圧力計とは、圧力を測定する機器のことで、圧力ゲージとも呼ばれています。
産業界で最も測定されている工程パラメータは、おそらく圧力と温度で、圧力計はどこでも入手できます。
このガイドでは、圧力センサについては説明していません。 電気信号を生成し、装置や制御システムに接続して圧力値を読み取る必要があるセンサとは反対に、圧力計は、圧力値を目盛りやデジタル表示で直接読み取ることができます。 圧力計の中には、機械的な操作タイプのものもあれば、電源を必要とするものもあります。
圧力計とは、圧力を測定する機器のことで、圧力ゲージとも呼ばれています。
産業界で最も測定されている工程パラメータは、おそらく圧力と温度で、圧力計はどこでも入手できます。
このガイドでは、圧力センサについては説明していません。 電気信号を生成し、装置や制御システムに接続して圧力値を読み取る必要があるセンサとは反対に、圧力計は、圧力値を目盛りやデジタル表示で直接読み取ることができます。 圧力計の中には、機械的な操作タイプのものもあれば、電源を必要とするものもあります。
圧力計は、アナログタイプとデジタルタイプに分けることができます。
アナログ圧力計
液柱圧力計は、今でも利用されていますが、アナログ圧力計は、機械的なプロセスを使用しており、圧力下で指針の動きを目盛りから読み取ります。
長所 :
短所:
デジタル圧力計 は、圧力を電気信号に変換して測定値を画面に表示するため、電源を必要とする電子回路を内蔵しています。
長所 :
短所 :
圧力には、絶対圧、ゲージ圧、差圧の3種類があり、それぞれに対応した圧力計があります。
一般的に圧力計やセンサは、測定する圧力の影響で起こる表面(ダイヤフラムなど)の変形を変換して圧力を測定します。 しかし実際この表面は、2つの面の間の圧力差により変形します:一方は測定される圧力、もう一方は基準圧力です。 この基準圧力に基づいて、どの種類の圧力にどのタイプの圧力計を使うかを判断します。
絶対圧:基準圧力は真空(ゼロに近い圧力)なので、絶対圧は測定する圧力に確実に対応しています。
ゲージ圧:基準圧力は大気圧(簡単に言うと、表面の反対側が大気中にあるとする)なので、測定値は、大気圧と測定する圧力の差に対応しています。
差圧: 装置の内側と外側に作用している圧力の差のこと。
ブルドン管圧力計 : ブルドン管は、楕円形の断面を持つ湾曲した管です。測定する流体の圧力はチューブ内で作用し、圧力が上昇すると管はまっすぐになります。管の動きを増幅して指針の回転運動に変換する機構。
ブルドン管圧力計は、0.6~4000barまでの圧力に使用され、過圧に敏感です。
ダイアフラム圧力計 : 弾性薄膜のダイアフラムの片側に流体圧力がかかります。ダイアフラムの変形を指針の回転運動に変換する機構です。
ダイアフラム圧力計は16mbar~40barまでの圧力を測定でき、高過圧に耐えられます。様々な材料でコーティングすることで、攻撃的な媒体から簡単に保護することができます。
カプセル式圧力計 :2つのダイアフラムを外周に組み立てることで、密閉された空洞ができ、この部分をカプセルと呼びます。カプセル内には流体の圧力がかかり、圧力の変化に応じて膨張します。カプセルの変形を指針の回転運動に変換する機構です。
2.5~600mbarの低圧に使用できます。
ベローズ圧力計 :ベローズ(薄肉の環状シリンダー)の内部に流体圧力がかかり、ベローズの長さの変化を指針の回転に変換する機構です。
60~1000mbarの低圧に使用できます。
ダイヤルゲージは、圧力による変形を指針の回転運動に変換する機構のため、振動や圧力ショック(急激な圧力の増減)に敏感です。 しかし、ケース内を充填液で満たすことで、振動を抑制することができます。
液体なしの圧力計:液体が含まれていない圧力計。
長所 :
短所:
応用
振動が気にならないシンプルな用途に適しています。例えば、主にエアコンプレッサに使用されています。
液体入り圧力計 : ケース内が完全に液体(通常はグリセリンまたは水とグリセンの混合物)で満たされており、振動を抑制します。
長所 :
応用
湿度が高く寒い環境や振動の多い場所で使用可能。
グリセリンは17℃以下では粘度が高くなり(よって圧力計の動作が遅くなる)、-5℃付近では圧力計が動作しなくなるため、-5℃までの環境で使用可能。
低温下の場合は、グリセリンと水の混合液を使用することで、-46℃まで使用可能。
上記の点以外にも、圧力計を選定する基準はあります。