ワイヤレス圧力計ガイド: リモート圧力監視の実際の仕組み

ほとんどすべての工場を歩いてみると、同じ小さな問題が何百回も繰り返されることに気づくでしょう。圧力計はタンクの上、スキッドの内側、またはボイラーの壁の高いところに設置されており、数字を書き留めるためだけに誰かが梯子とクリップボードを持って訪問しなければならない場所にあります。読みは大丈夫です。そこに到達するのは高価な部分です。

ワイヤレス圧力計はまさにその問題を解決します。従来の計器と同じ方法で圧力を測定しますが、その値は無線リンクを介してゲートウェイ、コントローラー、またはダッシュボードに送信されるため、誰も何かに登る必要はありません。無錫恵華特別計装の私たちのチームは、2001 年から圧力計器を構築しており、ワイヤレス監視がプラント プロジェクトの目新しいものから日常的な部分に移行するのを見てきました。このガイドでは、これらのゲージが実際には何であるか、どのように機能するか、そして 3 冬後も信頼できるゲージを選択する方法について説明します。

ワイヤレス圧力計とは何ですか

マーケティング要素を取り除いたワイヤレス圧力計は、圧力要素、信号調整電子機器、無線モジュール、バッテリーなどを単一のハウジングに押し込んだ完全な測定ループです。ケーブルグランド、トレンチ、電線管、そしてもう一方の端で待機するアナログ入力カードはありません。多くのプラントでは、設置の節約だけで 1 つのプロジェクト内の機器の費用を賄うことができます。

長持ちする楽器と失望する楽器を分けるのは 2 つの設計の詳細です。 1 つ目は圧力要素自体です。バッテリー駆動のデバイスを使い捨てとして扱うべきではありません。無線機の背後には、有線機器にあるのと同じブルドン管、ダイヤフラム カプセル、またはピエゾ抵抗センサーが搭載されており、接液部の材質や圧力範囲についても同様の注意が必要です。 2 つ目はローカル ディスプレイです。無線通信があっても、エンジニアはシャットダウン中や障害調査中に通り過ぎて自分の目で値を読みたいと考えています。

YSシリーズデジタル圧力計 ◆ モデル: YS100 YS150 ◆ 紹介: このデジタル圧力計は、美しい形状、安定した性能、正確な測定を備えています。世界有数のマイクを組み合わせています。 製品を見る→

これが、当社が機械ファミリーと並行して透明な LCD を備えたデジタル圧力計を製造する理由の 1 つです。ディスプレイは現場検証が行われる場所であり、無線は同じ番号が制御室に到達するための 2 番目のルートにすぎません。

ワイヤレス圧力監視の仕組み (ステップバイステップ)

すべてのワイヤレス圧力監視システムは、ラベル上の名前が何であれ、順番に動作する 4 つの部分で構成されています。圧力を感知する部分、信号を変換して処理する部分、信号を送信する部分、信号を受信して保存する部分です。

感知素子と送信機の電子機器

圧力によって要素が動き、電子機器がその動きを安定した電気信号に変換します。ここでは、無線の世界が有線の世界から直接借用されています。実証済みのセンサーを背後に備えた 4 ～ 20 mA または HART トランスミッターは、温度ドリフト、長期安定性、および過圧力の動作がすでによく理解されているため、歴史のない珍しい設計よりも現場ではるかに優れた動作をします。

汎用圧力伝送器 ユニバーサル圧力トランスミッタは、輸入された拡散シリコン圧力チップを感知要素として使用します。高精度デジタル処理回路を搭載。 製品を見る→

実際には、ほとんどのワイヤレス ノードは実績のある産業用送信機コアを中心に構築され、その後密閉され、無線機とバッテリー パックが取り付けられます。このアプローチにより、測定が正確になり、スペアパーツのリストが短くなります。

ラジオリンク

無線機の選択によって、通信範囲、バッテリー寿命、データがシステムに到達しやすくなります。短距離 Bluetooth は、設定や数メートル離れたところからゲージを読み取る場合に便利です。 LoRaWAN や ワイヤレスHART などの長距離オプションは、プラント全体からゲートウェイまで値を伝送し、セルラー バージョンはローカル ネットワークがまったくないサイトをカバーします。重要なのはプロトコル名ではなく、信号経路が現実的かどうかです。鋼鉄、コンクリート、緻密な配管はすべて大きな被害をもたらしており、作業場の間違った端に設置されたゲートウェイは、より大きなアンテナによって救われることはありません。私たち自身の ワイヤレス LoRaWAN プロセス監視センサー はその制約を念頭に置いて開発されたため、私たちは常に製品リストではなくカバレッジウォークからワイヤレスプロジェクトを開始します。

