製品タイプ
圧力センサは、配管、シリンダ、容器内の圧力を、機械が読める電気信号に変換します。油圧ユニット、空圧配管、ポンプスキッド、試験台では、オペレーターが計器を目視する代わりに、流体がどうなっているかを制御系に知らせる部品になります。
圧力センサは、配管、シリンダ、容器内の圧力を、機械が読める電気信号に変換します。油圧ユニット、空圧配管、ポンプスキッド、試験台では、オペレーターが計器を目視する代わりに、流体がどうなっているかを制御系に知らせる部品になります。
この語は、カタログでは分かれるが設置では決して分かない 2 つのものを指します。感知素子単体では小さな信号を出すだけで、何かで読めるようになる前に信号調整が必要です。トランスミッタは、その素子に増幅・線形化・温度補償の電子回路と、標準信号を駆動する出力段をまとめます。機械向けに販売されているもののほとんどは第二の形なので、実際のところ両者の語は混用されています。
機械用の選定は 4 つの問いに決まります。検知原理が何を許容できるか、測定値がどの圧力基準に対するものか、制御系がどの出力を受け取るか、そしてポートが既にどのプロセス接続を持っているかです。最後の一つはしばしば固定の制約になります。ポートはセンサほど簡単に変えられないためです。
機械に取り付けられる圧力センサの大半は 3 種類の原理で作られ、それぞれの失敗のしかたが違います。ピエゾ抵抗型の素子は、拡散抵抗ネットワークを持つシリコンダイヤフラムを使い、感度が高く安価で、清浄で乾燥したガスと中程度の圧力によく合い、安価なトランスミッタの多くがこの原理です。薄膜ひずみゲージ型はゲージを鋼のダイヤフラムに直接蒸着するため、より高い圧力と油圧用途に堅牢な素子になり、圧力サージへの耐性も優れます。静電容量式の素子はダイヤフラムの固定電極に対する撓みを測り、コストより安定性と広いターンドウンが問題になる場所で選ばれます。
素子と計器を分けるのは温度補償です。これらの原理はすべて周囲温度とプロセス温度とともにドリフトし、補正しなければ、作業範囲では精度の数値よりもそのドリフトが大きくなります。補償は電子回路で行うため、トランスミッタは裸の素子より高価になり、電子回路の温度仕様は媒体の温度上限と同じ程度に重要になります。
圧力が素子に届くまでの機械的経路は、素子そのものと同じくらい重要です。取付点に直付けしたトランスミッタは流体を直接見ます。導圧管の後ろにあるトランスミッタは、管で変更された圧力を見ます。ガス配管の凝縮液、液配管のガスは、届くものを変え、往復動ポンプのような脈動源は、直接読みが追従してしまう振れる圧力を課します。圧力ポートの減衰機構、または適切な相を閉じ込める導圧管の取り回しも、測定を意味あるものにする一部です。
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
|---|---|---|
| センサ技術 | ピエゾ抵抗型、薄膜ひずみゲージ型、静電容量式 | 過圧と圧力サージの許容度、時間の経過に対する安定性、そしてその原理が最も良く働く圧力範囲。 |
| 基準圧力（0 点） | ゲージ圧、絶対圧、シールドゲージ圧、差圧 | 0 点が何を意味するか。ゲージ圧センサは大気に対して読み、天候とともに動きます。絶対圧はそうならず、真空システムや密閉容器で問題になります。 |
| 測定範囲と動作点 | センサの全測定範囲と、機械が通常運転する圧力の取り合わせ | 使用中に分解できる最も小さな変化。多くの用途で実際に依存するのはここです。 |
| 出力方式 | 2 線式の電流、3 線式の電圧、またはデジタルバス | センサをコントローラにどう接続しどう配線するか。ピン機能が方式で違うため、配線を計画する前に方式を決めます。 |
| 電源電圧 | 機械で確保できる定格電源と、広範囲電源のオプション | 既に存在する制御電圧でセンサが動くか、独立した電源を用意する必要があるか。 |
| プロセス接続 | ねじ込み、フランジ、クランプ、または専用形状 | センサが存在するポートに合うか。専用のねじは、たいていマニホールドを作り直すより安上がりです。 |
| 電気接続 | プラグ、密閉ケーブル導入部、円形コネクタ | 使用中にセンサをどう交換するか、そして接続が冷却液、洗浄、振動にどれだけたえるか。 |
| 接液材質と媒体温度 | 本体とダイヤフラムの材質、および温度のグレード | 媒体がセンサを攻撃するか、標準の温度範囲でプロセスをカバーするか、高温グレードが必要か。 |
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
|---|---|---|
| 通常の動作圧とピーク圧 | 範囲が分解能を決め、ピークがセンサの耐量を決めます | 通常圧と最大圧を分けて伝え、ピークが持続するのか起動時のサージなのかを明記してください。 |
| 基準圧力（0 点） | 0 点を定義し、誤って選んだ基準は後から校正では修正できません | 機械の種類から推測せず、ゲージ圧、絶対圧、シールドゲージ圧のどれかを明示してください。 |
| 媒体とその温度 | 腐食と温度は、機械用圧力センサが早期に失敗する最も一般的な 2 つの理由です | 作動液の名前、清浄な水または油でない場合はその濃度、および取付点での温度を明記してください。 |
