圧力計: 知っておくべきこと

圧力計の基礎と圧力計の測定技術

圧力は、ほぼすべてのセクターや産業に応用できる基本的なスカラー量です。圧力計流体媒体内の圧力を測定するために使用される機械機器です。 独自の設計と用途に基づいて、さまざまなタイプの圧力計があります。 圧力計はシステム内の流体の圧力値を測定することにより、最適な性能と安全性を確保します。

圧力は、単位面積に垂直に作用する力として単純に定義されます。 停滞した液体と気体の場合、圧力は流体の入った容器の壁に作用する力の量になります。 流体が動いている場合、流体の流れ方向に動圧と呼ばれる追加の圧力がかかります。

圧力には 3 つの形式があります。絶対圧力です。 ゲージ圧。 そして差圧。

絶対圧力は単位面積に作用する力の総量を表します。 たとえば、海面にある地球の大気の絶対圧力は 1 気圧ですが、真空の絶対圧力は 0 です。

ゲージ圧は、大気圧に対する流体媒体の圧力です。 つまり、ゲージ圧は絶対圧力から大気圧を引いた圧力となります。 真空圧力を測定するように設計された圧力計は真空計と呼ばれ、マイナス記号は省略されます。 ゲージ圧力値は文字「g」で表されます (例: 100 psi g)。

差圧は、システム内の任意の 2 点間の圧力差です。 一部の圧力計には、手動で圧力値を差し引く必要がなく、ポイント間の差圧を測定する機能が組み込まれています。

圧力の測定にはいくつかの手法が使用されますが、最も一般的なのはアネロイドまたは機械式ゲージの使用です。 この手法は効果的であるだけでなく、広く採用されており、数十年にわたって重要な改善が見られています。

機械式ゲージは、金属製の圧力応答要素を使用して圧力値を測定します。 この要素は任意の形状を取ることができますが、その機能は圧力差を感知すると弾性的に曲がることです。 要素が曲がると変形し、その変位をキャプチャして、ポインター スケールに表示される回転運動に変換できます。 現在広く使用されているアネロイド/機械式ゲージには、主に 3 つのタイプがあります。

これらはブルドン管、カプセルエレメント、ダイアフラムです。 これらの圧力計にはさまざまなデザインがありますが、測定精度、およびユニークな使用例。

これは、一方の端が閉じており、らせん状または C 字状に形成された、平らで薄肉のチューブです。 チューブには流体圧力がかかる穴もあります。 これが起こると、楕円形の断面はより円形になり、チューブは真っ直ぐになります。 流体の圧力が低下すると、チューブは元の形状に戻ります。 このチューブの形状の変化により、チューブの端にいくらかの変位が生じ、それが歯車やリンクによってポインタの回転に変換されます。

ブルドン管はゲージ圧力を測定し、その優れた感度、精度、直線性により、最も一般的に使用される圧力計の 1 つです。 幅広い用途に対応できるよう、さまざまなデザインが用意されています。 ブルドン管圧力計の測定範囲は 0 ～ 0.6 bar ～ 0 ～ 1600 bar、精度クラスは 0.1 ～ 4.0 です。

この圧力計は、2 つの環境間の可撓性膜の変位を使用して圧力値を測定します。 ダイアフラムは金属製またはセラミック製で、片面が大気にさらされるか、絶対圧力が測定される真空に対して密閉されます。 圧力が高まるとダイヤフラムが曲がり、ギアとリンケージが変位をダイヤル測定値に変換します。 腐食性流体や高粘度液体に最適な圧力計です。 測定範囲は 0 ～ 25 mbar から 0 ～ 25 bar で、精度クラスは 0.6 ～ 2.5 です。