差圧・圧力伝送器

電子式DPharp EJXシリーズ/EJAシリーズは、横河電機独自で開発・設計した単結晶シリコン振動式センサ(シリコンレゾナントセンサ)を圧力検出素子として搭載し、測定差圧・圧力に対応した4~20mA DC信号を発信・伝送します。特にDPharp EJXシリーズではさらにシリコンレゾナントセンサを進化させ、1つのセンサで差圧と静圧の同時測定を可能としたマルチセンシング機能を搭載し、さらに小形軽量化、高機能化を実現した次世代インテリジェント差圧・圧力伝送器です。また各種の耐圧防爆規格、本質安全防爆規格に対応しています。

「差圧・圧力伝送器」についてもっと知る

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ほか

  • 差圧伝送器は、液体、気体、蒸気の流量と液位、密度、圧力の測定に使用されます。

  • 微差圧伝送器は、静圧がきわめて小さい環境で微小な差圧を測定するよう設計された、ユニークな差圧伝送器です。

  • 当社の圧力伝送器は、従来型の取付けかインライン形の取付けかを選ぶことができます。どちらの取付けでも、正確で再現性に優れた測定ができます。大気圧を基準としているため、取扱い易く、多様な用途にお使いいただけます。

  • 当社の絶対圧力伝送器は、正確で再現性に優れた測定ができます。大気圧変動の影響を受けない圧力が必要な用途には、このような絶対圧力を測定する伝送器を使用します。

  • プラントを安全・高信頼に操業しながら収益性を確保するには、正確なレベル測定が不可欠です。液位伝送器は、差圧の測定によって容器内の液位を求めます。

  • ダイアフラムシールシステムは、液体、気体、および蒸気の流量と、液体のレベル・密度・圧力を測定するのに用いられます。

  • サニタリ用伝送器は、おもに食品、飲料、および医薬品のアプリケーションに用いられます。

  • 差圧伝送器とインテグラルフローオリフィス(IFO)と一体化することで、パイプ内の微小な流量を求めることができます。

  • マルチバリアブル伝送器は、液体、気体、蒸気の質量流量を測定するために最適な伝送器です。プロセスの差圧、静圧、温度、およびこれらの値から動的に演算、補正された質量流量に対応した信号を出力します。

  • 高い性能と長期安定性を実現した、差圧・圧力伝送器の高付加価値モデルです。

  • 空気式圧力伝送器(圧力発信器)・差圧伝送器(差圧発信器)は測定値に比例する20~100Kpaの空気式信号に変換し、遠隔設置の受信計・制御装置に発信・伝送します。

単結晶シリコンレゾナントセンサ採用

単結晶シリコンレゾナントセンサは、 YOKOGAWAが世界で初めて自社開発に成功し、DPharpシリーズに採用された、高性能センサです。このセンサは、第41回(平成6年度)大河内記念賞*を受賞するなど、高い評価を得ています。シリコンレゾナントセンサは、計装の高度化にともなう高精度要求に対応でき、また従来より過酷な環境でも長期に安定した計測を行なうことを可能にしました。当社では、圧力の校正器にもこのシリコンレゾナントセンサを採用しております。
*大河内記念賞・・理化学研究所の第三代所長、故大河内正敏博士の業績を賛え、'54年に創立され、毎年、生産工学・生産技術・多量生産方式の実施等に関して特に優れた業績を挙げた個人または事業体に贈られる。大河内賞には記念賞・技術賞・生産特賞・生産賞の4部門があり、記念賞は中でも最も栄誉のある賞とされている。

 

単結晶・高真空だから高安定

シリコンレゾナントセンサは、H形をした振動子が高真空のシェルの中に入っています。単結晶シリコンでできているため、ヒステリシスが小さく、再現性に優れています。

Dpharpの原理-シリコンレゾナントセンサ-振動子断面の写真

 

2つの振動子で高精度測定

Dpharpの原理-シリコンレゾナントセンサ-2つの振動子で高精度測定

振動子はシリコンチップ上、中央と端に2つあります。加圧時に中央部振動子が圧縮され、固有振動数が減少し、端部の振動子では引張られ、固有振動数が増加します。この2つの振動子の固有振動数の差動演算を行なうことで、さらに高精度な測定が実現しました。

 

