温度センサ・トランスミッタ・温度計

このカテゴリの対象範囲

温度の測定は、センサを媒体に接触させて平衡に達するのを待つか、表面が発する赤外線エネルギーを読むかで行います。接点形の方が安価で高精度、普及度も大きく上回ります。非接点形は、プローブを触れさせられない対象、動く対象、触れたセンサを壊してしまう対象のためにあります。

判断の中で最も単純なのは、通常はセンサ素子そのものです。設置が使えるかどうかを決めるのは取り合い側で、腐食性や摩耗性の媒体に対するシース材質、実際の流量に対する浸漬深さ、プロセスの変化速度に対する応答時間、そして配管を減圧せずにセンサを交換できるかを左右する保護管の有無です。

本カテゴリは、素子、その周囲の組立品（保護管、ヘッド、接続）、およびミリボルト信号または抵抗信号を制御室で読める形へ変換する電子ユニットまでを扱います。

温度測定の製品タイプ

温度センサの選び方

ある用途に対して正しい計器がただ1つということは稀ですが、納得できる候補と、それ以外を外せる判断材料は必ずあります。それを決めるのが次の質問です。

• カタログ上の上限ではなく、実際の使用範囲に対する素子形式。上限が非常に高い形式は、実際に使う範囲で最も精度が出ないことがあります。
• 応答時間：重量級の保護管に入ったセンサは保護される代わりに遅い。組立品が追いつけない速さでプロセスが変わる場合、測定値は既知で、時に受け入れ難い量だけ真値に遅れます。
• 浸漬深さ：浅すぎると、管壁と接続を通じて測定値が外気寄りに引っぱられます。十分な浸漬は、格の高い素子より効きます。
• 媒体に対するシースと保護管の材質：多くの用途はステンレス鋼、塩化物・硫化物・高温酸化には上位合金または保護コーティング。
• 保護管か直挿しか。運転中のセンサ交換可否と、組立品に圧力等級が適用されるかがこれで決まります。
• 接続とヘッド形式：ねじ、フランジ、クランプ、およびヘッドが防雨・防爆・局所表示付きのいずれか。
• 信号経路：直結配線かヘッド取付トランスミッタか、配線長がリード抵抗とノイズを無視できなくなるほど長いか。
• 端子ヘッド部の環境条件は、機器の仕様想定より高温・多湿であることが少なくありません。
• 区域区分。保護構造の考え方と、使えるヘッド・トランスミッタの範囲をこれで決めます。
• 校正の要求：設置にトレーサビリティが必要か、どの頻度で確認されるべきかを定めます。

順番に沿って選定を進める

1. 使用範囲と温度の変化速度を確認します。範囲は素子を絞り、速度はどの程度の保護を載せられるかを決めます。
2. まず接触測定が可能かを確認します。対象が動く、帯電している、触れられないなら赤外線へ移ります。
3. 接触測定では素子を選びます。安定性とトレーサビリティが重要なら測温抵抗体、範囲と頑丈さが重要なら熱電対です。
4. 保護管が必要かを確認します。圧力、腐食性、運転中の交換要否から決まります。
5. 浸漬深さを配管または容器に対して決め、慣習ではなく保護管の計算で確かめます。
6. 信号をどこで変換するかを決めます。ヘッドか、局所の調節計か、制御系です。
7. 環境条件と区域区分を、ヘッド、グランド、ケーブル入口に適用します。
8. 校正の期待値と、注文に添付が必要な書類を確定します。

方式の比較

精度なら測温抵抗体、タフさなら熱電対です。両方が必要な場合は、同一箇所に保護管内の熱電対と測温抵抗体を併せて確認に使うのが常例です。

注文前に確認するパラメータ

測定方式を選んだ後に残るのは、設置現場でしか確定できない値の一覧です。型式、価格、納期を変えるのは、次の値です：

• 使用温度範囲、および組立品が受ける最高温度。
• 媒体、および腐食性・摩耗性・粘性・衛生的かのいずれか。
• 保護管が関わる場合の、測定地点のプロセス圧力。
• 温度の変化速度、およびプロセスが必要とする応答時間。
• 素子の希望、またはそれを決める精度と安定性の要求。
• 浸漬長と、適合すべき配管または容器の寸法。
• 接続：ねじまたはフランジの規格、サイズ、等級。
• ヘッド形式と、ヘッドが設置される場所の環境条件。
• 出力：素子直結、4-20 mA、HART、Modbus、スイッチ。
• 区域区分、およびトレーサブルな校正書類が必要か。

これらの機器の使用分野