フランジ式送信機の選定において考慮すべき5つの要素

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フランジ式送信機では、圧力導管の代わりにキャピラリーを使用するため、断熱や保温は不要です；測定対象となる媒体の温度は非常に高くなることがありますが、昌晖計器の高温圧力／差圧トランスミッターは600℃以上の温度にも対応できるため、多くの特殊な環境下でのプロセスニーズを満たすことができます。実際の使用において、フランジ式トランスミッターの精度に影響を与える要因は多くあります。それには2層の隔離ダイアフラム、長いキャピラリー、大きな減衰力、そして多量の充填液があるからです。そのため、実際の使用においてフランジ式センサーは反応が鈍く、測定精度も低く、また故障も多い。 フランジ型トランスミッター yunrun.com.cn/product/list_80.html フランジ型トランスミッターの使用がうまくいかない理由は、計測器自体の製造が難しいことや、本来の性能が通常のトランスミッターより劣ることに加え、使用条件が計測器の許容範囲を超えているケースが多いからです。そのため、フランジ式送信機を選定する際には、十分に慎重になり、入念に検討する必要があります。通常の運転時の工程条件だけでなく、特別な状況や誤操作時の工程条件も考慮しなければなりません。このようにすることでのみ、選択したフランジ型トランスミッターの正常な動作を保証できます。 フランジ式送信機の選定要件には、一般的な送信機と同じものもありますが、チャンヒー計測器では本稿で特にフランジ式送信機の選定における特別な要件について解説し、フランジ式送信機の選定時に考慮すべき5つの要素をまとめて計装技術者の皆様にご紹介します。 1、フランジ型送信機のキャピラリー長さ キャピラリーが長いほど取り付けやメンテナンスが容易になるが、あまり長くすべきではない。その理由は以下の通りである：①キャピラリーが長くなると、全体の密閉システム内の充填液の量が増えてしまう。充填液の初期充填量が多いほど、温度変化によって生じる体積増加量も大きくなり、それらがトランスミッタのセンサ要素に作用することで出力が変化する。 ②キャピラリーが長くなると、充填液の流動抵抗が増大し、その結果トランスミッタの応答速度が遅くなり、動的特性が悪化する。これは水平に置かれた横型タンクや、液面の変化が緩やかな測定システムにおいては影響はそれほど大きくないかもしれませんが、垂直に設置された縦型タンクや、液面の変化が非常に速い測定システムでは、誤差が増大します。 ③キャピラリーが長すぎると、充填液を注入する前の密閉系から空気を抜くのが難しくなり、つまり空気を完全に除去することが容易ではない。また、密閉システム内に残留空気があると、トランスミッタの性能が著しく損なわれます。圧力変換器メーカーによると、キャピラリーが長くなると精度は倍々に低下するとのことだ。したがって、一般的なフランジ式送信機のキャピラリーの長さは、最長で10mを超えません。 2、温度 フランジ型送信機を選定する際には、測定対象となる媒体の温度が許容範囲内であることが必須です。もしフランジ型送信機を高温環境下で使用すると、以下のような問題が発生する可能性があります：①高温の媒体がフランジのダイアフラムに接触すると、シールシステム内の充填液が加熱されて体積が膨張し、場合によっては蒸発してしまいます。体積の膨張が過度に大きくなり、圧力が許容限界を超えると、充填液は接続部や溶接部から強制的に押し出されます。時々、フランジ式センサーをしばらく使用した後に開けて、隔離ダイアフラムを手で軽く押してみると、中の充填液が新しいものとは明らかに異なり、一部漏れている可能性が高いです。充填液が少なくなると、密閉システム内の圧力伝達が正常に行われなくなり、その結果トランスミッターの応答が遅くなり、測定誤差が大きくなる。 ②充填液は油性の物質で、その中には多かれ少なかれ一定量の空気が含まれています。また、充填前の密閉システムも絶対真空にすることは不可能で、残っているわずかな空気が温度がそれほど高くない状態で使用されれば、大きな問題にはならないかもしれません。しかし、高温条件下で使用すると膨張し、気体の体積膨張係数は液体よりもはるかに大きいため、圧力が急速に上昇し、先に述べたように充填液が漏れ出して測定値が不正確になる。 3、圧力　フランジ型センサーは正圧下で動作するため、通常は問題が発生しません。しかし、負圧（真空）下で動作すると、応答が遅くなったり測定値が不正確になったりする問題が生じます。その理由は、真空状態でフランジ型センサーが動作すると、隔離用の膜が外側に引っ張られる力を受けるため、膜が膨らみ、センサーの密閉系の体積が増大し、充填液の圧力が低下するからです。 