この記事では、圧力計とは何か、またその用途について説明します。圧力計の種類や圧力計の仕組み、測定器の用途などをご覧いただけます。さらに、適切な圧力計を購入するためのヒントもいくつか紹介します。
圧力計とは何ですか?
圧力計は、閉回路内を循環する流体の圧力を測定するために使用される機器です。つまり、圧力計は液体や気体の圧力を測定するための機器です。
圧力計はマノメーターとも呼ばれます。
通常、圧力計は絶対圧力と大気圧の差であるゲージ圧として圧力を測定します。このため、相対圧力はゲージ圧とも呼ばれます。
したがって、圧力計は正圧、つまり大気圧よりも高い圧力のみを測定できます。圧力計を使用して負圧を測定すると、必ず故障するため、この機能を考慮することが重要です。
圧力計の種類
圧力計は次の種類に分類できます。
- ブルドン圧力計：最もよく使われる圧力計です。ブルドン圧力計は、一端が閉じられ、もう一端が開いた管で構成されています。開放端は圧力を測定する容器に接続され、圧力計がその値を示します。
- 2 つの開いた分岐を持つ圧力計: 既知の密度の液体 (水銀など) が入った U 字型のガラス管です。圧力計の一方の分岐は大気に開放されており、もう一方の分岐は流体に接続されています。次に、流体の圧力によって圧力計内の液体が平衡に達するまで移動し、液体の高さから容器の圧力を推測できます。
- 切頭圧力計: このタイプの圧力計の動作は前の圧力計と同じですが、分岐の 1 つが大気に開放されています。したがって、圧力計によって提供される圧力は絶対的な圧力であり、相対的な圧力ではありません。非常に小さな圧力 (1 Torr = 133.322 Pa) を測定するために使用されます。
- 金属製圧力計：このタイプの圧力計は、実際には内部に流体圧力が作用し、外部に大気圧が作用するように改造された気圧計です。産業分野で広く使用されています。
- デジタル圧力計：センサーを利用して圧力を測定できる圧力計です。このタイプの圧力計には、測定値が画面上に直接表示されるという利点があります。
圧力計の仕組み
圧力計の定義とさまざまな種類の圧力計がわかったので、このセクションでは最もよく使用されているブルドン圧力計がどのように機能するかを説明します。
ブルドン圧力計は、両端を備えたコイル状の管です。一方の端は単に閉じられているため、大気と接触しません。そしてもう一方の端は、圧力を知りたい流体が入っている容器に接続されています。
チューブを容器に接続すると、流体の圧力により圧力計の針が動きます。圧力を加えるほど、針はより多く回転します。したがって、針は、事前に校正されたスケール上の流体圧力値をマークします。
以下は、圧力計の部品と圧力計が内部でどのように機能するかを説明するビデオです。
圧力計の寿命を延ばすためには、測定条件に注意することが重要です。圧力計が故障する最も一般的な理由は、チューブの振動、水の結露、極端な温度、圧力スパイク、および常に高圧範囲で動作していることです。
したがって、上記のいずれかの状況で圧力計を使用して頻繁に圧力を測定する場合は、圧力計を適切に維持するか、頻繁に変更することが重要です。そうしないと、不正確な圧力測定が示される可能性があります。
適切な圧力計を選択してください
このセクションでは、必要な測定に最適な圧力計を選択するための推奨事項をいくつか示します。
- 圧力計のサイズ: 設置スペースに応じて、より大きな圧力計またはより小さな圧力計を使用できます。ただし、サイズが大きいほど、分割数が多くなり、より正確な圧力測定値が得られることに注意してください。
- 測定温度: 論理的には、測定を実行する必要がある温度も圧力計の条件となります。圧力計がお客様の条件に適していることを確認するには、圧力計のデータシートを参照するか、メーカーに問い合わせてください。たとえば、温度が高い場合は、通常、金属製の圧力計で圧力を測定するのが最適です。
- 圧力計の用途: 一部の物質は特定の材料と接触できないため、圧力計が使用される業界も関係します。たとえば、飲料水の圧力を測定する場合、圧力計は常に清潔でなければならず、鉛が含まれていてはなりません。
- 被測定流体：同様に、圧力を測定する流体によって圧力計の材質が決まります。たとえば、腐食性の化学薬品の圧力を測定する場合、圧力計はステンレス鋼などの耐久性のある材料で作られている必要があります。
- 圧力計の圧力範囲: 圧力計が通常最大圧力ゾーンで動作することは推奨されないため、圧力計が測定できる圧力の範囲も考慮すべき要素です。同様に、圧力範囲が非常に広い圧力計を選択しても、測定する圧力が低い場合、圧力の読み取り値は正確ではありません。
圧力計の用途
圧力計は無限の用途があるため、広く使用されている測定器です。最も一般的なものを以下に示します。
- 産業分野では、プロセス圧力を測定するために圧力計が広く使用されています。
- 日常生活における圧力計の応用例としては、車のタイヤがあり、空気圧を知るために使用されます。
- 圧力計は家庭用配管の圧力を知るためにも使用されます。
- 圧力計は、ガスボンベやボイラーの圧力を知るなど、安全性を確保するために使用できます。
圧力計と気圧計の違い
圧力計と気圧計の違いは、圧力を測定する容器の種類です。圧力計は閉じた容器の圧力を測定でき、気圧計は開いた容器の圧力を測定します。したがって、気圧計は大気圧を測定します。
圧力計と真空計の違い
圧力計と真空計の違いは、測定できる圧力の範囲です。圧力計は大気圧を超える圧力を測定するために使用されますが、真空計は大気圧を下回る圧力しか測定できません。
真空計は真空圧力計とも呼ばれます。