圧力トランスミッターの選び方

適切な圧力トランスミッターを選択することは、特に選択肢が非常に多い場合には、困難な作業になる可能性があります。圧力トランスミッターのサプライヤーとして、私は数え切れないほどのお客様がニーズに最適なものを見つけるお手伝いをしてきました。このブログ投稿では、アプリケーションに適切な圧力トランスミッタを選択するのに役立つヒントと考慮事項をいくつか紹介します。

まず、圧力トランスミッターとは何か、そしてその機能について説明しましょう。圧力トランスミッタは、圧力を測定し、それを電気信号に変換するデバイスです。この信号は、産業、商業、住宅のさまざまな用途で圧力を監視、制御、または記録するために使用できます。これらは、HVAC システムや水処理プラントから食品加工や航空宇宙に至るまで、あらゆる分野で使用されています。

アプリケーションを理解する

圧力トランスミッターを選択する最初のステップは、用途を理解することです。どのような圧力を測定していますか?それは気体ですか、液体ですか、それとも蒸気ですか?測定する必要がある圧力の範囲はどれくらいですか?高精度、耐食性、防爆などの特別な要件はありますか?

たとえば、腐食性液体の圧力を測定する場合は、液体の腐食性に耐えられる材料で作られたダイヤフラムを備えた圧力トランスミッタが必要になります。ステンレス鋼が一般的な選択ですが、より攻撃的な化学薬品の場合は、ハステロイまたは別の特殊合金で作られたダイヤフラムを備えたトランスミッタが必要になる場合があります。

爆発性の環境で作業する場合は、防爆圧力トランスミッタが必要になります。これらの送信機は、デバイス内で発生する可能性のある爆発を封じ込め、周囲への拡散を防ぐように設計されています。

圧力伝送器の種類

圧力トランスミッタにはいくつかの種類があり、それぞれに独自の長所と短所があります。最も一般的なタイプのいくつかを次に示します。

ゲージ圧伝送器: これらのトランスミッターは、大気圧に対する相対的な圧力を測定します。これらは最も一般的なタイプの圧力トランスミッタであり、幅広い用途で使用されています。

絶対圧伝送器: これらのトランスミッタは、完全な真空を基準とした圧力を測定します。高高度や深海の環境など、絶対圧力を測定する必要があるアプリケーションで使用されます。

差圧発信器: 2 点間の圧力差を測定する発信器です。これらは、流量測定アプリケーションでよく使用され、流量要素 (オリフィス プレートやベンチュリ チューブなど) での圧力降下を測定して流量を決定します。

密閉型圧力トランスミッタ: これらのトランスミッタはゲージ圧トランスミッタに似ていますが、特定の基準圧力 (通常は特定の高度の大気圧) に密閉されています。基準圧力を安定させる必要がある用途に使用されます。

主な考慮事項

圧力トランスミッタを選択する際には、留意すべき重要な考慮事項がいくつかあります。最も重要なもののいくつかを以下に示します。

正確さ

精度は、圧力トランスミッタを選択する際に考慮すべき最も重要な要素の 1 つです。送信機の精度は通常、フルスケール出力 (FSO) のパーセンテージとして表されます。たとえば、トランスミッタの精度が ±0.1% FSO であるということは、測定された圧力が、トランスミッタが測定できる最大圧力の最大 0.1% までずれている可能性があることを意味します。

必要な精度はアプリケーションによって異なります。水槽内の圧力の監視など、一部のアプリケーションでは、比較的低い精度 (±1% FSO) で十分な場合があります。圧力センサーの校正や高精度製造プロセスでの圧力測定などの他のアプリケーションの場合は、より高い精度 (±0.05% FSO 以上) のトランスミッターが必要になります。

圧力範囲

圧力範囲も重要な考慮事項です。測定が予想される最小圧力と最大圧力をカバーする圧力範囲を持つトランスミッターを選択する必要があります。予期しない圧力スパイクを考慮して、必要な圧力範囲よりもわずかに高い圧力範囲を持つトランスミッターを選択することもお勧めします。

