圧力計とは何か、およびシステムに適したタイプを選択する方法

圧力計は何に使用されますか?

圧力計の定義

あ 圧力計 密閉された容器またはパイプ内の流体 (液体または気体) によって及ぼされる力を測定するために使用される精密機器です。物理的な観点から、圧力は単位面積あたりに加えられる垂直力として定義されます。 圧力 = 力 / 面積 。圧力計の主な役割は、この目に見えない物理的な力を、ダイヤル上の針の変位やデジタル表示などの視覚的な読み取り値に変換することです。

核となる価値と重要性

安全性の保証: 蒸気ボイラー、油圧プレス、ガスタンクなどのほとんどの流体システムには、特定の圧力制限があります。圧力計はリアルタイムで警告を発し、容器の破裂や爆発につながる可能性のある過圧を防ぎます。

プロセスの安定化: 化学合成、食品加工、または医薬品では、圧力が反応速度と製品の品質を決定します。オペレーターはゲージを使用してポンプとバルブを調整し、システムを最適な動作範囲内に保ちます。

コスト管理と診断: あbnormal pressure fluctuations often indicate system issues. For example, a sudden drop may signify a leak, while a gradual increase suggests a clogged filter. Monitoring helps reduce energy waste and maintenance costs.

圧力計の主な用途

工業生産と重機

石油精製所や化学プラントでは、圧力計が反応器内の状態をリアルタイムで監視します。掘削機やプレス機などの油圧機械は、トルクを出力するために高圧の作動油に依存しています。ゲージは、システムが荷重制限を超えず、シールが損傷しないことを確認します。

HVAC (暖房、換気、空調)

圧力計は、商用セントラル AC ユニットと家庭用ボイラーの両方で冷媒の状態を監視します。の 高圧側 コンプレッサーの吐出圧力を監視し、 低圧側 冷媒の漏れがなく、熱交換効率を維持します。

水処理と農業

都市の水道網と地方の灌漑システムは、安定した出力圧力を確保するためにゲージに依存しています。濾過システムでは、フィルターの前後にゲージを設置して監視します。 差圧 、フィルターの交換が必要な時期を示します。

医療および実験室での使用

高圧酸素室、麻酔器、実験室用クロマトグラフでは、ゲージは非常に高い精度 (通常は 0.1% 以上) を備えている必要があります。わずかな逸脱が研究データや患者の安全に影響を与える可能性があります。

あutomotive Industry

最も一般的な用途は、タイヤ空気圧の監視です。さらに、大型トラックのエア ブレーキ、航空機の油圧着陸装置、船舶のエンジン オイル システムはすべて、機能安全のために圧力計に依存しています。

圧力計の主な4種類（技術編）

ブルドン管ゲージ

これは世界中で最も広く使用されているタイプです。 C、らせん、またはらせんのような形をした平らな金属管が特徴です。培地がチューブに入ると、圧力によりチューブが真っ直ぐになり、歯車機構が動いてポインタが回転します。コスト効率が高く、耐久性に優れ、真空から 1000 MPa までの広範囲をカバーします。

ダイヤフラムゲージ

これらは、波形金属ダイヤフラムを検出素子として使用します。ダイヤフラムの片側に圧力がかかり、変位が生じます。ダイヤフラムは媒体を内部機構から完全に分離しており、 粘性、結晶性、または腐食性 液体。

【ダイヤフラム圧力計図のイメージ】

カプセルゲージ

密閉されたチャンバーを形成するために溶接された 2 つの波形ダイアフラムで構成されます。カプセルの内部に圧力がかかり、カプセルが膨張します。高感度を提供し、測定用に特別に設計されています。 微圧 ガス燃焼システムなど。

ベローズゲージ

アコーディオンのような薄肉の金属折り目を持つ容器を使用します。圧力によりベローズが軸方向に拡張します。よく使われるのは、 差圧 直線性に優れ、ブルドン管に比べて大きな変位が得られます。

4つの技術タイプの比較表

4 つの一般的なタイプのゲージ (機能)