電力バジェット

バッテリーは、ワイヤレスの設置が成功するか失敗するかが静かに決まる場所です。毎秒レポートするゲージでは、数週間でセルが空になります。同じゲージを 15 分ごとに報告し、その間に睡眠をとれば、何年も実行できます。注文する前に、実際にデータの鮮度がどの程度必要かを判断してください。貯蔵タンクの遅いトレンドとコンプレッサーの高速インターロックはまったく異なる要件であり、バッテリー駆動のデバイスに適しているのはそのうちの 1 つだけです。

プロセスに適したワイヤレス圧力計の選択

間違った選択をする最も早い方法は、ラジオから始めることです。代わりにプロセスから始めて、電子機器に向けて作業を進めてから、通信について決定します。以下の表は、見積もり前にお客様に尋ねる質問を、おおよそ重要な順序で示しています。

YSZC-7シリーズ インテリジェント圧力伝送器 ◆ 用途: この機器は、液体、気体、蒸気のレベル、密度、圧力の正確な測定に適しています。 製品を見る→

HART 通信を備えたインテリジェントなトランスミッタ コアは、必要な場合には実証済みのアナログ性能、役立つ場合にはデジタル診断、そしてその下の機器を再設計することなく追加できる無線モジュールという、賢明な中間パスを提供します。

機器と測定タイプの一致

ワイヤレスは通信の選択肢であり、測定の種類ではないため、通常の圧力ファミリーが依然として適用されます。

• ゲージ圧: 大気圧を基準とした、ポンプ、フィルター、パイプライン、油圧システムの日常的なオプションです。
• 絶対圧力: 真空を基準とし、気圧の変化がドリフトとして現れる場合に使用されます。
• 差圧: フィルタ監視、流量およびレベル作業用で、2 つの圧力を比較する必要があります。
• 密閉型および衛生型バージョン: 腐食性または粘性媒体用のダイアフラム密閉ボディ、および食品、飲料、医薬品ライン用の衛生的な接続。

ワイヤレス部分はその後に来るため、製品の有線バージョンとワイヤレス バージョン全体で同じ要素と接続オプションを維持しています。

ワイヤレス圧力計が活躍する場所

一部のアプリケーションは最初から明らかです。その他のことは、ケーブル敷設の料金を支払って初めて明らかになります。

• 制御建物から遠く離れた遠隔の井戸、タンクファーム、パイプラインセクション。
• 回転または振動する機器では、ケーブルが疲労し、最終的には故障します。
• ケーブルの敷設が煩わしく、それ自体が費用がかかる危険なエリア。
• 試運転、試用、または短期間の生産キャンペーン中の一時的なモニタリング。
• 範囲よりもシール品質が重要な屋外および洗浄ゾーン。

これらの屋外作業や洗浄作業には、当社のさまざまな製品が最適です。 IP68 定格の屋外用計測器 雨、ホースダウン、ほこりを文句なく受け止めるように作られています。

実践的に学んだポイント

ワイヤレス監視に関するすべてがデータシートから明らかになるわけではありません。いくつかの習慣がプロジェクトのトラブルを防ぎます。

1. 注文する前に信号計画を立てて現場を歩き回ってください。電波到達範囲は物理的な特性であり、仕様ではありません。
2. 最初の 1 か月間、バッテリーの実際の動作を記録し、後でではなくその時点でレポート間隔を調整します。
3. ローカル表示を維持します。費用はほとんどかからず、議論はすぐに解決されます。
4. 設置日の前に、ゲートウェイ、PLC、ヒストリアン、クラウド プラットフォームなど、データの所有者を決定します。
5. 工場全体で 5 つではなく 1 つまたは 2 つの無線テクノロジーを標準化します。

最終的な考え

Wireless 圧力計 は複雑な機器ではありませんが、圧力測定と無線通信という 2 つの分野の接点に位置します。まず正確に測定し、実際に設置しているサイトに適した無線を選択し、実際にデータが必要な頻度について正直に考えてください。これら 3 つのことを実行すると、ワイヤレス ゲージは工場内で最も面倒な機器の 1 つになります。

プロジェクトに取り組んでいて、そのプレッシャー面についてセカンドオピニオンが必要な場合は、当社のエンジニアが媒体、範囲、環境について喜んでお話しします。その会話は通常、避けようとしているケーブル配線よりもはるかに短いです。