拡散シリコン圧力トランスミッタ

圧力トランスミッタは、ラインの圧力を制御システムが読める信号に変える計器です。このページの計器は 304 ステンレス鋼の本体内に拡散シリコン感知素子を使い、圧力が素子に直接作用し、出力は機構の動きではなく素子から導かれることを意味します。

シリーズは -100 kPa から 100 MPa までをカバーし、ゲージ圧、絶対圧、密封ゲージ圧の基準を含みます。17 のレンジが在庫品として 0〜5 kPa から 0〜2.5 MPa まで保有され、すべて 4-20 mA の 2 線式出力、24 VDC 電源、M20×1.5 のプロセス接続、1 m ケーブルです。より広いシリーズは 0〜1 kPa から 0〜60 MPa まで広がり、真空へゼロをまたぐ複合レンジを含みます。

出力は標準で 4-20 mA で、0-5 V、0-10 V、RS-485 は受注対応です。保護等級は IP65、在庫レンジの記載精度は 0.2 %FS、安定性は ±0.1 %FS/年、媒体温度範囲は標準で -20〜+80℃、高温構造では +150℃ までです。

拡散シリコン圧力トランスミッタの仕組み

感知素子は、表面に拡散抵抗網を持つシリコンダイヤフラムです。ダイヤフラムの片面の圧力がそれをたわませ、抵抗がひずみに応じて値を変え、ブリッジ回路がその変化を電圧に変換します。素子は固体素子で、レバーも支点もリンク機構もなく、この種のトランスミッタが振動下で機械式圧力計より校正を保ちやすく、機械のポートに収まるほど小型に作れる理由です。

ダイヤフラムは、ほとんどの産業用構造で薄い隔離ダイヤフラムと封入液によってプロセスから隔てられ、媒体はシリコンではなく 304 ステンレス鋼に触れます。その判断が、同じ素子を水、油、ガスに使えるようにしています。同時に限界も定めます。304 ステンレス鋼を侵す媒体は、接液組立体の他の部分と同じように隔離ダイヤフラムを侵します。

出力段は、ブリッジ電圧を標準信号へ変換します。2 線式 4-20 mA の構成では、トランスミッタは自分が変調するのと同じループから電源を取るため、ループを流れる電流が測定値そのもので、受信計器が直接読み取ります。だからこそ 2 線式ループはケーブルに沿った小さな電圧降下の影響を受けず、同じ 2 本の導体が両方の役を果たします。

トランスミッタの選定

最初に測定レンジを選び、ピークの数値ではなく通常の使用圧力から選びます。記載された精度は選択したレンジの全目盛に適用されるため、使用圧力より数倍高いレンジは、すべての読みを必要以上に不精密にします。1.5 倍の過圧の数値は持続的な過レンジではなく短いスパイクをカバーします。

次に圧力基準を決めます。ゲージ圧トランスミッタは大気圧に対して読み、ポンプ吐出や圧縮空気ラインの通常の選択です。絶対圧トランスミッタは真空に対して読み、気圧の変化が問題になる所で使われます。密封ゲージ圧トランスミッタは密封された基準に対して読み、開放基準だと媒体で満たされてしまうケースに適します。

続いて出力と接続を決めます。2 線式 4-20 mA が既定で配線が最も簡単です。電圧出力は、電圧入力を受けるコントローラへの短い配線に適し、RS-485 は他の機器と並んでデジタルで読むトランスミッタに適します。プロセス接続は通常、機械に既にあるポートで決まり、ここでの選択肢は M8×1 から DN100 フランジまでで、カスタムねじも用意されます。

最後に媒体と温度を確認します。水、油、一般的なガスは標準構造に適します。80℃ を超える媒体は高温版が必要で、304 ステンレス鋼を侵す媒体は別の接液材質が必要で、これは仮定するのではなく提起すべきケースです。

限界と確認事項

トランスミッタは 1 点で圧力を測ります。それ自体は流量を測らず、流量を推定するのに使う圧力の読みは、取り出し点と基準点の間の形状に依存するため、同じ計器でも設置が違えば異なる結果を与えます。差圧から流量の数値を計算する必要がある場合は、別の測定構成です。

304 ステンレス鋼の本体はすべての媒体に適するわけではありません。塩化物を含む水、一部の酸、一部のプロセス薬品はそれを侵し、通常の兆候は本体ではなく隔離ダイヤフラムの孔食です。水、油、一般的なガス以外の媒体では、適合性は発注前に確定すべき問いです。

提供資料の 2 つの数値は確認が必要で、未解決のまま公開しています。精度は 0.2 % と 0.5 % の両方として現れ、在庫品はすべて 0.2 %FS と表示され、0.5 % はシリーズのオプションと説明されています。また精度の数値の根拠規格が示されていないため、特定の規格を引用する必要がある場合は、このページから読むのではなく提起すべきケースです。

仕様がしばしば求める他のいくつかの値は資料に無く、ここではデータ要確認として現れます。媒体範囲とは別の電子回路の動作温度範囲、校正の書類、認証一覧です。ピンの機能も出力形式によって異なるため、配線は単一の図ではなく発注した形式から取ります。