デジタル圧力計

LCD ディスプレイ付きの電子センサーを使用します。これらは高精度、データ出力、および記録機能を備えており、校正や高精度の実験室要件によく使用されます。

差圧計

2 つの圧力点の差を表示する 2 つの流入口を備えています。これらは一般に、圧力勾配が確実に維持されるようにするためのフィルター監視やクリーンルームの気流制御に使用されます。

真空計

大気圧よりも低い空間の圧力を測定するように特別に設計されています。通常、スケールは 0 から始まり、負の値に変化して真空レベルを示します。

液体充填ゲージ

通常は次のように満たされます グリセリンまたはシリコンオイル 。液体が振動や脈動を吸収するダンパーの役割を果たし、指針のバタつきを防ぎ、内部部品の摩耗を軽減します。

水圧の目安：家庭用通常PSI

標準圧力範囲

の 理想的な範囲 家にとっては 40 - 60 PSI 。これにより、食器洗い機やシャワーに最高のパフォーマンスを提供します。の 最小許容値 レベルは 30PSI 、それを下回ると流れが大幅に弱まります。の 上限値 です 80PSI ;これを超えると、蛇口のシールやパイプの接合部が損傷する可能性があります。

高水圧の危険性

80 PSI を超えると次のような症状が発生する可能性があります。 ウォーターハンマー 、パイプの水漏れ、蛇口の水滴、トイレの給水バルブの故障、給湯器やその他の水関連機器の寿命の短縮などです。

あdjusting Water Pressure

圧力が低すぎる場合は、通常、ブースター ポンプが必要になります。圧力が高すぎる場合は、 減圧弁（PRV） 家庭用配管システムを保護するために、主給水ラインに設置する必要があります。

選択チェックリスト: 圧力計の選び方

範囲とダイヤルサイズ

フォローしてください 1/3から2/3ルール : ばねの疲労を防ぐために、作動圧力はゲージのフルスケールの中央に収まる必要があります。一般的なダイヤル サイズは、コンパクトなスペースの場合は 1.5 インチ、遠隔読み取り要件の場合は最大 6 インチです。

接続材質と精度

使用する 銅または真鍮 経済的な空気および水用途向け。選択してください 316 ステンレス鋼 化学薬品または海水用。標準的な工業精度は通常 1.6 パーセントですが、精密試験ゲージは 0.25 パーセントに達します。

環境と実装

周囲温度と振動を考慮してください。ゲージが振動ポンプに取り付けられている場合、 液体充填モデル は必須です。取り付けは、スペースに応じてラジアル (下部接続) またはアキシャル (背面接続) で行うことができます。

メンテナンスとトラブルシューティング

校正の重要性

時間の経過とともに、内部のバネ要素には弾性ヒステリシスが発生します。工業規格では通常、読み取り値の精度が指定された許容範囲内に収まっていることを確認するために、デッドウェイト テスターを使用した毎年の校正が必要です。

一般的な問題と解決策

FAQ: よくある質問と事実

一部のゲージの中に液体が入っているのはなぜですか?

の liquid (usually glycerin) provides dampening and lubrication. It stabilizes the pointer against vibration and protects the internal movement from wear in harsh environments.

酸素用の空気圧計は使用できますか?

あbsolutely not. 酸素ゲージには油が入ってはいけません。油カスが付着した標準ゲージを高圧酸素で使用すると、激しい爆発を引き起こす可能性があります。酸素計には のマークが付いています。 油を使わない シンボル。

ゲージ圧と絶対圧の違いは何ですか?

ゲージ圧 です measured relative to atmospheric pressure (most common). あbsolute Pressure です measured relative to a perfect vacuum. Absolute Pressure = Gauge Pressure あtmospheric Pressure.

新しい液体が入ったゲージの指針がゼロにないのはなぜですか?

あir pressure changes during shipping can cause internal pressure build-up. Most filled gauges have a rubber plug. After installation, プラグの先端をカットします ゲージを通気して圧力を均一にする。ポインタはゼロに戻ります。

圧力計の寿命はどのくらいですか?

安定した環境下では、高品質のゲージを長持ちさせることができます。 5年から10年 。ただし、振動の多い環境や腐食性の環境では、寿命が 12 か月未満になる場合があります。安全のために定期的な点検が必要です。