背景&チャレンジ

韓国の海産養殖事業者は、その繁殖池において、閉ループ式の溶存酸素（DO）制御を必要としていました。その要件は具体的で、DOを所定の目標値に維持することでした。顧客が採用したのは 1 mg/L その値を基準として――その閾値を用いて窒素（N₂）用電磁弁を制御し、溶存酸素（DO）が設定値を上回ったときは弁を開き、DOが目標値に戻った瞬間に弁を閉じる。

この調査では、市販の機器を用いてそのようなループを構築できるかどうかを決定づける4つの技術的な疑問点が提起された。すなわち、コントローラは以下をサポートしているか、 ONおよびOFFのセットポイントを個別に調整可能; 1台のコントローラーで管理できる池の数はいくつなのか、各池に個別のセンサーとリレーが必要なのか、そして追加の外部リレーが必要なのか。

KWS-630を選んだ理由

海水は膜式溶存酸素（DO）プローブに悪影響を及ぼします。塩化物が電解質を侵食し、膜にバイオフィルムが蓄積するため、センサーの測定値がドリフトし、頻繁なメンテナンスが必要となります。その KWS-630 光学式（蛍光）溶存酸素センサー 酸素を消費せず、膜も使用しない方式であるため、海水中での安定性が格段に高まり、メンテナンスは定期的な洗浄と校正だけで済む。

ソリューション&インストール

単一閾値コントローラは、同じDO値で出力をオン・オフします。その値付近では、測定値が1リットルあたり数百分の一ミリグラム程度変動するため、電磁弁がチャタリング（数分以内に繰り返し開閉する現象）を起こします。これにより、弁の寿命が短くなり、池の水質が不安定になります。 独立したONおよびOFFの設定値 意図的にデッドバンドを設ける：バルブは上限値を超えると開き、DOが下限値まで低下して初めて再び閉じるため、1時間あたり数十回ではなく、1サイクルにつき1回だけ作動する。

1台のコントローラが監視できる池の数は、その入力チャンネル数とリレーチャンネル数によって決まります。個別に制御する必要がある池には、それぞれ専用の溶存酸素（DO）プローブと専用のスイッチングチャンネルが必要です。また、コントローラの出力電流がN₂ソレノイドバルブのコイル電流を下回る場合は、リレーモジュールを追加します。各構成は、以下の同じブロックを組み合わせて構築されます：

項目池1つあたり注記
光学式（蛍光）溶存酸素（DO）プローブ1発光式溶存酸素（DO）測定；膜不要、電解液の補充不要
コントローラーチャンネル1独立したON/OFF設定値、チャンネルごとに1ループ
リレーモジュール必要に応じてソレノイドコイルがコントローラの出力定格を超える場合に限る
ケーブル1回プローブからコントローラへ、およびコントローラからバルブへの配線
ソフトウェア／設定システム設定値の入力、ログ記録、およびアラームの設定
校正サービスプローブ1本あたり引き渡し前のゼロ点およびスパン値の確認
運賃、通関、税金、保証、リードタイムシステム仕向国への見積価格

結果発表

お客様からは、3つの構成についてご要望がありました―― 2、4、8つの池 — これにより、最大規模のシステムを導入する前に、3つの規模において同じ制御コンセプトを比較することが可能となりました。各オプションは、池ごとに1つの独立したON/OFFチャンネルと1つの光学プローブを基盤として構築され、プローブ、コントローラー、リレーモジュール、ケーブル、ソフトウェア、校正、納期条件など、すべての構成要素が含まれていたため、各オプションを同等の条件で比較することができました。

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よくある質問

Q: 1台のDOコントローラで、設定値の異なる複数の池を制御することは可能ですか？

A: はい、コントローラに池ごとに独立した測定入力とスイッチングチャンネルが1つずつ備わっている場合に限ります。各チャンネルには独自のONおよびOFFのセットポイントが設定されるため、池Aと池Bで異なる目標値に維持することができます。チャンネル数の正確な数は、選択したモデルのコントローラのデータシートで確認してください。

Q: 池ごとに別のプローブが必要ですか？

A: はい。溶存酸素濃度は水域ごとに異なるため、ある池に設置されたプローブの結果は、隣の池の状況については何も示しません。個別に管理されている各池には、それぞれ専用のプローブが必要です。

Q: 外部リレーも必要ですか？

A: ソレノイドバルブのコイルが、コントローラの出力電流よりも大きな電流を消費する場合にのみ、切り替えが可能です。その場合は、コントローラとバルブの間にリレーモジュールを挿入します。小型のバルブの場合は、コントローラの出力でバルブを直接駆動します。

Q: 海水では、なぜ電気化学式溶存酸素プローブではなく、光学式溶存酸素プローブを使うのですか？

A: 光学式プローブには膜がなく、塩化物による腐食を受ける電解質も含まれていないほか、測定面での酸素消費もありません。そのため、海水や汽水環境において、より優れた安定性を発揮し、メンテナンス間隔を大幅に延長することができます。

Q: 正確な見積もりを得るためには、どのような情報を明記すべきですか？

A: 個別に制御可能な池の数、各池の目標溶存酸素（DO）範囲、ガスバルブのタイプとコイル電流、ケーブルの敷設長さ、および納入先。これら5つの項目が分かれば、2池、4池、または8池のパッケージについて、曖昧さなく見積もりを提示できます。

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