I. 動作原理

• 基本式：レベル高さ H=2v×t​、ここでvはプローブ内のマイクロ波の伝搬速度、tは信号の往復時間です。
• 信号集束：プローブはマイクロ波エネルギーを限られた空間に閉じ込めることで、空気中を伝搬する非接触レーダー信号の拡散問題を回避し、より強力で安定した反射信号を実現します。

II. コアコンポーネント

1. 電子ユニット：マイクロ波信号の生成、送信、受信、処理を担当します。データ計算および出力（例：4-20mA、HART、RS485信号）を行うためのマイクロプロセッサを内蔵しています。
2. プローブ（導波管）：マイクロ波信号の「伝送路」であり、一般的な種類には以下のようなものがある。
   • 剛性ロッドプローブ：低粘度液体および非乱流条件下に適しており、高い耐振動性を備えています。
   • スチールケーブルプローブ：深層タンク、高粘度媒体、または浮遊固形物を含む媒体に最適で、高い柔軟性を提供します。
   • 同軸プローブ：信号は内部導体と外部導体の間を伝送され、低誘電率媒体（例えば、軽油、液化ガス）に適しており、耐干渉性が向上しています。
3. 取付フランジ／インターフェース：機器をタンク上部に固定します。材質は腐食性に応じて選択されます（例：316Lステンレス鋼、ハステロイ）。

III．主な特徴

1. 複雑な条件下での強力な耐干渉能力

• マイクロ波信号はプローブに沿って伝わるため、蒸気、粉塵、泡、霧などの環境要因の影響を最小限に抑えることができます。そのため、泡立ちの多い環境（例えば、ビールの発酵タンク）や激しい攪拌下でも安定した信号を維持します。
• 信号がプローブに沿って伝搬するため、タンク内部の構造物（攪拌機、バッフルなど）からの干渉を受けず、非接触レーダーでよく見られる偽エコーを回避します。

2. 高い測定精度と安定性

• 測定精度は通常±0.05%FSから±0.1%FSの範囲であり、再現性誤差は±0.02%FSと低く、一部の非接触レーダーモデルを凌駕する性能を発揮します。
• 反射信号の強​​度は主にプローブと媒体との接触状態に依存するため、誘電率の低い媒体（例えば、ガソリン、液化ガス）に適している。

3．多様なメディアや過酷な環境への適応性

• 測定対象媒体：液体（シロップや苛性ソーダなどの高粘度結晶性媒体を含む）、固体粒子（プラスチックペレット、石炭粉など）、スラリー（泥、果汁など）、界面（油水界面など）の測定が可能。
• 環境耐性：高温（-50℃～400℃）、高圧（最大40MPa）、腐食性の高い環境に耐え、化学反応器、高圧貯蔵タンクなどに適しています。

4. 狭いスペースでも柔軟に設置可能

• プローブは、小型タンク、不規則な形状の容器、内部に障害物のある容器にも挿入でき、上部に開口部を必要としません。特に改修工事や狭い場所での作業に適しています。

IV. アプリケーションシナリオ

• 化学工業：反応器、高圧／低圧貯蔵タンクにおける液面測定、および油水界面の検出。
• 石油・石油化学：原油タンク、軽油（ガソリン、ディーゼル）タンク、液化ガス貯蔵タンクにおける液面レベル測定。
• 食品・飲料：高発泡発酵タンク（ビール、ヨーグルトなど）、シロップタンク、果汁スラリーにおける液面レベル測定（食品グレードのプローブ材料を使用）。
• 水処理：下水処理槽および沈殿池における液面レベル測定。泡による干渉を回避。
• エネルギー産業：石炭粉サイロおよび灰貯蔵庫における液面測定、ならびに高温ボイラーの液面監視。

V. 制限事項

1. 接触式測定におけるメンテナンス要件：プローブは測定媒体と直接接触するため、粘度によって汚れや目詰まりが発生しやすく、定期的な清掃が必要です。腐食性の高い媒体ではプローブの摩耗が発生し、特殊な材料が必要となる場合があり（コスト増につながります）。
2. 測定範囲の制限：最大測定範囲はプローブの長さによって決まり、従来型モデルでは0.3mから30mの範囲であり、特大タンクには適していません（非接触レーダーは最大100mまでカバーできます）。
3. 衛生用途における制約：食品、医薬品、その他の高度な衛生管理が求められる分野では、プローブ洗浄の検証プロセスが複雑になり、コンプライアンスコストが増加する可能性があります（非接触レーダーは非接触であるため、より有利です）。
4. プローブ摩耗のリスク：攪拌や乱流が発生する状況では、衝突による破損を防ぐためにプローブ保護スリーブを取り付ける必要があります。

VI. 非接触レーダーとの主な違い

結論