高温圧力トランスデューサ: 選択、用途、信頼性

CO2 冷凍ラックが高い吐出圧力でトリップし始めた場合、多くの場合、最初に疑われるのは圧力トランスデューサーです。定格 85°C の標準ユニットは、コンプレッサーの吐出ラインが 120°C を超えるとドリフトまたは完全に故障する可能性があります。たった 1 つの故障で冷蔵室全体が停止し、製品が危険にさらされる可能性があります。高温圧力トランスデューサは、これらの条件に耐えられるように作られていますが、すべての設計が同じというわけではありません。正しい選択は、実際の媒体温度、取り付け位置、および制御システムによる信号の使用方法によって異なります。

この記事では、高温用圧力トランスデューサと標準的なトランスデューサの違い、どの仕様が最も重要か、そして冷凍や自動車の空調作業でよくある取り付けミスを回避する方法について説明します。

高温圧力トランスデューサの定義

ほとんどの工業用圧力トランスデューサは、ステンレス鋼のダイヤフラムに取り付けられたピエゾ抵抗シリコン センサーを使用しています。標準バージョンでは、内部電子機器とシール材の温度は約 85°C ～ 105°C に制限されています。高温圧力トランスデューサは、いくつかの設計変更を使用して、その限界を 150℃、200℃、またはそれ以上に押し上げます。

主な違いは次のとおりです。

• 温度補償: センサー出力は広範囲にわたって電子的に補償されるため、温度が上昇しても精度が維持されます。
• 材料: 高温 O リング、溶接ハウジング、セラミックまたは薄膜センサーが、劣化するエラストマーの代わりに使用されます。
• 熱絶縁: 一部の設計には、電子機器を高温の媒体から遠ざけるための毛細管または冷却拡張機能が含まれています。
• 信号調整: 内部アンプはより高い周囲温度に耐えるように設計されており、多くの場合、リモート電子機器のオプションが使用されます。

その結果、ピグテール サイフォンや冷却コイルを使用せずに、熱いコンプレッサーの吐出ラインまたは高温テスト スタンドに直接取り付けることができるデバイスが得られますが、温度がトランスデューサーの定格を超えた場合でも、これらの付属品は引き続き使用されます。

比較すべき主な仕様

高温圧力トランスデューサを評価するときは、最高温度のみに注目しないでください。以下の表は、現場での障害の原因となることが最も多い 4 つの一般的なセンシング テクノロジーを仕様全体で比較したものです。

温度以外にも、圧力範囲、破裂圧力、媒体の互換性、および出力信号を確認してください。 4 ～ 20 mA 出力の 0 ～ 100 bar トランスデューサは冷蔵ラックでは一般的ですが、自動車用 AC では 0 ～ 10 V またはレシオメトリック出力が一般的です。また、プロセス接続も確認してください。高温シールを備えた 1/4 NPT または 7/16-20 UNF ポートは、特殊ねじよりも調達が容易です。

冷凍および自動車用エアコンの用途

高温圧力トランスデューサーは、冷凍システムおよび自動車用空調システム内の 3 つの主要な場所に使用されます。

コンプレッサー吐出監視

吐出ラインは、あらゆる冷凍回路の中で最も高温になる箇所です。遷臨界 CO2 システムでは、高周囲条件では排出温度が 120°C を超えることがあります。ここに取り付けられた高温トランスデューサーは、コントローラーにリアルタイムの圧力データを提供して、コンプレッサーを保護し、ガスクーラーを最適化します。標準的なトランスデューサーは、内部の電子機器やシール材が熱に耐えられないため、数か月以内に故障することがよくあります。

ホットガス除霜ラインとバイパスライン

高温ガスによる霜取り中、80°C ～ 110°C の冷媒が圧力センサーを備えたラインを流れます。高温ユニットにより、煩わしいトリップをせずに霜取りサイクルが確実に完了します。

車載用ACコンプレッサー試験

自動車の AC アセンブリや最終ラインのテストでは、コンプレッサーは高い吐出温度で動作します。テストスタンドに取り付けられた高温圧力トランスデューサーは、頻繁な校正や交換を行わなくても正確な測定値を提供します。

システムがこれらの高温ガスの流れを制御するためにソレノイドバルブを使用している場合、それらのバルブの長期安定性はトランスデューサー自体と同じくらい重要です。実践的なガイド EVRソレノイドバルブの長期安定作動を実現 では、高温回路にも適用されるいくつかのメンテナンス ポイントについて説明します。