優れた感度とハイレンジアビリティ

シリコンレゾナントセンサの差圧に対するセンサの感度は、ピエゾ抵抗センサの約4倍。これに対し、温度や静圧といった外乱による信号の変化は1桁小さくなっています。

 

高精度・長期安定性

高精度でも長期に安定した計測ができなければセンサとしての価値はありません。例えば、室温放置・温度補正なしの状態で15年間にわたって連続試験を行なったデータでは、ゼロ点変動が±0.02%という超安定な結果を得ており、シリコンレゾナントセンサの実力を示しています。

 

ディジタル性能

ディジタル性能

最新のICチップデザインと当社独自の製造技術を採用したDPharpディジタルセンサの性能と安定性は、従来の設計技術にもとづく他社製アナログセンサをはるかにしのぐ性能を持ち、高信頼・高精度で安定した測定を可能にします。

 

ダイナミック補正

ダイナミック補正

当社の差圧・圧力伝送器は、1台で差圧、静圧、センサ温度の3つを測定することができ、この3種のプロセスデータからリアルタイムに差圧測定値を補正します。これをダイナミック補正と言い、差圧測定の精度が格段に向上します。

 

マルチセンシング機能

マルチセンシング機能

当社の差圧伝送器では、マルチセンシング機能により 1 台の伝送器で「差圧」に加えて「静圧」を測定することができます。これまで差圧計で液位を測定しながら圧力ゲージにタンク内圧を指示させていたアプリケーションも、当社の伝送器 1 台で実現可能です。また初期費用の削減にも貢献します。

 

内蔵指示計

内蔵指示計

大きく見易い内蔵指示計を採用しています。バーグラフを装備し、現在の出力を直感的に把握することができます。また、測定値表示用の大きなディジタル指示計に加えて16セグメント表示器を搭載しており、単位はもちろん、エラー発生時にはエラーコードに加え、エラーの内容を示す簡単なキーワードも表示可能で、迅速な状況把握に役立ちます。

 

診断機能

診断機能

当社の差圧・圧力伝送器は 40 項目の自己診断機能に加え、当社独自のユニークな 2 つの自己診断機能を装備しています。1 つ目は、すべての演算をリアルタイムに逆算し、正しく演算していることを確かめる機能です。(特許取得済み) 2 つ目は、プロセスに変化がない時もセンサが絶えず信号を出し続け、センサの信号が途絶えた時点で伝送器に問題が発生したとわかるようになっています。

 

アドバンス診断機能

アドバンス診断機能

アドバンス診断機能には、「ヒートトレース診断機能」と「導圧管つまり診断機能」があります。ヒートトレース診断機能は、フランジ温度をモニタすることによりヒートトレースを診断する機能です。導圧管つまり診断機能は、静圧と差圧の揺らぎから導圧管のつまりを検知する機能です。これらによりプラントの管理がさらに充実します。

 

折れ線近似出力機能

折れ線近似機能

折れ線近似出力機能は、当社のすべての差圧・圧力伝送器に標準装備されている便利な機能で、出力に対して最大10分割による折れ線近似機能を設定できます。異形タンクの内容積換算など、測定した差圧にノンリニアな特性を定義したい場合にも伝送器側で柔軟に対応します。

 

いかなる動作条件でも安定的な測定が可能

圧力センサは安定した測定

温度と静圧が変動しても一般的な伝送器では安定した測定が可能です。しかし、過大圧(センサの上限圧力を超えた圧力)がセンサにかかった場合どうなるでしょう。こうした状況は、起動時や停止時にマニフォールドの操作順序が間違っていた場合やプロセスが不安定になった場合に起こり得ます。この場合、アナログセンサは破損し、伝送器の再校正や交換が必要になります。しかし、当社の差圧・圧力伝送器は、通常のアナログセンサよりも広い範囲で動作するため、圧力が通常の動作圧力に戻れば元の仕様通りの精度と安定性を取り戻します。このため再校正や交換を行う必要がありません。

技術の進化

技術の進化

1990 年代初めに革新的な圧力検知技術である DPharp ディジタルセンサを開発し、その優れた性能と信頼性において大幅に市場が拡大しました。これからもますます進化し続けることで、お客様に最高の圧力測定ソリューションを提供し続けます。

 

