Ionizing technology 帯電のメカニズム（液体の帯電）編 No.2
概要
冬場、車を触ったときや、勢いよくセーターを脱いだ時にバチッと静電気を感じることがあるように、固
体と固体同士の接触・摩擦・剥離によって静電気が発生するということはよく知られています。
しかし、半導体ウェハの洗浄・乾燥時やパイプ内の流体通過時などにおいて静電気が発生するということ
があるように、液体との固体との接触・摩擦においても静電気は発生します。
以下で液体による静電気の発生のメカニズムと特性について説明します。
流動帯電
■流動帯電とは
液体と固体の摩擦によって生じる静電気帯電は一般的に「流動帯電」と呼ばれます。
この現象は例えば石油製品がパイプ内を輸送する際など、時として火花を生じて石油類への引火爆発とい
う形で現れます。
帯電に理由としては、石油製品のように導電率の小さい（抵抗値の大きい）液体は一旦帯電すると電荷が
逃げにくいということがあげられます。
液体と固体が接触すると、 方の電気化学的ポテンシャル※が等しくなるように電荷が移動し、 面で電気
両 界
※
二重層 が形成されます。
この状態で液体が流れると、液体側に配分された電荷も液体とともに流れ去っていきます。
これが流動帯電の正体です。
※電気化学的ポテンシャル…イオンや電子が持つ自由エネルギーのこと。
※電気二重層…境界面に正負の荷電粒子が対を形成して層状に並んだもの。
固体
−の電荷が固体面へ移動し、
液体内は＋の電荷が多く 配分
された状態です。
液体が流れると、−の電荷は
固体表面に残り、＋の電荷は
液体
吸着層 流れて いき ま すので 、固体は −に、液
体は＋に帯電する ことにな ります。
拡散層
流動帯電のイメージ
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0120-66-3000
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流量センサ・流量計総合カタログ
■ F D-M シリーズ
■ F D-S シリーズ
■ F D-V70 シリーズ
■ F D-V40 シリーズ
■ F D-U シリーズ
コリオリ式デジタル流量センサ
NEW
FD-Sシリーズ
0.1 mℓ単位 で 微少流量 が 測 れる
新採用の コリオリ式 により、あらゆる液体 流量 の 検出が 可能になりました
微少 油 高速
流量 流量 流量
静電気と除電器の取扱説明書
Ionizing technology
帯電のメカニズム∼液体の帯電∼編
目次
概要 ...................................................................................................... No.2
流動帯電 ............................................................................................... No.2
流動帯電とは
流動帯電に影響するファクタ
ろ過による帯電 ........................................................................................ No.3
超純水の帯電......................................................................................... No.3
超純水とは
純水の帯電の大きさ
純水の帯電極性
最新テクノロジーの紹介 ........................................................................... No.5
Dual I.C.C.制御
シースエアガイド
Ionizing technology 帯電のメカニズム（液体の帯電）編 No.3
■流動帯電に影響するファクタ
流動帯電は液体の流動、パイプ内径、パイプ内壁の粗さ、導電率、含まれる電解質や添加剤および界面で
の電気化学的要素などの複雑な組み合わせによって影響を受けます。
これまでにこれらに関する多くの実験が行われていますが、実験結果の相違が大きく、まだ解明されてい
ない部分が多い分野です。
ろ過による帯電
石油のような絶縁性液体を輸送する場合、液中のゴミなどを除去する目的でフィルタを使用します。
フィルタの細孔径は一般にμm と小さいので、液体と接触する面積はパイプと比較すると非常に大きくな
ります。