トランスミッターのダイアフラムボックス内部にある充填液の沸点は、他の液体と同様に、かかる圧力が低下するにつれて下がります。フランジ式トランスミッターが負圧状態で動作し、密閉系内に真空状態が生じると、気化圧力はかなり高くなります。これはトランスミッターのセンサー部品に影響を与えて測定誤差を引き起こすだけでなく、隔離ダイアフラムを外側に膨らませ、遠隔型フランジ式差圧トランスミッターや遠隔型圧力トランスミッターの損傷を招きます。この問題について、昌晖計器は論文「ダブルフランジ式液面変換器が負圧下の液面測定に適さない理由」の中で詳しく解説しています。 ④高温高真空　上記では、フランジ型トランスミッターに与える影響として、動作温度（高温）および動作圧力（真空）についてそれぞれ分析しました。これら2つの条件が同時に存在する場合、つまりトランスミッターが高温かつ高真空の状態で動作する場合、何ら対策を講じなければトランスミッターは容易に損傷してしまいます。したがって、高温高真空用のフランジ式変送器に遭遇した場合、圧力変送器メーカーは特別な対応を行い、使用条件や充填液の特性に基づいて、充填液の量を正確に計算しなければならない。高温で使用される送信機については充填液の量を適切に減らし、低温で使用される送信機については充填液の量を適切に増やすことで、使用条件において最適な状態にする。充填液中のガスについても、複雑で時間のかかる工程を経て除去する必要があり、このような特別な処理が施された高温・高真空用フランジ式トランスミッターは、同規格の通常のフランジ式トランスミッターよりも数倍からそれ以上高価になる。 フランジ式センサーは負圧状態で使用される機会は一般的に少なく、石油精製プロセスにおける減圧塔の液面測定など、ごく限られた特殊な工程でのみ使用されます。しかし、容器の切り替え作業中には、排気面で真空状態が生じやすくなります。一時的なものに過ぎないこともありますが、そのわずかな時間でもフランジ式送信機の損傷を引き起こす可能性があります。 フランジ式センサーの動作温度と動作圧力は互いに影響し合っており、これら2つの指標が独立していると誤解してはいけません！！ですから、選定時には一緒に考慮すべきです。測定対象の媒体の圧力が高い場合、フランジ型トランスミッタの使用温度は高く設定できますが、測定対象の媒体が真空状態にある場合は、フランジ型トランスミッタの動作温度を許容範囲内に抑えなければなりません。メーカーによって異なる送信機の温度使用範囲や圧力使用範囲は、充填液の性質と、圧力変換送信機メーカーの製造技術によって決まります。 5、スマートフランジトランスミッター フランジトランスミッターの校正や測定範囲の変更は非常に面倒です。それは単に重くて扱いにくいだけでなく、キャピラリーにも特別な注意が必要で、傷つけたり曲げたりしてはならず、運搬時にはキャピラリーを持ち上げてはいけません。さらに、信号圧力の導入も困難で、通常のトランスミッターのように圧力取り出し接続部を取り付けるだけでは済まず、対応するフランジが必要です。そのため、条件が許せばスマートフランジ型トランスミッターを選択すべきであり、これによりトランスミッターの測定範囲の変更や設定、ゼロ点の調整を計器を外すことなくハンドヘルダー上で行うことができ、非常に便利です。ただし、注意すべき点は、ハンドヘルドユニットは電子回路の増幅率を変更するだけであり、検出素子に不具合がある場合、ハンドヘルドユニットではそれを解消することは不可能だということです。これについては、「ハンドヘルドユニットのみを用いてスマート圧力変換器を調整しても真の校正にはならない」という記事で詳しく論じました。 よく見られるフランジ式センサーの種類　一般的なフランジ式センサーには、二重フランジ式差圧センサー、衛生型遠隔差圧センサー、遠隔圧力センサー、遠隔絶対圧センサー、単一フランジ式液面センサー、および600℃超の超高温度用遠隔圧力センサー／差圧センサーなどがあります。 http://yunrun.com.cn/upload/201908/25/201908250122324687.png http://yunrun.com.cn/upload/201908/25/201908250125511030.png http://yunrun.com.cn/upload/201908/25/201908250132388102.png http://yunrun.com.cn/upload/201908/25/201908250133061514.png http://yunrun.com.cn/upload/201908/25/201908250135244581.png 二重フランジ式圧力差変換器 衛生型遠隔送信圧力差変換器 遠隔送信圧力変換器 遠隔送信絶対圧変換器 単一フランジ式液面変換器