セラミック静電容量式圧力センサー – 選択ガイド

セラミック静電容量式圧力センサーは、その堅牢性、耐腐食性、高い安定性、高精度により、産業オートメーション、プロセス制御、水処理、化学、その他多くの産業で広く使用されています。基本的な原理は、セラミックダイヤフラムをコンデンサの一方のプレートとして使用します。ダイヤフラムに圧力がかかるとダイヤフラムがわずかにたわみ、静電容量が変化します。次に、測定回路がこの静電容量の変化を標準の電気出力信号に変換します。

主要な選択要素

1. メディアの互換性
これが主な選択要素です。セラミック材料自体は優れた耐食性を備えており、酸やアルカリを含むほとんどの腐食性液体やガスに耐えることができます。選定の際は、メディアと接触する部品（主にセラミックダイヤフラム）が長期にわたって確実に動作することを確認してください。高粘度または結晶化しやすいメディアの場合、フラッシュダイヤフラム（平膜）設計により目詰まりを効果的に防止します。

2. 圧力範囲
実際の使用条件における最大圧力に基づいて範囲を選択してください。センサーの安全性を確保し、耐用年数を延ばすために、一般に、使用圧力をセンサーのフルスケールの 60% ～ 80% にし、ある程度の過圧マージンを残すことをお勧めします。セラミック静電容量センサーは通常、強力な過負荷能力を備えており、フルスケールの 2 倍以上の圧力にも損傷なく耐えることができます。

3. 精度
精度は重要な性能指標であり、通常はフルスケールに対するパーセンテージ (%FS) で表され、非線形性、ヒステリシス、再現性による誤差が含まれます。セラミック容量性圧力センサーの総合精度は、通常 0.2%FS ～ 0.5%FS です。精密な制御や測定が必要な用途には、より精度の高いモデルを選択する必要があります。

4. 使用温度範囲
センサーは特定の周囲温度範囲内で安定して動作する必要があります。セラミック材料自体は優れた熱安定性を備えており、通常 -40 度から +135 度までの広い動作温度範囲に対応しています。選択するときは、温度変化による測定値のドリフトを避けるために、センサーの温度補償範囲が実際の動作条件をカバーしていることを確認してください。

5. 出力信号
制御システム (PLC、DCS、マイクロコントローラーなど) の入力要件に従って、適切な出力信号を選択してください。一般的な標準信号には次のものがあります。

アナログ出力: 4～20 mA (2 線式、強力な干渉防止機能、最も一般的)、0～5 V、0～10 V。

デジタル出力：RS485、CANなど、インテリジェントなネットワークの構築に便利です。

6. プロセス接続と電気接続

プロセス接続: センサーと測定媒体との機械的な接続方法。一般的なタイプには、ねじ接続 (G1/4、M20×1.5、NPT1/4 など) およびフランジ接続が含まれます。フィールドパイプまたは機器のインターフェースと一致する必要があります。

電気接続: センサーの電気信号の取り出し方。一般的なタイプには、ヒルシュマン コネクタ、航空プラグ、直接ケーブル出口などがあります。現場配線やメンテナンスが容易なタイプをお選びください。

7. 侵入保護 (IP) 評価
設置環境の湿度や粉塵の状態に基づいて、適切な IP 定格を選択してください。屋外または湿気の多い環境では、損傷の原因となる湿気や塵の侵入を防ぐために、IP65 または IP67 センサーを選択する必要があります。

主要な技術パラメータ