このため、フィルタにおける流動帯電量は管路中と比較すると 10 倍から 100 倍も多いという報告があり
ます。
液体
フィルタ
ろ過による帯電のイメージ
超純水の帯電
■純水とは
純水とは主に産業分野で用いられる用語で、半導体製造工程でシリコンウェハの洗浄や医薬品の製造など
に用いられ、金属イオンや微生物などの不純物を含まない、極めて純度の高い水のことです。
現在製造されている超純水に含まれる不純物の量は、 .01μg／リットルの水準にも達しているといわれて
0
います。
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特性図
■ 流 量特性 圧力損失）
（
［ FD-SS02 ］ ［ FD-SS2 ］ ［ FD-SS20 ］
1 1
1
圧 圧 圧
力 力 力
0.1 0.1
0.1
損 損 損
失 失 失
（MPa） （MPa） （MPa）
0.01 0.01
0.01
0.001 0.001
0.001
0.01 0.1 1 10 0.1 1 10 100
0.001 0.01 0.1 1
流量（ℓ/min） 流量（ℓ/min） 流量（ℓ/min）
1 30 1 30 1 30
［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］
10 100 10 100 10 100
［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］ ［cSt］
■ 流 体温度／液体圧力特性
■ 流 体温度／周囲温度特性
60
12
耐圧力
50
10 周
使用圧力上限
囲
耐 40
8
温
圧
度 30
6
（MPa）
（℃） 20
4
使用可能範囲
使用可能範囲 10
2
0
0
0 20 40 60 80 100 120
0 20 40 60 80 100
液体温度（℃） 流体温度（℃）
測定原理
FD-Sシリーズは、コリオリの力（移動速度に比
例した大きさで発生する慣性力の一種）を利用
した流量計です。流量に応じてフローパイプの
入口と出口で、コリオリの力が発 生してパイプ
共振
振動に抵抗し、ねじれ角θが発生します。これを
流れ
電気信号で読みとり流量換算しています。
〈 流れていないとき 〉 〈 流れているとき 〉 〈 位相差信号 〉
A B A'
θ
出
力
B'
電圧
A'の検出信号
B 'の検出信号
9
FD-V 70 s e r i e s
Flow Sensor & Meter General Catalog Flow Sensor
FD -V70シリーズ step step step step step
1 2 3 4 5
の選び方 対象流体 流量、温度 センサ 表示器 オプション
を確認 を確認 （アンプ）
ステップに沿って順にお選びください
対象流体を確認 F D-V70は測定原理から粘度の高い液体は検知できませんので、ご注意ください。
step （目安は動粘度7cSt以下。各動粘度での流量検出可否はP15参照）
1 FD-V70シリーズの流路には以下の材質のものを使用しています。
使用できる可能性の高い液体 使用できる可能性の低い液体 これらの材質を腐食する場合もご使用になれませんので、 ご注意ください。
FD-Pシリーズ FD-Fシリーズ
水溶性クーラント、冷却水（水道水、地下水） 油、フッ素系溶剤、塩酸、
精製水、 超純水、 塩水 クロロホルム他、粘度の高い液体 材質：PPS 材質：フッ素樹脂
（ポリフェニレンサルファイド） （ニューPFA）
瞬時流量、温度を確認
step
2
FD-V70シリーズが対応できる液体の瞬時流量
0.4ℓ/min.∼100ℓ/min. FD-V70シリーズが対応できる液体の温度は0∼100℃になります。
瞬時流量から具体的なセンサを選択
step
3 step2 で確認した瞬時流量からセンサをお選びください。
FD-Fシリーズ
FD-Pシリーズ
瞬時流量 瞬時流量
種類（材質） 型式 価格（￥） 種類（材質） 型式 価格（￥）
接続口径 接続口径
（ℓ/min） （ℓ/min）
FD-P05 0.5∼5 PT3/8（10A） 34,900 FD-F04 0.4∼4 φ3/8inch（9.5mm） 59,900
PFA
FD-P20 2∼20 PT1/2（15A） 39,900 FD-F20 2∼20 φ1/2inch（12.7mm） 64,900
PPS
FD-P50 5∼50 PT3/4（20A） 44,900 FD-F50 5∼50 φ3/4inch（19mm） 69,900
FD-P100 10∼100 PT1"
（25A） 49,900
表示器（アンプ）を選択 取付方法に合わせてお選びください。
