MP-5F：
新たな基準
塩素センサーの正確さにおいて
多くの塩素センサーの仕様は、実際の現場では生じない、制御された静的な試験室条件下で測定されています。試験中はpH、温度、導電率が一定に保たれますが、稼働中の水システムではこれらは常に変化します。MP-5Fは1回校正し、実際の条件の全範囲にわたって試験しました。Halogenの試験では、センサーは±4%以内（仕様：±5%）を維持しました。
MP-5FはHalogen MP5遊離塩素センサーの現行世代です（旧版：MP5、MP5-A）。初代MP5の仕様は±15%でしたが、MP5-Aで±5%となり、MP-5Fも±5%を維持し、遊離塩素測定にモノクロラミン干渉はありません。
公表仕様が実環境での性能を反映しない理由
塩素センサーの仕様は、実際の現場と関係がないことがよくあります。公表された正確さの数値を得た条件は、開示されていないことが多くあります。メーカーの試験では通常、pHと温度は一定に保たれていますが、実際の処理施設や配水システムでは、そのような条件はほとんど生じません。
実際の結果として、仕様書では正確に見えるセンサーが、現場で水の化学特性が変わると大きくドリフトします。これにより頻繁な再校正が必要となり、労力の無駄、運転費の増加、運転員と管理者にとって一貫性のないデータを生みます。
例：Hach CL10fの正確さ仕様
条件1：7.2未満の一定pH（±0.2 pH単位）で±3%。条件2：8.5未満の安定したpH（校正時pHから±0.5 pH単位）で±10%。Hachは2つのpH範囲で別々に校正しており、温度や導電率が変動した場合の正確さは規定していません。
MP-5F試験：1回の校正で全範囲
試験方法
9台のMP-5Fセンサーを、単一の条件で校正しました： pH 8.0、塩素1.25 ppm、導電率2,700 µS、温度20°C。 校正後、pHを6.5から8.5へ、次に導電率を156から10,000 µSへ、最後に温度を10°Cから35°Cへ変化させました。すべての試験を通じて、塩素測定の正確さは±4%以内に保たれました。
1回の校正 — 広い範囲
9台のMP-5Fセンサーを、pH 8.0、塩素1.25 ppm、導電率2,700 µS、20°Cで1回校正しました。その後pHを6.5から8.5まで変化させました。正確さは全体を通じて±4%以内を維持し、再校正は不要でした。
温度安定性
温度が10°Cから35°Cまで変化しても、塩素測定誤差は±4%以下にとどまりました。HachはCL10fの温度に関する正確さの数値を公表していません。
導電率非依存性
導電率を156 µSから10,000 µSまで変化させました。これは米国のほぼすべての飲料水源をカバーする範囲です。MP-5Fの測定値の変動はわずか±4%でした。
塩素ゼロからの回復
MP-5Fは塩素ゼロppmで数時間から数日運転できます。塩素が戻ると、0.1 ppm未満を含む非常に低い残留濃度を即座に読み取ります。膜式センサーには実現できません。
流量非依存性
流量をゼロから60 gpm、120 gpmへと変化させても、信号はほとんど変化しませんでした。これにより、流量制御機器を使用せずに、配管への直接挿入や末端管路の監視を実用的に行えます。
6か月以上の無人運転
自動洗浄システムが運転中に電極を磨いた状態に保ちます。充電式バッテリーと低消費電力モードを組み合わせることで、6か月を超える無人運転を実現できます。
MP-5FとHach CL10f — 直接比較
| 変数 | Halogen MP-5F | Hach CL10f |
|---|---|---|
pH範囲 MP-5FはpH 8.0で1回校正しました。Hachは2つのpH範囲で別々の校正が必要です。 | check_circle6.5 – 8.5 (±4%) | < 7.2 (±3%) または < 8.5 (±10%) |
温度 Hachは温度の正確さに関する仕様を公表していません。MP-5Fは動作範囲全体で試験され、文書化されています。 | check_circle10 – 35°C (±5%) | 未指定 |
導電率 Hachは導電率の変動を扱っていません。MP-5Fは全範囲で正確さを±4%以内に維持しました。 | check_circle156 – 10,000 µS (±4%) | 未指定 |
検出限界（LOD） Halogenマスター仕様書v19に基づくMP-5Fの検出限界。 | check_circle0.03 ppm（30 ppb） | 0.03 ppm |
定量限界（LOQ） ISO 15839に従って試験。MP-5Fは2分の1未満の濃度でも正確に定量します。 | check_circle0.04 ppm | 0.09 ppm |
お客様の運用にとっての意味
校正回数を削減
MP-5Fは水の化学特性が変化しても正確さを維持するため、一部の競合センサーでは毎週の校正が必要なのに対し、6か月以上の校正間隔を実現できます。
工場校正済みですぐに使える状態で出荷
広い正確さ範囲により、多くのMP-5Fセンサーは初回の現地校正なしで、設置直後から正確に測定できます。予備センサーは技術者の訪問なしで交換できます。
遠隔・配水監視
流量と圧力に依存しないため、流量制御機器なしで、末端管路、高架水槽、遠隔の貯水池など、配水システムのあらゆる場所で配管直接挿入を実用化できます。
参考資料
- Australia, W. Q. (2010). 配水システム内の消毒制御を改善するためのツール開発。WQRA.
- Hach.（2023）. Hach CL10仕様. hach.com.
- HSI Flow Report.（2019）. Halogenセンサー流量試験報告書. Incline Village.
- ISO 15839.（2003）. 水質 — 水用オンラインセンサー／分析機器. スイス、ジュネーブ：国際標準化機構。
- Justyn Fields.（2022）. Orange County Utilities（FL）遠隔飲料水センサー試験運用プログラム. AWWA Water Technology Conference. オハイオ州シンシナティ。