安全計装 SIL レベル 2

当社の差圧・圧力伝送器では安全規格 IEC 61508 に適合し、SIL2 の認証を受けています。ファームウェアまで含めた高信頼設計やディジタルセンサにより一般の伝送器で同等の安全レベルを実現するために 2 台が必要となるところを 1 台でカバーできます。安全計装システムにおいて、設計・計装・ランニングコストの削減に大きく貢献します。

 

過大圧保護

過大圧保護

過大圧は、プロセスの急激な変動やマニフォールドの順序の間違いなど、さまざまな原因で発生する可能性があります。当社独自のカプセル設計により、過大圧が計測センサに到達する前にカプセル内の過大圧が均一化されるように設計しているため、故障を防止し、過大圧による性能への影響を最小限に抑えることができます。

 

アクティブセンサ技術

アクティブセンサ技術

当社の DPharp ディジタルセンサは、プロセスに変化がない時でも絶えず信号を出し続け、センサの信号が途絶えた時、伝送器に問題が発生したとわかるようになっています。また、特許技術である信号のリアルタイム逆算チェックにて演算が正しく行われていることを確認します。これらの機能により、伝送器がセンサ信号をアナログ信号とディジタル信号に正しく変換していることを保証します。

校正間隔の延長

校正頻度は求められる測定閾値に対して実際の使用環境におけるデバイス性能を考慮して決定します。当社の差圧・圧力伝送器は、実際の使用環境下での優れた長期安定性により、校正間隔の延長、ダウンタイムの短縮とメンテナンス費用の削減を実現します。

 

機器のメンテナンス

「フィールド機器/環境機器 調整・設定ツール FieldMate」 は、パソコンをベースとした伝送器や流量計などのフィールド機器に対する調整・設定・管理ツールです。FieldMate では、機器類の初期設定はもちろん、日常のメンテナンスやトラブルシューティング、機器交換等も容易に行えます。
フィールド機器/環境機器 調整・設定ツール FieldMate

 

シンプルなトラブルシューティング

シンプルなトラブルシューティング

伝送器が警報を発している場合、取扱説明書から問題を突き止める時間はなく、しかも伝送器はすぐに復帰させなければならない、という状況に陥ることがあります。当社の差圧・圧力伝送器では、エラーコードの簡単な説明を内蔵指示計に表示することができるため、説明に従って速やかに問題を解決し、生産を再開することができます。

 

標準通信プロトコル

標準通信プロトコル

当社の差圧・圧力伝送器は、フィールド機器用の通信プロトコルに対応しています。相互運用性と互換性が保証されていますので、ツールや作業手順を換える必要がありません。当社の差圧・圧力伝送器では、4 ~ 20 mA アナログ信号とディジタル信号( BRAIN または HART 通信)、低出力 ~ 5 V アナログ信号とディジタル信号( HART 通信)、または完全ディジタル信号( FOUNDATION™ フィールドバスまたは PROFIBUS PA 通信)が可能です。

 

多機能ディスプレイ

差圧・圧力伝送器の多機能ディスプレイは、柔軟な設置や迅速な試運転が可能で、プロセス変数やアラームなども簡単に閲覧できます。

 

取付方法の柔軟性

差圧・圧力伝送器の「ユニバーサル取り付けフランジ」や「ユニバーサル取り付けブラケット」は、さまざまな配管構成に対応可能なため、設置時間の短縮や、老朽化したデバイスの交換費用の削減、在庫の削減を可能にします。

 

※詳細は仕様書等でご確認ください。

 

フラッシングリング

フラッシングリング

フラッシングリングは、ダイアフラムシールとプロセス接続部との間に取付けられる円形の部品で、直径1/4インチの2か所のポートからフラッシング液を流してシール面を洗浄します。これ以外の大きさのポートが必要な場合は、当社のグローバルパートナーであるWIKA社のフラッシングリングをご用意いたします。

 

指示計

指示計

当社は、ループ電源形でFOUNDATION™フィールドバス通信形の現場指示計を各種取り揃えており、立ち入りが難しい場所に据付けられたフィールド機器のデータを現場で確認することができます。
現場指示計

 

圧力キャリブレータ

圧力キャリブレータ

CA700 圧力キャリブレータは、差圧・圧力伝送器の校正用途に特化した高確度/高機能圧力キャリブレータです。
CA700 圧力キャリブレータ

 

流量演算設定ソフトウェア FlowNavigator(FSA120)

流量演算設定ソフトウェア FlowNavigator(FSA120)

