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商品説明

OLAS - 動作原理および特徴

"Werne & Thiel GbR"（ヴェルネ&ティール社）により製造される光学式吸光度センサー（OLAS）で、測定対象の材料（媒体）に光を照らし、高い精度で測定された吸光度によりその媒体の組成を測定する装置です。この方法により、水のスラリーや懸濁液、それにあらゆる複合材料（セメントスラリー、化学パルプなど）の組成ばかりではなく、 金属箔やコーティングの厚みなどの測定を行うことができ、そして、それだけではありません。生産、製造、または処理プロセスのいずれであれ、媒体の吸光度に変化は、OLASにより測定、監視、制御することができます。

エミッターとレシーバーの距離

アプリケーションによって吸光度は大きく変化するため、OLASの光路は対象の媒体に適合させることができるようになっています。吸光度が高い媒体を計測する場合は、エミッター・レシーバー離間距離は短く取り、レシーバーに十分な光度が達するようにします。一方、吸光度が低い媒体は、エミッター・レシーバー離間距離をより長く取る必要があります。

OLASは、1:10,000,000の光度の変化を0～700の内部信号に変換することができます。光吸収がまったく行われない媒体の測定結果は、出力信号値0となります。一方、700は、最大吸光度を示します。

ここで一番重要な点は、測定する媒体のエミッターとレシーバーの距離を、全測定範囲の「0～700」が使用できるように設定することです。これは高い吸光度の媒体では、この距離は数ミリメータとなり、吸光度の低い媒体では1 m、またはさらにそれ以上になることがあることを意味します。

周囲光の抑制

OLASは高い周囲光抑制機能を持っています。恒明（太陽光など）だけでなく、たとえば蛍光灯のような変調光も抑制します。

光学系が完全に媒体に浸漬されれば、周囲光は何ら影響を与えません。それは、周囲光が吸収媒体によって大きく吸収されるからです。しかし時々、エミッター・レシーバー間距離が測定媒体の厚さより大きい場合、例えば、金属箔またはそれに類するものの測定では、計測光度がかなり低くなるので、そうは言っても、あるアプリケーションにおいて、周囲光が場合によりレシーバーに到達することがあります。そのような時でも、レシーバを強い光源（例、光度の高い蛍光灯）で直接照射しない限り、OLASの周囲光の抑制率は多くの場合、極めて高いものです。

あるアプリケーションで周囲光の影響が抑えられているかどうかを確認するのはとても簡単です。吸光度の高い媒体をエミッターとレシーバーの間の光路に置き、タッチパネルコントローラー（TPC）の平均時間を "OFF" にセットします。"recorder" モードで、おそらく僅かにノイズピークが乗った、一定の読みが得られるはずです。ここで、周囲光の光度を低くし、読みに変化があるかどうかを確認します。変化があれば、その周囲光を適当な方法で遮るようにしてください。しかし、平均化することにより周囲光の影響は、大幅に少なくなることを覚えておいてください。。

平均化

OLASは現在の技術で可能な限り最良の機能を提供します。私たちは早い安定と低ノイズの妥協点を見出しました。非常に短い安定時間にしたい場合は、平均化を"OFF"にします。一方、非常に低いノイズレベルが必要な場合、たとえば非常に高い吸光度を持つ媒体の測定を行う時や、出力信号の早い動きではなく、平均値が重要な場合は、目的に合った平均時間にセットします。

多くのアプリケーションで、平均時間を0.3秒に設定するのがちょうど良いことが分かっています。

測定範囲

OLASは全ダイナミックレンジ1:10,000,000（内部ではさらに1:100,000,000）をカバーする単一の測定レンジしか必要としません。したがって、測定時に、異なる測定範囲に切り替える必要はありません。有効な信号がない場合、切替えのために無駄な時間を費やすことを解消することができます。測定レンジが単一であることにより、OLASは極めて高速で正確な測定を可能にします。出力信号の瞬間的な変化（10,000,000:1）を表示する際の安定化時間は、僅か30 msecです。

