圧力計測入門

圧力計測機器の理解は、プロセス制御から安全システムまで、様々な産業用途において不可欠です。このガイドでは、一般的な圧力計測機器、その動作原理、そして代表的な用途について、分かりやすく解説しています。各セクションは複雑な概念を分かりやすく解説し、効率的かつ魅力的な学習体験を提供します。

1. ブルドン管圧力計

ボイラーなどの産業システムで一般的に使用されているブルドン管圧力計は、内部圧力によって変形する湾曲した中空管の原理に基づいて動作します。

動作原理:

• 加圧された流体が湾曲したブルドン管に入ります。
• チューブはわずかにまっすぐになり、この動きを次のシステムを通じて伝達します。
  • コネクティングロッド
  • セグメントとピニオンギア
  • ポインターとダイヤル
• すると、ポインターが校正済みのダイヤル上に圧力値を正確に表示します。

精度等級:

精度は、許容誤差のフルスケールのパーセンテージとして定義されます。

• 一般的なグレードには、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 などがあります。
• グレード番号が低いほど、精度が高くなります。
• グレード 3 および 4 は精度が低いため、ボイラー システムなどの重要な用途ではほとんど使用されません。

2. 電気接触圧力計

この計器はブルドン圧力計の強化版であり、重要な警報機能と制御機能を提供する電気接点を統合しています。

特徴：

• 上限・下限接点を装備しています。
• 圧力しきい値を超えると、アラームまたは自動応答がトリガーされます。
• リレーやコンタクタとシームレスに統合して、包括的な自動制御を実現できます。
• 特に石油やガスのボイラー システムなどの厳しい環境に適しています。

3. 静電容量式圧力センサー

これらの高度なセンサーは、柔軟なダイヤフラムの変形によって生じる静電容量の変化を正確に測定することで圧力を検出します。

動作原理:

• 圧力を加えると、柔軟なダイヤフラムが変位します。
• この変位により、2 つのプレート間の静電容量が直接変化します。
• 結果として得られた信号は、測定可能な電気出力に正確に変換されます。

種類：

• シングルエンド設計と差動設計の両方が利用可能です。
• 差圧センサーは通常、シングルエンドタイプの約 2 倍の感度を示します。

利点:

• 高感度で正確な測定が可能。
• 動的アプリケーションに対する高速応答速度。
• 衝撃や振動に対する耐性が優れています。
• シンプルで堅牢な構造設計。

4. ベローズ圧力計

このゲージは微妙な圧力変化を測定するのに最適で、特にボイラー換気システムやガスパイプラインに適しています。

動作原理:

• 圧力が特殊なベローズ空洞に入ります。
• ベローズが拡張し、正確な機械的変位を生み出します。
• この動きはギア機構を介してポインターに正確に伝達されます。
• リアルタイムの圧力測定値が機器のダイヤルに直接表示されます。

5. 圧力温度計

これらの統合機器は、特定の流体で満たされた密閉システムを利用して、温度変化を対応する圧力測定値に正確に変換します。

コンポーネント:

• 監視対象の温度ゾーン内に戦略的に配置された球体 (プローブ)。
• 圧力の変化を伝えるために設計された毛細管。
• 伝達された圧力の変化に反応するブルドン管。
• 目盛り付きのダイヤル上で温度を正確に示すポインター。

使用される液体:

• 通常は液体、蒸気、または窒素などのガス（安定性のために選択）で満たされます。
• 動作範囲は通常、-100°C ～ +500°C です。

用途:

• 継続的な温度監視と自動切り替え機能に不可欠です。
• さまざまな産業システム内の制御回路に広く使用されています。

6. ひずみゲージ圧力センサー

これらの高精度センサーは、ひずみゲージを活用して、機械的ひずみを測定可能な電気抵抗の変化に直接変換します。

主な要素:

• 圧力に敏感な基板に細心の注意を払って接着されたひずみゲージ。
• 基板は圧力を加えると変形し、ひずみゲージの抵抗が変化します。
• 通常、抵抗の変化を正確に測定するためにホイートストン ブリッジ回路を使用します。
• 結果として得られた信号は増幅され、デジタル化されて正確な出力が得られます。

バリエーション:

• 金属箔タイプと半導体タイプの両方をご用意しております。
• 金属箔の種類には、さらにワイヤと箔のサブタイプが含まれます。

ユースケース:

• 最新のデジタル制御システムへのシームレスな統合に最適です。
• 高精度を実現し、動的測定アプリケーションに最適です。

結論：視覚的な学習、実践的なスキル

計測機器の初心者でも、単に知識を新たにしたい場合でも、これらのアニメーション化された圧力計測機器ガイドは、中心となる概念を素早く把握し、実践的な理解を深めるのに役立つように設計されています。

レベル、フロー、分析機器に関するより簡略化されたガイドにご期待ください。これらはすべて、自動化の学習を有益なものにするだけでなく、心から楽しめるものにするために作成されています。