圧力計の使い方: 段階別の種類、精度、メンテナンス

ある保守技術者は、圧力計をバルブに緩く当てて温水ボイラーを検査したことがあります。測定値は 1.2 bar を示していたため、システムは安全であると彼は考えました。ゲージをまっすぐに押して針が安定するまで保持した状態での 2 回目のチェックでは、リリーフバルブの設定をはるかに上回る 2.8 bar を示しました。その違いはゲージの故障ではありませんでした。それは間違ったテクニックでした。

圧力計を適切に使用することは、圧力計をポートに取り付けて針を読み取るだけではありません。ゲージが何を測定しているのか、測定要素がどのように反応するのか、ゲージの位置決め方法、視差エラーなしでダイヤルを解釈する方法を理解する必要があります。このガイドでは、基本原理から一般的なゲージ タイプの段階的な操作手順まで、圧力測定の実践的な側面を説明します。

圧力計は何を示しますか?

圧力計は、流体または気体が単位面積に及ぼす力を測定します。ほとんどの工業用ゲージはゲージ圧を表示します。これは、測定値が大気圧に対する相対値であることを意味します。システムが大気に開放されている場合、ゲージはゼロを示します。大気圧より圧力が低い場合、針はダイヤルの真空側に移動します。

ゲージを使用する場合は、次の 3 つの用語が不可欠です。

• ゲージ圧: 大気圧より上の圧力。ダイヤル上に正の値として表示されます。
• 絶対圧力: 真空および密閉システムで使用される、大気を含む全圧力。
• 差圧: 2 つのポートを備えたゲージで測定される 2 つの圧力の差。

機械式圧力計は、圧力下で変形する弾性要素に依存しています。あ ブルドン管 圧力が増加すると真っ直ぐになり、ダイヤフラムが外側に曲がり、カプセルが膨張します。その動きはリンケージを介してピニオンとギアに伝達され、校正されたスケール上で針を動かします。ゲージ内の要素を知ることは、一部のゲージの反応が遅い理由、一部のゲージが腐食性媒体に適している理由、および過圧力が機構に永久的な損傷を与える理由を理解するのに役立ちます。

一般的な圧力計の種類

アプリケーションが異なれば、異なるセンシング要素とケース設計が必要になります。間違ったタイプの選択は、不正確な測定値や早期のゲージ故障の最も一般的な原因の 1 つです。以下は、産業および商業環境で使用される主なカテゴリです。

タイヤ空気圧計、冷媒マニホールドゲージ、水中深さ計、差圧計などの特殊なゲージもあります。動作原理は同じですが、接続、スケール、ケースの設計は特定のメディアや環境に適応します。

圧力計の正しい読み方

ゲージを読み取るのは簡単そうに思えますが、小さな誤差が誤った判断につながる可能性があります。最も一般的な間違いは、ダイヤルを斜めから読み取ることであり、視差エラーが発生します。これを避けるには、目を文字盤に対して直接垂直に置きます。ゲージに視差防止ミラーを備えたポインタがある場合は、ポインタをその反射に合わせます。

スケールを理解する

すべてのゲージは、psi、bar、kPa、MPa などの圧力単位で範囲を示します。一部のゲージには、同じ文字盤に 2 つの目盛りが印刷されています。測定する前に、どのユニットがシステムに関連しているかを確認してください。たとえば、デュアルスケール ゲージでは 0 ～ 200 psi および 0 ～ 14 bar の値が表示される場合があります。間違ったスケールの読み取りはよくある間違いであり、コストが高くなります。

精度クラスの認識

精度クラスは、真の圧力からの最大偏差をフルスケールのパーセンテージで示します。 0 ～ 10 bar の範囲を持つクラス 1.6 ゲージの最大誤差は、ダイヤル上のどこでも ±0.16バール です。以下の表は、0 ～ 10 バール ゲージの代表的なクラスとその許容差を示しています。

通常の使用圧力がフルスケールの 25% ～ 75% になる範囲のゲージを使用してください。誤差は測定値ではなくフルスケールの固定パーセンテージであるため、これにより最高の精度が得られます。

遠隔設置用 HVAC キャピラリー圧力計 この毛細管タイプのゲージは、限られたスペース、振動、または高温により直接取り付けが現実的でない HVAC システムに適しています。耐食性素材と柔軟なキャピラリーにより、厳しい環境でも安定した正確な読み取り値が得られます。 製品を見る→

