護のためにキャップを保持して、ガラスの両端のバルブをオフにするために達したのは、標準的な手順でした。
反射ゲージ
反射ゲージは構造が複雑ですが、気体（蒸気）と液体（水）をより明確に区別できます。メディアをガラス管に入れる代わりに、ゲージは、オペレータに面したスロットの開放側に取り付けられた強力なガラス板を備えた垂直方向のスロット付き金属体で構成されています。メディアと接触するガラスの背面には、その表面に垂直に走る溝があります。溝は、90°の角度でジグザグパターンを形成します。ガラスに入射する入射光は、メディアと接触する背面で屈折します。ガスと接触している領域では、ほとんどの光が1つの溝の表面から次の溝に反射され、オペレーターに向かって戻り、銀白色に見えます。液体と接触している領域では、ほとんどの光が液体に屈折して、この領域が操作者にほとんど黒く見えるようにします。よく知られている反射ゲージのメーカーは、IGEMA、TGI Ilmadur、Penberthy、Jerguson、Klinger、Cesare-Bonetti、Kencoです。ボイラーのスケーリング防止処理（「水軟化剤」）の苛性の性質により、反射ゲージは水によって比較的急速にエッチングされる傾向があり、液体レベルを表示する効果を失います。したがって、特定のタイプのボイラー、特に60 barを超える圧力で動作するボイラーには、2色ゲージが推奨されます。
二色ゲージ
ガラスに対する保護を提供するために、腐食性媒体には2色ゲージが一般的に好まれます。このゲージは、垂直方向のスロット付き金属ボディと、前面および背面に強力なプレーンガラスで構成されています。身体の前面と後面は、平行でない垂直面にあります。ゲージ本体の背後には、通常は赤と緑の2つのまったく異なる波長の光源があります。赤と緑の光の屈折が異なるため、オペレータには液体領域が緑に見え、気体領域は赤に見えます。反射ゲージとは異なり、ガラスの表面は平らで、メディアと直接接触する必要はなく、シリカなどの耐腐食性の透明材料の層で保護できます。最高品質のバイカラーレベルゲージの有名なメーカーは、クリンガー、FPSアクアリアン、IGEMA、クエストテックです。
磁気インジケータ
磁気インジケータでは、液体の表面に浮きがあり、永久磁石が含まれています。液体は、ガラスの使用を避け、強力な非磁性材料のチャンバーに含まれています。レベルインジケータは、上下に配置され、フロートを含むチャンバーの近くに配置された多数の回転磁気羽根で構成されています。ベーンの2つの面の色は異なります。磁石が羽根の後ろを上下に通過すると、磁石が回転し、液体を含む領域と気体を含む領域に1つの色が表示されます。磁気インジケータは、さまざまなメーカーの文献に記載されており、非常に高い圧力および/または温度、および攻撃的な液体に最適です。
歴史
この装置が取り付けられた最初の機関車は、1829年にジョン・ラストリックがStourbridgeで製作したものです。
現代の産業サイトグラス
産業用観測機器は、産業自体によって変化しています。水位計よりも構造的に洗練された現代のサイトグラス（サイトウィンドウまたはサイトポートとも呼ばれます）は、化学プラントや医薬品、食品、飲料、バイオガスプラントなどのその他の産業環境のメディア容器にあります。サイトグラスを使用すると、オペレーターはタンク、パイプ、原子炉、容器内のプロセスを視覚的に観察できます。
現代の産業用サイトグラスは、ボルトとガスケットで固定された2つの金属フレームの間に挟まれたガラスディスク、または製造中にガラスフレームが金属フレームに融着されます。この目的に使用されるガラスは、ソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスのいずれかであり、通常、ステンレス鋼の一種である金属は、強度の望ましい特性のために選択されます。ホウケイ酸ガラスは、化学的耐食性と温度耐性、透明性の点で他の製剤よりも優れています。
ガラスは金属リングの圧縮によって強化されるため、溶けたサイトグラスは機械的にプレストレスをかけられたガラスとも呼ばれます。ガラスディスクとその周囲のスチールリングに熱が加えられ、材料が融合します。スチールが冷えると収縮し、ガラスを圧縮し、張力に耐えます。ガラスは通常張力下で破損するため、機械的にプレストレスをかけられたガラスが破損し、労働者を危険にさらすことはほとんどありません。最も強いサイトグラスは、膨張係数の差が大きいため、ホウケイ酸ガラスで作られています。
