漏液センサーとは
漏液センサー (英: liquid spill sensor) とは、薬液や水などの漏れを検出するセンサーです。
生産設備などで取り扱う薬液の貯蔵タンクで漏れが生じた場合、大量の薬液流出に伴う薬害を初期段階の漏れで防ぐ安全対策として利用されます。また、集合住宅や大型ビルなどの給水漏れや汚水漏れの早期検知にも有用です。
近年では検出技術の向上により、液体の導電性を利用する従来の検出方式以外に、ファイバセンサー使用した光電式の検出方法が確立されるなど、さまざまな薬液を含む液体に対して対応できるようになっています。
漏液センサーの使用用途
薬液や純水などの液体を使用する生産設備や機械の配管や配管継手、液体の貯蔵タンクや送液ポンプ、冷却配管に生じる結露、ドラフトチャンバなどの周辺に漏液センサーを設置します。これにより、早期の液漏れ検出が可能です。
1. 半導体製造装置の結露・液漏れ検出
装置の周辺に漏液センサーを設置し、洗浄装置内の結露や周辺への液漏れを検出します。
2. 薬液タンクのパイプ継手部の漏液検出
パイプの継手部など漏液の可能性のある部位に漏液センサーを巻き付けて液漏れを検出します。
3. CMP装置の計量槽の漏液検出
ウェーハ表面を研磨して平坦にするCMP装置のドレインパンへの液漏れを漏液センサーで検出し、装置の破損やウエハの洗浄不良を防止します
4. 防爆エリアにおけるオイル漏洩検知
防爆エリア内の生産設備や機器が使用する油圧シリンダなどの油圧駆動機器のオイル漏洩を漏洩センサーで検知します。
5. 大規模集合住宅やオフィスビルの漏水検出
大規模建築物における給水設備・給水管・汚水管など漏水を漏液センサーによりリモートで検出して、早期処置を行います。
漏液センサーの原理
漏液センサーは、主に液体の導電性を利用して検出する接触式検出方式と、ファイバセンサーなどの反射と透過を利用して検出する光電式に大別されます。
1. 導電式
漏液センサーの2本の電極に液体が接触すると、液体を通して電流が流れ、液体が漏れていることを検知します。液体の導電性を利用する接触式で、電極間抵抗を検知する方式です。
この検出方式を用いた漏液センサーは、センサー部の形状が線状のため、長距離検出や往復させて広域検出、更に巻き付けて検出することも可能です。
2. 光電式
光電式は光源の光を光ファイバにより対象物に投射し、反射や透過する光量を検出する方式の漏液センサーです。センサー部に赤外線やLEDなどの投受光機構を内蔵し、液体が検知部に触れると、光の反射率や透過率が変わり光量が減ることで検知します。非接触式のセンサーもあります。
漏液センサーの選び方
漏液センサーは、検出部の形状、液体、使用環境、機能、用途などにより、多くの種類があります。
1. 検出部の形状
特定のポイントの漏液を検出するもの、長い線状のもの、帯状のもの、光ファイバーを使うものなどが使われます。屈曲性が良いものは、配管や対象物に巻いたりして、広い範囲の検知が可能です。
2. 対象液体・使用環境
漏液センサーは、センサー部は液体の種類により、選択可能です。フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂などに覆われており、水、純水、酸、アルカリ溶液などに対応しています。
また、使用環境の検討が必要です。温度範囲、雰囲気、振動、風雨などに長時間耐えられる製品を選定します。必要に応じて防爆仕様にします。
3. 機能・用途
検出部、回路部・制御部、警報場所間の接続が有線か無線か、電源の要否、警報のみか制御するのかなどを検討して、漏液センサーを選びます。
漏液センサーのその他情報
バッテリーレス・ワイヤレス漏水センサー
漏水検知に限定されますが、電源が不要の漏水センサーがあります。メンテナンスが不要な点が大きな特徴です。
センサー部はリボン状で、無線タグが付いています。漏水により、センサリボンに織り込まれた金属電極が反応し、微弱な電力を発電します。その微弱な電力を無線タグで蓄電、昇圧することによってBluetoothモジュールを駆動し、無線発信で漏水を連絡します。
センサリボンが濡れている間は、蓄電・昇圧・発信が繰り返されます。なお、漏水センサーが使用される所は、住宅・マンション・オフィスビル、商業施設・ショッピングモール、サーバー室・制御室・機械室、工場、駅や空港などの公共インフラ施設などです。
参考文献
https://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/commentary/leakagesensor_tg_j_1_1.pdf
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/48/182/index.html