圧力計の使用方法: 一般的なシナリオ

正しい手順は、ポータブル ゲージを使用して手動で測定するか、常設されたゲージを使用してシステムを監視するかによって異なります。これらの手順は、ワークショップ、工場、HVAC サービス、および車両のメンテナンスで最も頻繁に発生する状況をカバーしています。

機械式ブルドン管ゲージの使用

1. 範囲を確認してください。 予想されるシステム圧力がゲージの範囲内であることを確認してください。作動圧力が最大値に近いか最大値を超えると、ゲージが損傷する可能性があります。
2. ゲージを点検します。 ガラスのひび割れ、ケースの曲がり、針がゼロに戻らない状態を探してください。損傷したゲージは使用しないでください。
3. 適切な接続を選択してください。 ネジのサイズとタイプをポートに合わせてください。一般的なねじサイズは、1/4 インチ NPT、1/2 インチ NPT、BSP ねじです。
4. ゲージを接続します。 ケースではなく六角フィッティングにレンチを使用します。漏れを防ぐために、PTFE テープまたは適切なシール剤を雄ねじに貼り付けます。
5. ラインをパージします。 ゲージにバルブが取り付けられている場合は、バルブをゆっくり開き、短時間閉じて閉じ込められた空気を放出してから、再度フル流量にします。
6. 安定するまで待ちます。 数秒間針を落ち着かせます。針の振動は脈動を示している可能性があります。スナバまたはリストリクタが役立ちます。
7. 値を読み取ります。 針の動きが停止し、面に対して垂直な方向のダイヤルを読み取った後にのみ、圧力を記録します。

デジタル圧力計の使用方法

デジタルゲージは読みやすくなっていますが、それでも正しい接続と使用が必要です。接続する前にゲージの電源を入れ、ベントポートを大気に開放した状態でゲージがゼロになるまで待ちます。システムに接続し、バルブを開き、表示が安定するまで待ちます。デジタルゲージはバッテリー電圧の低下に敏感で、ドリフトを引き起こす可能性があります。測定値が急上昇したり安定しない場合は、バッテリーの状態を確認してください。

タイヤ空気圧計の使用

タイヤゲージは圧力計の特殊な形式です。走行により空気が加熱され、圧力が上昇するため、正確な測定値を得るにはタイヤが冷えているときにチェックしてください。バルブキャップを取り外し、ゲージをバルブステムの上に真正面から押し付け、素早く押し下げて空気損失を最小限に抑えます。シールが完了するとシュー音は止まります。しばらく押し続けてから、取り出して読んでください。この測定値を、通常は運転席ドアフレームのステッカーに記載されているメーカー推奨の PSI と比較してください。

冷媒マニホールドゲージセットの使用方法

冷媒ゲージは、低圧側と高圧側の両方の圧力を測定します。低圧ホース (青) を吸引ラインに接続し、高圧ホース (赤) を液体ラインに接続します。中央の黄色いホースは真空ポンプまたは冷媒シリンダーに接続します。マニホールドバルブは両方のホースがしっかりと締まっていることを確認してから開いてください。システムの稼働中にゲージを読み取り、その値を圧力と温度のグラフと比較して、正確な冷媒の種類を確認します。取り組むなら 空調冷媒システム 、安全性の問題を避けるために、常に特定の冷媒に定格されたゲージを使用してください。

ダイヤフラム式圧力計の使用方法

ダイヤフラムで密閉されたゲージは、内部の検出素子を腐食性、粘性、または詰まりの流体から保護します。ダイヤフラムはフランジ接続に溶接されており、トランスミッション液が充填されています。このタイプを使用する場合は、充填プラグを取り外さないでください。ダイアフラムと接続部の間のチャンバーは満杯のままでなければなりません。充填液が失われると測定値が遅くなったり、誤った値が表示されたりするため、システムとゲージのフランジに漏れがないか確認してください。これらのゲージは、固体やスケールが標準ゲージをブロックする可能性がある水処理ラインで一般的です。

ダイヤフラムシール付水処理圧力計 ダイアフラムシールされたゲージは、腐食性、粘性、または詰まりの流体から検出素子を保護するため、固形物やスケールのある水処理ラインに最適です。適切な充填液を維持すると、正確で信頼性の高い測定値が保証されます。 製品を見る→