| 既存のプロセス接続 | マニホールドを作り直す費用はセンサを合わせる費用より高いため、ポートがたいてい固定の制約です | ねじの規格、フランジやクランプの場合は寸法、そしてシール面を伝えてください。 |
| 制御系の入力 | コントローラの入力形式と、既に配られている配線が出力方式を決めます | 入力カードと、それが電流か電圧のどちらを受け取るか、センサをどこに配線するかを明記してください。 |
| センサの環境 | 振動、洗浄、冷却液、屋外への露出が、本体と接続の両方に効きます | 機械のどこにセンサを置くか、散水されるか切りくずまみれになるかを記述してください。 |
| 圧力源の動的な挙動 | 脈動するポンプや高速の切換弁は、測定の意味を変える振れる圧力を課します | 圧力が定常か脈動か、減衰または平均化した読みが必要かを明記してください。 |
圧力センサはシステムの 1 点だけを測ります。流量の値を圧力から導こうとする場合、結果は取付点と基準点の間の形状に依存するため、同じセンサは別の設置で別の答えになります。
圧力センサ のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 圧力センサとの違い |
|---|---|
| 力センサ | 力センサは自らに直接加わる荷重を測り、圧力センサは流体の単位面積あたりの力を測ります。違いは電子回路ではなく機械的な構成で効きます。力センサは自分の本体で荷重を受けるため、面積が既知で一定でない限り、圧力の読みで代用することはできません。 |
| 液位センサ | 液位の測定は、容器底部の圧力から導かれることが多く、密度が既知で一定である間だけ成り立ちます。密度が変わる場合、または容器上部が大気に開いている場合は、界面を直接測る液位センサのほうが、より確かな答えです。 |
| 温度センサ | 同じ測り方をされる別の物理量です。どちらも制御系ではアナログ値として読まれます。同じスキッドで両方が必要になることは多く、圧力と温度の範囲はまず一致しないため、独立して指定します。 |
| 圧力計 | 電気出力のない現地表示です。オペレーターが使用現場で圧力を読み、コントローラまで値を運ぶ必要がないなら、圧力計のほうが単純で堅牢です。センサは、値を他所で動作に使えるようにするために存在します。 |
| 圧力スイッチ | スイッチは設定値で状態が切り替わり接点を出すため、圧力が幾らかではなく、限界を越えたかを報告します。コントローラが値を必要とするならスイッチでは足りず、限界だけが問題ならスイッチのほうが単純な答えです。 |
| 圧力トランスミッタ | 機械ではなくプラント向けに指定された同じ計器で、重点はプロセス接続の規格、接液部の適合、遠隔シール、危険区域認証に置かれます。締まった機械では、代わりに筐体、接続、電気インターフェースのほうが決め手になることのほうが多いです。 |
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
公開中の製品
TFD-801 · 圧力センサ
304 ステンレス鋼の本体と IP65 の保護等級を備えた拡散シリコン圧力トランスミッタ。-100 kPa から 100 MPa までのレンジを、2 線式 4-20 mA と 3 線式電圧の形式で用意しています。
よくあるご質問
油圧用途には薄膜ひずみゲージ型のほうが合うことが多く、鋼のダイヤフラム上に作られ、同じ定格のシリコン素子よりも、ポンプ起動や弁の閉止で生じる圧力サージにたえるからです。ピエゾ抵抗型の素子は、より低い圧力、乾燥したガス、コストが制約になる用途に向きます。選び分けは精度ではなく、圧力範囲と、センサがサージを見る頻度から決まります。
配管が見せる最高圧、ポンプ起動や弁の閉止を含めて、それをカバーするだけを残し、それ以上は残しません。動作点よりはるかに広い範囲は、まさに測定値が実際に取られる場所で分解能を失わせます。精度の数値は選んだ範囲のフルスケールに対して効くためです。ピークが短時間なら、センサの過圧耐量がそれをカバーし、範囲はピークではなく動作点で選べます。ピークが長く続くなら、範囲をピークにも合わせて選ぶ必要があります。
変えるのはセンサが見るもので、それは測定値と同じものではありません。ガス用途の取り回しは凝縮液を閉じ込め、液用途はガスを閉じ込めます。どちらもう、プロセスに対してトランスミッタに届く圧力を変えます。長い管は脈動した圧力も減衰させ、それは望ましい場合と、故障を隠す場合の両方があります。だからこそ導圧管の取り回しは測定の一部であり、設置に任せずセンサを選定するとき述べる価値があります。
それだけでは足りません。圧力から導いた流量は、圧力の取付点と基準点の間の形状、流体の密度、流れが層流か乱流かに依存するため、同じ読みは別の設置で別の流量に対応します。流量を確定する必要があれば、流量センサ、または既知の絞りを持つ差圧構成で測るのが正しい測定で、圧力の読みは別個のものです。
動作点と最大圧を添えた圧力範囲、基準圧力、作動液とその温度、機械に既存のプロセス接続、そして制御系が受け取る出力です。そのどれかが未定なら、書かないでおくより書いてくださったほうが役に立ちます。特に接続と基準は、センサを作り上げたあとでは変えにくいからです。
仕様をお送りいただければ、該当する型式、供給可能性、納期を確認します。最低注文数は 1 台 です。
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