構成可能な圧力トランスミッタ

圧力トランスミッタは、取出し点の圧力を制御システムが読める信号に変えます。このページの機器は拡散シリコン感知素子を用い、ゲージ圧、絶対圧、シールドゲージ圧の基準をカバーし、シリーズ全体で -100 kPa から 60 MPa までのスパンを持ちます。出力は標準が 2 線式の 4-20 mA で、構成により 0-5 V、1-5 V、0-10 V、RS-485 Modbus も選べます。

このシリーズを特徴づけるのは素子ではなく、そのまわりに作られた構造の数です。同じ測定モジュールが、素のプラグ筐体、設置の狭い場所向けの短い筐体、高温媒体向けのフィン付き筐体、4 桁表示付きの筐体、GX12 丸形コネクタの版、クランプ接続と面一ダイヤフラムのサニタリ版、ダイカストアルミニウムの筐体、フランジ版、そして 4G 無線または耐圧防爆構造の形で用意されています。この広がりがあるのは、素子が小さく電子回路が基板だからで、その二つが決まれば、どこで使えるかを決めるのは筐体です。

筐体がトランスミッタの使用場所を決めるしくみ

測定素子そのものは、拡散抵抗網を形成したシリコンダイヤフラムで、産業用の構造では薄いダイヤフラムと封入液によってプロセスから隔離されています。したがって媒体はシリコンではなく接液金属に触れ、素子は補償で扱える温度に留まります。筐体のすることはすべて、読みを歪めずにこの取り合わせを保護することから導かれます。

フィン付きの筐体は電子回路から熱を逃がします。高温構造が存在する理由がそれで、限界は通常、ダイヤフラムではなく回路と封入液であり、フィンがその差を取り戻します。面一ダイヤフラムは素子の前のデッドボリュームをなくすので、ねじ込みポートで滞留したり残留物をためたりする媒体が居座る場所を失います。耐圧防爆構造は内部の故障を防ぐのではなく封じ込めるもので、機器を何の隣に設置できるかは変えますが、何を測るかは変えません。無線の版はケーブルをなくし、測定よりも設置コストをはるかに大きく変えます。

スパンについて動く二つの値があり、並べて読む価値があります。補償範囲内の温度ドリフトは 10〜60 kPa のスパンで 2 %FS、それより上で 1.5 %FS で、補償範囲そのものはスパン帯により 0〜60℃、0〜70℃、または -10〜70℃ です。したがって寒い屋外設置の狭いスパンは、屋内の同じ機器とは別の話になります。

トランスミッタの選定

まず圧力の種類を決めます。ゲージ圧トランスミッタは当地の大気圧と比較し、ポンプ吐出、圧縮空気ライン、大気開放タンクに合います。絶対圧トランスミッタは封入された真空と比較し、大気圧の項を読みに登場させてはならない場面で正しい選択です。シールドゲージ圧トランスミッタは固定の内部基準を保ち、大気に通じる基準が媒体で満たされてしまう場所で使います。ゼロをまたぐ複合レンジはまた別の第四の場合で、同じ数値スパンのシールドゲージ圧機器とは互換ではありません。

次にスパンを使用圧ではなくピークに対して決めます。精度等級は選択したスパンの全目盛りに適用されるので、通常の使用圧の何倍ものレンジは、その一生を全目盛りのわずかな部分を読んで過ごし、本来より少なくしか報告しません。公表された過圧の値（10 MPa まで 150 %FS、それより上 125 %FS）は、ポンプ起動や配管試験のような短いスパイクを覆うもので、持続的な過大入力ではありません。

続いて環境を決めます。それこそが筐体を選ぶからです。媒体温度が標準構造とフィン付き構造を分け、清浄さの要求が面一ダイヤフラムを選び、区域区分が筐体を選び、制御システムまでの距離がループと無線を分けます。残る項目は媒体適合性で、提供資料はダイヤフラムやポートの材質を述べていないため、侵襲性の媒体は想定せず照会で上げる必要があります。

配線、電源、負荷抵抗

電源範囲とループ抵抗は、一方が他方を制約するため共に公表されています。電流出力では、2 線式ループが駆動できる負荷は、現地表示なしで RL ≤ (U-10 V)/0.02 A、表示付きで RL ≤ (U-14 V)/0.02 A です。ここで U は電源電圧です。二つの式の差は表示が必要とする電圧で、誤った方を使うと、紙の上では余裕があったループが、レンジの上端で低く読みます。電圧出力では制約は最大ではなく、5 kΩ 以上の最小負荷です。

電源自体は出力と表示で変わります。4-20 mA は 10-32 V、0-5 V または 1-5 V は 8-32 V、0-10 V は 12-32 V、RS-485 は表示が付くかどうか、また LCD か LED かにより 8-32 V、7-32 V、または 5-28 V です。ピンの機能は出力形式で同じではないので、配線はシリーズ一般からではなく、注文した形式から読んでください。

測定上の制約と選定の留意点

用途に必要なスパンよりはるかに大きいスパンでトランスミッタを選ぶことが、良い機器の読みを悪くする最も多い方法です。等級は全目盛りに適用されるので、使用点の誤差は、使われないスパンの割合に比例して大きくなります。

寒い設置での狭いスパンは二度見に値します。スパンが狭くなると補償範囲が狭まり、ドリフトの値が上がるからです。屋外の狭いスパンの下端でプロセスが動く場合、同じ機器のより厳しい等級よりも、別の測定方式や広いスパンの方が役立つことがあります。

トランスミッタは、問いが連続でない場面にも向きません。要件が設定値で状態が変わる接点なら、圧力スイッチがループなしでそれを果たします。要件が現地表示だけで他になければ、圧力計が電源なしでそれを果たします。媒体が侵襲性なら、答えは通常、より特殊な接液金属ではなく機器の前に置く隔膜です。媒体が強く脈動する場合は、ポートの減衰構造が助けになりますが、適切なスナバの代わりにはなりません。

構成とご注文

提供資料はシリーズの型番構成を与えていないので、構成は言葉で述べます。圧力の種類、レンジ、出力形式、電源、プロセス接続、電気接続、筐体、リード線長です。それは見積りに必要なものでもあり、選択が互いを制約する順序でもあります。出力形式が電源範囲を決め、電源範囲が駆動できる負荷を決め、筐体が適用される媒体温度を決めます。