たとえば、0 ～ 100 psi の圧力を測定する場合は、圧力範囲が 0 ～ 150 psi のトランスミッタを選択するとよいでしょう。これにより、圧力が 100 psi を超えた場合でもある程度の安全マージンが得られます。

出力信号

圧力トランスミッタは、アナログ信号 (4 ～ 20 mA または 0 ～ 10 V など) やデジタル信号 (Modbus や HART など) を含むさまざまな出力信号を提供できます。選択する出力信号は、制御システムの要件によって異なります。

アナログ信号は最も一般的なタイプの出力信号であり、幅広いアプリケーションで使用されます。使いやすく、信号品質を大幅に損なうことなく長距離伝送が可能です。一方、デジタル信号はより高い精度と柔軟性を提供しますが、互換性のある制御システムが必要です。

温度範囲

特に過酷な環境で圧力トランスミッタを使用する場合、温度範囲は重要な考慮事項です。温度はトランスミッタの精度と性能に影響を与える可能性があるため、アプリケーションの温度範囲内で動作できるトランスミッタを選択する必要があります。

ほとんどの圧力トランスミッタは、-40°C ～ 85°C (-40°F ～ 185°F) の温度範囲内で動作するように設計されていますが、一部のトランスミッタは拡張温度範囲で使用できます。高温環境でトランスミッタを使用する場合は、セラミックやステンレス鋼などの高温材料で作られたダイアフラムを備えたトランスミッタが必要になる場合があります。

環境条件

温度に加えて、湿度、ほこり、振動などの他の環境条件も考慮する必要があります。これらの条件は圧力トランスミッタの性能と信頼性に影響を与える可能性があるため、アプリケーションの環境条件に耐えるように設計されたトランスミッタを選択する必要があります。

たとえば、ほこりの多い環境で送信機を使用する場合は、防塵筐体を備えた送信機が必要になります。振動の多い環境で送信機を使用する場合は、振動に耐えるように設計された送信機が必要になります。

当社の製品推奨事項

圧力伝送器のサプライヤーとして、当社はお客様のニーズを満たすために幅広い圧力伝送器を提供しています。当社の人気製品の一部をご紹介します。

• 指示計付圧力発信器: この圧力トランスミッタにはインジケータが内蔵されており、外部ディスプレイを必要とせずに圧力を簡単に読み取ることができます。さまざまな圧力範囲と出力信号が用意されており、幅広い用途に適しています。
• フラッシュダイヤフラム圧力伝送器: この圧力トランスミッターは、プロセス流体に固体または粘性物質が含まれる用途向けに設計されています。フラッシュダイヤフラム設計により、ダイヤフラム上への固体の蓄積が防止され、正確で信頼性の高い圧力測定が保証されます。
• 新設計の低コストシリコン圧力トランスミッター: この圧力トランスミッターは、高精度が要求されない用途に低コストのソリューションを提供します。シリコン技術に基づいているため、小型、軽量、そしてコスト効率が高くなります。

結論

正確で信頼性の高い圧力測定には、適切な圧力トランスミッターを選択することが不可欠です。アプリケーションを理解し、重要な要素を考慮し、適切なタイプの圧力トランスミッターを選択することで、コストに見合った最高のパフォーマンスと価値を確実に得ることができます。

どの圧力トランスミッターがお客様のアプリケーションに適しているかまだわからない場合、またはご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家チームが、お客様のニーズに最適な圧力トランスミッターを見つけるお手伝いをいたします。詳細な製品情報、技術サポート、価格をご提供いたします。ディスカッションを開始して、圧力測定要件に最適なソリューションを見つけてください。

参考文献

• 圧力測定ハンドブック。第 2 版。ピーター・J・T・モリス。
• プロセス測定および制御用の産業用計器。第 3 版。ベラ・G・リプタク。