圧力測定は、現代の産業の基礎であり、石油およびガスのパイプラインから医薬品製造に至るまでの用途での安全で効率的かつ信頼できる運用を保証します。圧力測定に使用されるツールの中にあります 圧力送信機 、圧力センサー、および圧力計 。これらのデバイスは一見して似ているかもしれませんが、いくつかのコンテキストでは、それらの名前は互換性がありますが、異なる機能を提供し、異なるアプリケーションに最適化されています。
これら3つのデバイスの違いを理解することは、エンジニア、技術者、意思決定者が特定の要件に適したツールを選択するために不可欠です。この記事では、圧力送信機が圧力センサーや圧力ゲージとどのように異なるかについての詳細な調査を提供し、設計、機能、精度、および産業用ユースケースに焦点を当てています。
1.デバイスの定義
圧力センサー
a 圧力センサー 圧力を検出し、電気信号に変換するコアコンポーネントです。信号条件付けや出力標準化のための追加の電子機器は必ずしも含まれていません。センサーは通常、増幅、フィルタリング、またはキャリブレーションを必要とする生データを提供します。
- 出力 :Millivolt(MV)、抵抗、または無条件信号。
- applications :自動車ブレーキシステム、HVaCユニット、または家電などの信号をさらに電子機器が処理するシステムに組み込まれています。
圧力送信機
a 圧力送信機 圧力センサーから生の信号を取得し、条件で標準化された出力に条件付けます。 4〜20 mA、0〜10 V、またはデジタルプロトコル (例:Hart、Modbus)。測定するだけでなく、圧力情報を制御システムに確実に送信します。
- 出力 :長距離伝送に対して標準化され、堅牢です。
- applications :産業自動化、石油とガス、化学プラント、発電、およびその他のプロセス産業。
圧力計
a 圧力計 圧力の直接読み取りを提供する機械的またはデジタルデバイスです。機械式ゲージは、Bourdonチューブやダイヤフラムなどのコンポーネントを使用してダイヤルに圧力を物理的に表示し、デジタルゲージはセンサーと小さなディスプレイをローカル読み取りに使用します。
- 出力 :Visual(ダイヤルまたはデジタルディスプレイ)。
- applications :敷地内の監視、メンテナンスチェック、および迅速な人間読み取り可能な値が必要なスタンドアロンシステム。
2。測定および信号処理
- センサー :最小限の処理で生の測定データを提供します。たとえば、ピエゾ抵抗性圧力センサーは、圧力にさらされると抵抗を変化させます。
- 送信機 :生のセンサーデータを取得し、それを増幅し、ノイズをフィルタリングし、干渉なしに長いケーブルを走行できる標準形式に変換します。
- ゲージ :必ずしも外部システムにデータを提供することなく、測定された圧力をローカルに表示します。
要するに:
- センサー=検出。
- 送信機=検出処理通信。
- ゲージ=検出ディスプレイ。
3。精度と安定性
- 圧力センサーs :センシングレベルでは非常に正確である場合がありますが、信頼できる結果には適切な信号条件付けが必要です。条件付けがなければ、生データは騒々しいか不安定な場合があります。
- 圧力送信機s :一般に、温度補償、キャリブレーション、デジタル補正が含まれるため、高い精度と安定性を提供します。それらは、正確な圧力監視が重要な業界で好まれています。
- 圧力計s :機械ゲージは中程度の精度(多くの場合、フルスケールの±1〜2%)ですが、デジタルゲージはより高い精度を達成できます。ただし、自動化されたデータ収集と比較して、人間の読書エラーが発生しやすいです。
4。出力と通信
- センサー :ミリボルトまたは抵抗の変化。追加の電子機器なしで長距離通信には適していません。
- 送信機 :4〜20 mAの電流ループ(電気ノイズの免疫)、0〜10 V信号、またはデジタル出力。これらの標準化された出力は、シームレスに統合されます PLC(プログラム可能なロジックコントローラー) 、 SCADA(監督管理とデータ収集) システム、およびその他の産業制御システム。
- ゲージ :Visual Output(ダイヤルまたはデジタル読み取り)。一部の最新のデジタルゲージには、Bluetoothまたはデータロギング機能が含まれる場合がありますが、その主な役割はローカルディスプレイのままです。
5。アプリケーションシナリオ
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圧力センサーs :
- automotive tire pressure monitoring systems (TPMS).
