伝送器校正用圧力コントローラ｜多点の昇圧・降圧試験を自動化し、低ヒステリシスの圧力制御を実現

伝送器校正用圧力コントローラ

プラントのプロセス管理に使う差圧・圧力伝送器（圧力トランスミッタ・発信器）は、保全・校正の担当者が定期的に校正します。ここでは、当社の圧力コントローラ MC300で校正用の基準圧力を発生させ、MT300 デジタル圧力計と組み合わせて、複数の圧力点で行う校正試験の圧力印加を自動化する方法を紹介します。

差圧・圧力伝送器の校正における課題

基準器と印加圧力に求められる性能

差圧・圧力伝送器は高い精度と安定性が求められる機器であるため、校正に使う基準器にも同等以上の性能が必要です。伝送器と基準器に加える圧力も、昇圧・降圧の両方向で精度よく安定して出せなければ、伝送器の特性を正しく確かめられません。

ハンドポンプによる低圧域の圧力調整

伝送器の校正では、一般的にハンドポンプが使われ、圧力を手動で調整します。特に低圧域の伝送器の校正では、数十〜数百 Pa単位の圧力制御が必要です。ハンドポンプでは圧力が行きすぎたり、安定しなかったりするため、目標値に合わせるまでに時間がかかり、再現性の確保も難しくなります。

多点の昇圧・降圧試験の手間

伝送器の校正では、測定範囲内の複数の圧力点で、昇圧時と降圧時それぞれの出力を確認します。1点ずつ圧力を合わせ、圧力が安定するのを待って伝送器の出力を読み取る作業を繰り返すため、校正する伝送器の台数が多いほど時間がかかります。

電源と測定器の準備

伝送器の出力を確かめるには、圧力を加える機器と基準器のほかに、伝送器に供給する電源と、出力の電流や電圧を測る測定器も必要です。機器の台数が増えるほど、配線や持ち運び、設置の手間も大きくなります。

圧力コントローラ MC300による解決策

オートステップによる多点の昇圧・降圧

MC300のオートステップ機能は、あらかじめ設定した複数の圧力点に従って、圧力を順に自動出力する機能です。伝送器のフルスケールに合わせて設定圧と分割数（最大25）を指定すると、0から設定圧までの範囲で、等間隔の圧力点が決まります。

動作中は、設定した時間（10秒〜600秒）ごとに、次の圧力点へ自動で切り替わります。設定圧まで段階的に昇圧した後、続けて降圧します。伝送器の校正では、この機能で、複数点の昇圧・降圧試験に必要な圧力印加を自動化できます。

低ヒステリシスで高精度な圧力印加

MC300は、設定した圧力に自動で調整できます。圧力出力はヒステリシスが小さく、直線性と再現性にも優れており、昇圧・降圧の両方向で高精度な圧力を加えられます。

一例として、200 kPaレンジモデルで加減圧を3サイクル繰り返した試験では、誤差が約10 ppm以内に収まっています。

確度の面では、当社独自開発のシリコンレゾナントセンサを用いたセンシング技術と、ニードルバルブを用いた流量制御技術により、出力相対確度±0.04% of full scale※を実現しています。経年変化を含めて、この確度を12か月保証しています。

※23℃±3℃、大気圧開放でのゼロCAL後。当社の作業用計測器に対する相対値です。

校正できる伝送器の圧力範囲

MC300は、ゲージ圧で10 kPaまでのレンジ（MC300-G01）と200 kPaまでのレンジ（MC300-G03）の2モデルがあります。測定範囲がこのいずれかに収まる伝送器の校正に使えます。

MT300 デジタル圧力計と組み合わせた比較校正

MC300とMT300 デジタル圧力計を組み合わせると、MT300を基準器とした比較校正が行えます。MC300が発生した校正用基準圧力を伝送器とMT300に加え、MT300で測った圧力を基準に、伝送器の出力がその圧力に対応した値になっているかを確かめます。

MT300には、24 VDC出力と電圧・電流測定のオプション（/DM）があります。このオプションを付けると、伝送器へ24 VDCを供給し、伝送器の出力信号（1-5 V、4-20 mA）をMT300で測定できます。250 Ωの通信抵抗を内蔵しており、ON/OFFを切り替えられます。このオプションを選べるのは、MT300のゲージ圧モデルと絶対圧モデルです。

機器	校正での役割
圧力コントローラ MC300	校正用基準圧力を発生し、伝送器とMT300に加える
MT300 デジタル圧力計（/DMオプション付き）	基準器として、印加された圧力を測る。伝送器へ24 VDCを供給し、伝送器の出力を測る

MC300活用による期待効果

校正時の圧力印加の自動化

昇圧時・降圧時の各圧力点で、手作業で圧力を合わせる必要がなくなります。MT300と組み合わせた比較校正でも、圧力印加を自動化できます。

校正設備のコンパクト化

電圧・電流測定のオプションを付けたMT300が、基準器としての圧力測定に加えて、伝送器への電源供給と出力の測定も兼ねるため、外部電源とマルチメータを用意する必要がなくなります。校正に使う機器の台数が減り、校正設備のコンパクト化につながります。