流量演算設定ソフトウェアFSA120(FlowNavigator)は、フィールド機器の質量流量パラメータを容易に設定するために必要な様々な機能を提供するソフトウェアパッケージです。流量演算設定ソフトウェア FlowNavigator は FDT 技術を使用しており「フィールド機器/環境機器 調整・設定ツール FieldMate」および「統合機器管理ソフトウェアパッケージ PRM」上で動作します。
フィールド機器/環境機器 調整・設定ツール FieldMate
統合機器管理ソフトウェアパッケージ PRM

 

 

 

EJX/EJAの比較

  DPharp EJX DPharp EJA
性能 入出力精度 ±0.075%  
±0.1%  
長期安定性 ±0.1%/1年  
±0.1%/6ケ月  
高速応答
最高仕様圧力 16Mpa
ラインナップ 高耐圧機種 (16MPa以上)  
微差圧計
ねじこみ式圧力計
フランジ取付(レベル計)
ダイアフラムシール付
微少流量
サニタリ仕様
マルチバリアブル
(EJX910A, EJX930A)
 
機能・構造 マルチセンシング
出力折線近似
接点出力  
アドバンス診断  
アンプケース 端子箱一体形
端子箱分離形  
通信 BRAIN通信
HART通信 (HART 5/HART 7切替)
FOUNDATION Fieldbus
ISA100.11aの無線通信
(EJX-Lシリーズ)
 

適合規格

DPharp差圧圧力伝送器のEJX、EJAの各シリーズが対応している規格の代表的なものを示しています。
対応する機種や仕様に制限があったり、付加仕様の指定が必要な場合がありますので、詳細は各機種の仕様書(GS)上でご確認ください。
また、表中の EJA-EおよびEJA-Aシリーズは海外向けの機種になります。詳細情報はGlobalサイトにてご確認ください。

1. EMC規格(EMC Standards)

規格名 EJX-A
EJA-E
EJX-J
EJA-J
CE Marking 欧州EMC指令 *1
RCM Mark オーストラリア・ニュージーランド電気機器安全基準
KC Mark 韓国電磁波適合性基準

*1:技術的には規格を満たしていますが、New Legislative Frame(NLF)に対応しないため、CEマーキングは適用されません。

2. 機能安全規格(Functional Safety Standards)

規格名 EJX-A
EJA-E
EJX-J
EJA-J
IEC61508 ◯(SIL2) ◯(SIL2)

3. 防爆規格

付加仕様の指定が必要です。機種や仕様によっては対応していない場合があります。
詳細は各機種の仕様書(GS)をご確認ください。

  EJX-A
EJA-E
EJX-J
EJA-J
TIIS 耐圧 *1
本質安全 *1
IECEx Flameproof
Intrinsically safe
ATEX Flameproof
Intrinsically safe
FM Explosion-proof
Intrinsically safe
CSA Explosion-proof
Intrinsically safe
NEPSI Flameproof
Intrinsic safety
KOSHA Flameproof
Intrinsically safe
INMETRO Flameproof
Intrinsically safe
EAC Flameproof *2
Intrinsically safe *2

*1:EJX-AおよびEJAのみ対応。
*2:お問合せください。

4. 船級

付加仕様の指定が必要です。機種や仕様によっては対応していない場合もあります。
詳細は仕様書(GS)にてご確認ください。

規格名 EJX-A
EJA-E
EJX-J
EJA-J
ABS(American Bureau of Shipping)
BV(Bureau Veritas)
DNV(Det Norske Veritas)
Lloyd's Register
NK(Nippon Kaiji Kyoukai)

 

通信プロトコル

DPharp差圧圧力伝送器各シリーズの代表的な機種が対応している通信プロトコルを示しています。                
以下とは別に、無線(Wireless)規格対応品のEJX-B, EJX-Lシリーズをご用意しています。

通信プロトコル EJX-A EJX-J
EJA-J
EJA-E
BRAIN
HART 5
7 *1
FOUNDATION Fieldbus
Profibus PA *2
Modbus *3

*1:4-20mA出力タイプのほか、1-5V出力 Low power タイプもご用意しています。
*2:海外向け品のみ対応しています。
*3:マルチバリアブル伝送器の海外向け品のみ対応しています。
 

本件に関する詳細などは下記よりお問い合わせください


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