- air conditioning and refrigeration systems.
- コンパクトで低コストのセンシングを必要とする消費者アプライアンス。
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圧力送信機s :
- 長距離に沿った圧力を監視するためのオイルおよびガスのパイプライン。
- 精度とリアルタイムの監視が重要な化学反応器。
- プロセス自動化のための発電所と水処理施設。
-
圧力計s :
- オンサイト圧力チェック用の産業コンプレッサー。
- 建設および農業機械における油圧システム。
- 迅速な手動読み取り用の消火器とガスシリンダー。
6。インストールとメンテナンス
- センサー :通常、デバイス内に組み込まれており、電子機器との統合が必要です。メンテナンスは最小限ですが、交換は複雑です。
- 送信機 :精度を維持するために、キャリブレーションと定期的な検証が必要です。多くの最新の送信機には、メンテナンスを簡素化するための自己診断が含まれています。
- ゲージ :簡単にインストールして交換できますが、キャリブレーションドリフト、機械的摩耗、または損傷を確認する必要があります。
7。コストに関する考慮事項
- センサー :単純さのために最も安価ですが、産業環境で有用にするために追加の電子機器が必要です。
- 送信機 :センサーよりも高価ですが、高精度、信頼性、通信機能を備えた完全なソリューションを提供します。
- ゲージ :安価な機械モデルから、データロギングを備えた高度なデジタルバージョンまで、価格が大きく異なります。
コストは、多くの場合、複雑さ、精度、および意図したアプリケーション環境と相関します。
8。利点と制限
圧力センサーs
- advantages :コンパクト、費用対効果、簡単に統合されます。
- 制限 :追加の電子機器が必要であり、直接的な使いやすさが限られています。
圧力送信機s
- advantages :高精度、標準化された出力、長距離通信、過酷な環境に適しています。
- 制限 :より高いコスト、より複雑なインストール。
圧力計s
- advantages :シンプルで即時の人間読み取り可能な値、機械型には電力は必要ありません。
- 制限 :限られた精度、リモート監視なし、手動読み取りエラーは可能です。
9。適切なデバイスの選択
センサー、送信機、またはゲージを決定する場合、選択は次のものに依存します。
- application requirements - 自動化、分析、または手動検査のデータはありますか?
- 環境 - 過酷な産業環境は送信機を支持しますが、より単純な条件によりゲージが可能になる場合があります。
- 予算 - センサーは最も安く、トランスミッターは自動化に最適な長期的な価値を提供し、ゲージは手動チェックに費用対効果が高くなります。
- 距離とコミュニケーション - 圧力データを長距離にわたって送信するか、産業ネットワークに統合する必要がある場合、送信機は優れています。
結論
圧力センサー、送信機、およびゲージはすべて圧力を測定しますが、その機能とアプリケーションは大幅に異なります。
- 圧力センサーs 生データプロバイダーであり、既存の電子機器を使用したシステムへの統合に最適です。
- 圧力送信機s センシングと信号処理と産業自動化の標準化された出力を組み合わせた完全なソリューションです。
- 圧力計s 即時のローカル測定値を提供するシンプルでユーザーフレンドリーなデバイスです。
これらの区別を認識することで、エンジニアと技術者が特定のニーズ、コスト、パフォーマンス、ユーザビリティのバランスをとるために適切なデバイスを選択できます。現代の産業では、 圧力送信機s 多くの場合、大規模で自動化されたシステムには好ましい選択肢がありますが、 センサーとゲージ 専門的およびローカルアプリケーションで重要な役割を果たし続けます。