急激に変化する媒体を測定する場合、例えば不均一な媒体が配管からポンプで創出され、OLASがそこに取り付けられている場合に、短い安定化時間が不可欠となります。

光学系の汚れ

他の多くの光学測定システムは、光学系の汚れと傷という大きな問題を抱えています。これは、汚れが光を吸収し、それが好ましくない影響を及ぼすからです。なぜならこれらの製品の汚れは測定媒体自体と同じぐらいの計測光を簡単に吸収することができ、結果としてかなりの測定誤差が生じますので、これは問題です。

OLASは極めて高い吸光度の媒体を測定するように設計されていて、媒体は通常、汚れよりさらに多く計測光を吸収するので、光学系の汚れに左右されないようになっています。したがって、通常は、光学系の汚れがOLASの測定精度に及ぼす影響は、無視できます。

この影響をさらに低くするため、たとえば摩耗性の高い媒体を測定する場合、ご要望により「熟成された」光学系を提供できます。

オフセット調整

OLASは時々、お客様がキャリブレーションを行った後、光学系の構成要素を交換する必要があります。部品交換後にOLASを再較正する必要があるのでしょうか？

必ずしもその必要があるわけではありません。構成部品交換後もエミッター・レシーバー間距離（ウィンドウからウィンドウの距離）が交換前と全く同じ場合、OLASには独自のオフセット調整が用意されています。これは実施された変更が補正を要する場合にのみあとから実行できます。お客様が当初行ったキャリブレーションは、そのまま有効で、変更の必要は全くありません！

このオフセット調整法では、お客様のOLASアプリケーションに、「初期吸光度」という特性パラメーターを加え、初期キャリブレーションの際に測定する必要があります。使用するOLASの光学系を吸光度が既知の特定の媒体（例：清水）に浸し、「初期吸光度」を測定し、保存します。後にOLASの構成要素を交換した結果、オフセットを調整するとき、再びその特定の媒体に光学系を浸します。ここで、OLASは「初期吸光度」に対する差（オフセット）を計算し、その「オフセット」を保存します。これ以降の測定値は、測定された値からオフセット値を引くことにより補正されます。お客様が行った当初のキャリブレーションは、有効のまま残ります！このオフセット調整は、いつでも行うことができます。

もちろん、このオフセット調整は、光学系へのコンタミネーション（汚れ、傷等）の影響を補正するために使用することもできます。

このオフセット調整法の重要な点は、エミッター・レシーバー間距離（具体的には光の透過層の厚み）が常に、正確に同じであると言うことです。エミッター・レシーバー間距離が、何らかの原因により変化する場合は、当初行ったキャリブレーションは、もはや無効になります。

エラーメッセージ

OLASには自己診断機能が備わっていて、常にOLASの稼動状況をチェックしています。エラーが発生すると、エラーメッセージがプロセス制御側に送信されます。

エラーメッセージは、以下の5種類です。

「電源エラー」

このエラーメッセージは、RS485のインターフェースのデータ転送が長い時間途絶すると現れます。

「データ転送エラー」

ここで、データは転送されますが、データ転送が正しくありません。

「オーバードライブ」

この状況は、OLASの光学系が非常に大きな光度の周囲光を受けたときに起こります。あるいは、光学系が動かされ、レシーバーが通常より強い光を受け、限界を超えた場合です。

「アンダーレベル」

この状況は、測定プロセスの光源に故障（光源は100,000時間以上の耐用時間を持つように設計されているので、考え難いが）が生じた場合に発生します。

「測定値の信頼性低下」

これは、真の意味ではエラーではありませんが、オペレータへの情報として、測定値が非常に小さく、測定プロセスの線形性が失われていることを示します。

この測定状況は、平均かが有効になっているときに、見過ごされやすいため、このエラーメッセージが出されます。

このエラーメッセージは、特に最初のキャリブレーションを客先が実施するときに役立ちますキャリブレーション曲線のキャリブレーション点を設定するとき、測定値が常に「信頼性の高い」ものであるよう、つまり「測定値の信頼性低下」のエラーメッセージが作動しないようにご注意ください。。