高温回路用のサポートコンポーネント

トランスデューサに加えて、周囲のコンポーネントも同じ温度に対応する必要があります。コンプレッサーまたはコンデンサーファンを切り替える圧力コントローラーは、制御盤内の雰囲気が上昇した場合でも設定値の精度を維持する必要があります。同様に、検証に使用される圧力計は、熱サイクルを繰り返した後でも校正を失うべきではありません。

機械式ポインタ表示と自動リセット付き冷凍圧力コントローラ このコントローラーは、高圧側と低圧側の冷凍圧力を感知し、コンプレッサーまたはファン回路を切り替え、信頼性の高いシステム保護のための自動リセットを備えた機械的なポインターの読み取り値を提供します。 製品を見る→

Dingsen は、商用システムにおけるハイサイドとローサイドのスイッチング用に設計された冷凍圧力コントローラーを製造しています。現場検証の場合、オイル充填圧力計は乾式圧力計よりも振動や温度変動に強くなります。

冷凍および油圧監視用の油封入圧力計 ダンピングオイルと耐衝撃ハウジングを使用して構築されたこのゲージは、振動下でも指針の読み取り値を安定させ、冷凍または油圧の監視および現場検証に適しています。 製品を見る→

これらのコンポーネントは高温圧力トランスデューサーに代わるものではありませんが、測定および制御ループを完成させます。回路全体で定格部品を使用すると、単一の弱いリンクがシャットダウンを引き起こす可能性が減ります。

インストールとメンテナンスのベストプラクティス

最高の高温圧力トランスデューサであっても、正しく取り付けられなかった場合、早期に故障する可能性があります。定格寿命を得るには、次のガイドラインに従ってください。

1. 媒体の温度がトランスデューサの定格を超える場合は、サーマルサイフォンまたはピグテールを使用してください。サイフォンは、高温ガスがセンサーに到達する前に凝縮する水トラップを作成します。
2. 凝縮性ガスがラインに戻るように、圧力タップの上にトランスデューサを取り付けます。
3. プロセス接続をメーカーの仕様に従ってトルクで締めます。締めすぎるとダイヤフラムに亀裂が入ったり、シールが損傷したりする可能性があります。
4. ケーブルを高温の表面から遠ざけてください。高温ケーブル絶縁も利用できますが、低温の経路に沿って配線する方が安価で信頼性が高くなります。
5. 設置後にコントローラの出力信号を確認します。ゼロ圧力で 3.8 mA を示す 4 ～ 20 mA ループは、センサーの故障ではなく、配線または接地の問題を示しています。

ソレノイドバルブも使用するシステムには、同じ熱規律が適用されます。たとえば、ダイヤフラム バルブにはエラストマー コンポーネントが含まれており、高温になるとより早く劣化します。特定の温度範囲に対応するトランスデューサーまたは互換性のある圧力コントローラーの選択にサポートが必要な場合は、 弊社のエンジニアリングチームにお問い合わせください .

バイヤー向け選択チェックリスト

冷凍または自動車用 AC プロジェクト用の高温圧力トランスデューサを指定する場合は、このチェックリストを使用してください。

• 周囲温度だけでなく、連続媒体の最高温度も確認してください。
• 通常の動作圧力および予想されるピークに対して圧力範囲を確認してください。
• 破裂圧力が最大使用圧力の少なくとも 2 倍であることを確認してください。
• 出力信号をコントローラーに合わせます: 4 ～ 20 mA、0 ～ 10 V、またはレシオメトリック。
• ポートに適合し、高温シールに対応できるプロセス接続を選択してください。
• アプリケーションにトレーサビリティが必要な場合は、校正証明書を要求してください。
• 取り付け点が 150°C を超える場合は、リモート電子機器バージョンを検討してください。

特定のスレッドや校正範囲などのカスタム要件については、温度定格を犠牲にすることなくセンサーを変更できるサプライヤーと協力してください。

高温用圧力トランスデューサーは汎用品ではありません。 100°C ユニットと 200°C ユニットの違いは、データシート上の単なる数値ではありません。それは、何年も安定して動作するシステムと、繰り返しシャットダウンが発生するシステムとの違いです。実際の媒体温度、センシング技術、設置の詳細に注目することで、コンプレッサーを保護し、プロセスの稼働を維持するトランスデューサーを選択できます。