圧力計の取り付けのヒント

正しく取り付けると、精度と耐用年数の両方に影響します。ゲージの位置が適切でないと、振動したり、過熱したり、読み取りが困難になったりする可能性があります。ゲージを恒久的に取り付ける前に、次の点に留意してください。

接続と位置

• 媒体が液体の場合は、水平パイプの上部にゲージを取り付けます。これにより、堆積物が検出素子をブロックするのを防ぎます。
• ガスサービスの場合は、凝縮水がブルドン管内に溜まらないようにゲージをパイプの上に配置します。
• 高温の蒸気を測定する場合は、ゲージとプロセスの間にサイフォンまたはコイル状のチューブを使用します。サイフォン内の凝縮水はゲージを直接熱から保護します。
• 読書やメンテナンスのために、ケースの周囲に十分なスペースを残してください。パネルに取り付けられたゲージには、接続にストレスを与えずにケースをサポートする切り欠きが必要です。
• ゲージをパイプサポートとして使用しないでください。配管に大きな負荷がかかるとケースが歪み、校正が変化する可能性があります。

シールとトルク

システムメディアと互換性のあるネジ山シーラントを使用してください。 PTFE テープは水と圧縮空気に対して一般的ですが、一部の化学物質には液体シーラントが必要です。接続をしっかりと締めますが、真鍮またはプラスチックの取り付け具を締めすぎないようにしてください。 2 番目のレンチを使用して接続をバッ​​クアップすると、ゲージ内部のねじれが防止されます。

往復ポンプなどの脈動するシステムの場合は、減衰装置を追加します。脈動スナバ リストリクタ、オイル充填ケース、または充填流体を備えたダイヤフラム シールにより、ニードルのフラッタが低減され、ゲージの寿命が延長されます。

よくある間違いとその回避方法

圧力計の故障のほとんどは製造上の欠陥ではありません。それらはインストールおよび操作上のエラーです。現場でよく見られる問題は次のとおりです。

• 過剰な圧力を加える: たとえ一瞬でもゲージ範囲を超えて動作すると、ブルドン管が伸びて恒久的なオフセットが生じる可能性があります。常に、可能な最大システム圧力を超える範囲のゲージを使用してください。
• メディアに間違ったゲージを使用すると: 真鍮のブルドン管はアンモニアや海水中で急速に腐食します。ステンレス鋼または腐食性流体に適したダイヤフラムシールを使用してください。
• 流体が流れている間の読み取り: ポートの動圧は静圧と異なる場合があります。可能であれば、バルブの開きが安定し、流れが停止した後に測定値を取得します。
• 温度の影響を無視する: 高いプロセス温度が圧力要素に伝わり、熱膨張や誤った高い測定値を引き起こします。メディア温度が約 150°C を超える場合は、サイフォンまたは遠隔取り付けキットを使用してください。
• ゼロチェックを無視すると: 排気してもゲージがゼロに戻らない場合は、調整または交換が必要です。すべての重要な測定の前にゼロをチェックしてください。
• フィッティングを締めすぎると: これによりソケットが歪み、キャリブレーションに影響を与える可能性があります。正しい工具とトルクで締め付けてください。

圧力計の校正とメンテナンス

永久に正確さを保つ機械式ゲージはありません。摩耗、振動、温度サイクル、圧力スパイクにより、リンケージの形状がゆっくりと変化します。定期的な校正プログラムは、安全性や品質の問題が発生する前に、これらの変化を検出します。

校正では、ゲージの読み取り値を既知の基準圧力標準 (通常はデッドウェイト テスターまたは校正済みのマスター ゲージ) と比較します。簡単な現場チェックとして、疑わしいゲージを、同じシステムに接続された新しい校正済みゲージと比較できます。測定値の差が精度クラスの合計を超えてはなりません。

適切な工具とトレーニングを受けていない限り、調整のために機械式ゲージを開けないでください。ほとんどのゲージには、ゼロにリセットできる調整可能な指針が付いていますが、曲がったリンクや磨耗したピニオンは指針を調整しても修正できません。多くの場合、修理よりも交換の方が経済的です。

定期的なメンテナンスには、外部レンズの清掃、ケースの損傷の確認、劣化したガスケットの交換、密閉ケースの圧力解放機能の確認などが含まれます。湿式またはプロセスで使用されるゲージの場合は、メーカーの推奨と用途の厳しさに基づいて校正間隔を設定してください。ゲージの信頼性を維持するための実践的なガイドについては、次の記事を参照してください。 圧力計のメンテナンスと校正のヒント .