step
4
パネル取付タイプ
DINレール取付タイプ
型式 型式
種類 価格（￥） 種類 価格（￥）
NPN出力 PNP出力 NPN出力 PNP出力
DINレール取付 FD-V70A FD-V70AP 34,900 パネル取付 FD-V75A FD-V75AP 34,900
DINレール無しでも取付できる固定具も付属
パネル取付具
OP-51476
（FD-V75A、V75APに付属）
必要に応じてオプションを選択 F D-Pシリーズでアンプヘッド間のケーブルを長くしたい場合は、以下のオプションからお選びください。
step
5
オプション センサヘッド アンプユニット
付属ケーブル
型式 形状 備考 価格（￥）
10mコネクタ
φ14
OP-51475（別売） ケーブル 5,000
コード長10m耐油・耐屈曲型 OP-51475
（PPSタイプ用）
φ3.6（4芯×0.18mm2）
センサヘッドケーブルの全長は10.3m以下としてください。 PPSタイプヘッドの
延長には、付属のヘッドケーブルの代わりに、 OP-51475（10mヘッドケーブル）
付属ケーブル
中継ケーブル
をご使用ください。また、付属のヘッドケーブルに加えて、 両端コネクタ中継ケー
0.5m：OP-94736
ブルを使用しても延長できます。 1m：OP-94737
2m：OP-94738
3m：OP-94739
5m：OP-94740
16
１秒間に１回
水 滴 が 落下 する
微 少な 流 量を 測定
微 振 動 をキャッチして 流 量を 測定 する
“ コリオリ式 ” 新採用しました 。
を
コリオリ式デジタル流量センサ FD-Sシリーズ
NEW
◎ 新採用 の コリオリ 式 とは？
液 体 が 流 れていないとき
液 体 が 流 れ ると
θ
［ 大 ］→ 大 流 量
ねじれ 角θ
［ 小 ］→ 少 流 量
流 量 が 多くなると パ イプの
ねじれが大きくなります。その
ねじれ の 大 き さをキャッチ
することで流量を算出します。
2
キーエンスの流量検出テクノロジー F low Sensing Technology
貫通構造 微少流量 積算表示
詰まらない 0.1mℓ/min 瞬時/積算表示可
流量センサ 分解能 アナログ出力付き
2
FD-S s e r i e s
Flow Sensor & Meter General Catalog Flow Sensor
0.1mℓ単 位 で 微 少 流 量 検 知
非 導 電 性 液 体も 検 出 可
検出範囲 0∼40ℓ/min
口径 8A 10A
コリオリ式 デジタル流量センサ 使用可能流体：
・・ 水 油 非腐食性液体
FD-S
油レベル※1
動粘度 ：
FKM ※2
接液部材質 ：SCS14、SUS16L、PPS、
シリーズ
〔10MPa〕※3
耐圧力
コリオリ式
検出原理
※1 高粘度液体は圧力損失が大きくなります。P12 参照）※2 別材質FFKM はお問い合わせください。※3 使用圧力範囲は5MPa 以下。
（
■ コリオリ式 バリエーション
表示器一体型センサ
1秒間に1回 タイプ 型式 検出範囲（mℓ/min） 出力形態
口径
水滴が落下する 定格範囲※1 0.0∼ 200
FD-SS02
微少な流量を測定
表示範囲 0.0∼ 400 初期設定時に
8A
超微少流量 NPNかPNPを
（Rc1/4）
定格範囲※1 選択
0∼ 2000
FD-SS2
表示範囲 0∼ 4000
コリオリ式 が可能にする3つの流量測定
タイプ 型式 検出範囲（ℓ/min） 出力形態
口径
微少流量 分 解能 0.1mℓ/min 定格範囲※1 0∼ 20 初期設定時に
10A
NPNかPNPを
FD-SS20
中流量
1秒間に１回水滴が落下する程度の流量 （Rc3/8）
選択
表示範囲 0∼ 40
や、1ショットで 噴 霧 する微 少な離 型 剤
※1 定格範囲とは精度保証された検出範囲のことです。定格範囲以外の
の流量の測定が可能になりました。 表示範囲とは精度保証されていない範囲になりますのでご注意ください。
※ 価格につきましては別途お問い合わせください。
油流量 油・高圧（5MPa） （100℃）
・高温 出力ケーブルは下記の表からお選びください。分離表示ユニットをご使用の場合は
別のケーブルになります。
（P11下段参照）
油や純水などの非導電性の液体や、粘度
のあるあらゆる液体の測定が可能。
型式 質量
ケーブル長
FD-SCB3 3m 約115g
高速流量 応 答時間 50ms
10m 約350g
FD-SCB10
最速50msの応答速度を実現。従来難し
かった吐出・塗布確認などの、短時間の
液体の流れを逃さずに測定できます。
10
翻訳キーワード集