感度測定用カプセル圧力計 カプセルゲージは高感度と高速応答を備え、温度、低圧、衝撃に耐えます。これらは工業プロセスにおける液体と気体の信頼性の高い測定を提供し、正確な校正とメンテナンスの実践をサポートします。 製品を見る→

適切な圧力計の選び方

適切なゲージを選択するには、機器をプロセス媒体、圧力範囲、環境、および接続要件に適合させる必要があります。決定は正確さだけを重視するものではありません。それは、予想される耐用年数にわたって信頼性の高い動作ができるかどうかにかかっています。

低圧ガスまたはフィルターシステムの場合、カプセル圧力計は正確な読み取りに必要な高い分解能を提供します。高振動の産業用回路には、ステンレス鋼ケースを備えたオイル封入ゲージの方が良い選択です。媒体に粒子が含まれている場合や腐食性がある場合、ダイヤフラムシールがゲージ入口の詰まりを防ぎます。

以下の表は、一般的なアプリケーションの主な選択基準をまとめたものです。

精度クラスと規格

ゲージ精度は、ブルドン管ゲージの EN 837-1、ASME B40.100、日本の JIS B7505 シリーズなどの規格によって定義されています。精度クラス番号は、フルスケールのパーセンテージで表した最大誤差です。たとえば、0 ～ 16 bar の範囲のクラス 1.6 ゲージの誤差制限は ±0.256 bar です。

精度クラスにはユーザーが原因で発生した誤差は含まれないことに注意してください。急な角度から読み取る場合、視差エラーだけでもフルスケールの 0.5% を超える可能性があります。より小さなダイヤルを備えた高精度のゲージであっても、ユーザーが針をはっきりと見ることができない場合、全体的な測定精度は向上しない可能性があります。

温度もゲージの精度に影響します。標準基準温度は通常 20℃ です。周囲温度またはプロセス温度がその基準から離れると、ブルドン管の弾性が変化し、温度誤差が追加されます。以下の表は、一般的な乾式ゲージのおおよその追加誤差を示しています。

ゲージのタイプとその用途の詳細な比較が必要な場合は、次のページで選択ガイドを参照してください。 圧力計の種類と選び方を理解する 。侵入保護や接液材質などの仕様を詳しく調べます。

よくある質問

圧力計が十分に正確であるかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

文字盤に印刷されている精度等級を確認してください。一般産業用ではクラス1.6が一般的です。プロセスでより厳密な制御が必要な場合は、クラス 0.6 または 0.25 を選択してください。また、スケール全体のいくつかの点でゲージを校正済みのマスター ゲージと比較します。

圧力計の針が振動するのはなぜですか?

振動は通常、往復ポンプやコンプレッサーなどの脈動流から発生します。スナバー、オイル入りケース、または少し長い接続ラインを取り付けると、動きが減衰します。可能であれば、ゲージを脈動源からより遠くに配置してください。

圧力計はどのくらいの頻度で校正すればよいですか?

普遍的な間隔はありません。重要な安全ゲージは 3 か月ごとの校正が必要な場合がありますが、安定したエアラインゲージは 2 ～ 3 年間は問題ない場合があります。毎年の校正から始めて、比較中に確認されたドリフトに基づいて調整します。

圧力計の数値が高い場合は修理できますか?

調整可能なゼロ誤差は、ゼロ圧力でポインタを動かすことによって修正できる場合があります。ただし、測定値が一貫していない場合は、リンクが曲がっているか、ブルドン管が弱くなっている可能性があります。その場合は修理よりも交換の方が安全です。

乾式ゲージと液体充填ゲージを選択する必要がありますか?

可読性を最大限に高めたい、清潔で振動のない環境では、ドライ ゲージを使用してください。液体が入ったゲージは、振動、脈動、結露のある場所で使用してください。この液体はムーブメントを潤滑し、寿命を延ばします。

圧力計と圧力伝送器の違いは何ですか?

圧力計は、針またはデジタル表示で圧力を局所的に表示します。圧力トランスミッタは、コントローラまたは PLC でリモート読み取りできるように、圧力をアナログまたはデジタル電気信号に変換します。どちらも同様の感知要素を使用できますが、出力は異なります。