ちょっと、そこ！熱質量流量計のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いたデバイスの信号出力についてよく質問を受けます。それでは、早速詳しく見ていきましょう。
まず、熱式質量流量計とは何ですか?これは、熱伝達の原理に基づいて流体 (通常は気体) の質量流量を測定する流量計の一種です。体積流量を測定し、質量流量を得るために温度と圧力の変化を補正する必要がある他の流量計とは異なり、熱式質量流量計は質量流量を直接測定します。これにより、特にガス組成や動作条件が変化する可能性があるアプリケーションにおいて、非常に正確で信頼性の高いものになります。
さて、信号出力です。熱式質量流量計の信号出力は、基本的に、測定された質量流量をコントロール パネルやデータ ロガーなどのシステムの他の部分に伝達する方法です。よく見かける信号出力にはいくつかの種類がありますので、それぞれについて説明します。
アナログ信号
最も一般的なタイプの信号出力の 1 つはアナログ信号です。産業用アプリケーションで使用される 2 つの最も一般的なアナログ信号は、4 ～ 20 mA 信号と 0 ～ 10 VDC 信号です。
4 ～ 20 mA 信号は電気ノイズの影響を比較的受けにくいため、広く使用されています。 4 mA は流量範囲の下限 (通常は流量ゼロ) を表し、20 mA は流量範囲の上限 (メーターが測定できる最大流量) を表します。たとえば、1 時間あたり 0 ～ 100 立方メートル (m3/h) の範囲の熱質量流量計がある場合、4 mA は 0 m3/h に相当し、20 mA は 100 m3/h に相当します。その間の流量は、比例した電流値で表されます。したがって、流量が 50 m3/h の場合、出力信号は 12 mA になります (50 は 0 と 100 の中間であり、12 は 4 と 20 の中間であるため)。
0 ～ 10 VDC 信号も同様に機能しますが、電流を使用する代わりに電圧を使用します。 0 VDC は流量範囲の下限を表し、10 VDC は上限を表します。ただし、0 ～ 10 VDC 信号は 4 ～ 20 mA 信号に比べて電気ノイズの影響を受けやすいため、産業環境ではあまり一般的に使用されません。
デジタル信号
アナログ信号に加えて、熱式質量流量計はデジタル信号も出力できます。デジタル信号は、アナログ信号よりも多くの情報を伝送でき、正確性と信頼性が高いため、優れています。
流量計で使用される最も一般的なデジタル通信プロトコルの 1 つは Modbus です。 Modbus は、さまざまなデバイスがシリアル ネットワーク経由で相互に通信できるようにするオープン標準プロトコルです。 Modbus を使用すると、サーマル質量流量計は質量流量、温度、圧力、その他の診断情報などのデータをプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) やヒューマン マシン インターフェイス (HMI) などの Modbus 互換デバイスに送信できます。
もう 1 つのデジタル プロトコルは Profibus です。 Profibus は、産業オートメーション システムで一般的に使用される高速通信プロトコルです。これにより、流量計とネットワーク上の他のデバイス間の高速かつ信頼性の高いデータ転送が可能になります。
一部の熱質量流量計は、Ethernet/IP や Modbus TCP などの Ethernet ベースの通信プロトコルもサポートしています。これらのプロトコルは、最新の産業用ネットワークとの統合が容易で、メーターのデータへのリモート アクセスを提供できるため、ますます人気が高まっています。
パルス出力
一部の熱式質量流量計はパルス出力も備えています。パルス出力は一連の電気パルスであり、各パルスはメーターを通過した流体の特定の体積または質量を表します。たとえば、各パルスは 1 リットルまたは 1 キログラムのガスを表すことができます。パルスの周波数は流量に比例します。したがって、流量が増加すると、パルスの周波数も増加します。
パルス出力は、流量計を通過した流体の量をカウントする必要があるアプリケーションや、トータライザーなどのパルスをカウントできる他のデバイスと流量計を統合する場合に役立ちます。
信号出力が重要なのはなぜですか?
熱式質量流量計の信号出力は、計器をより大きなシステムにどのように統合できるかを決定するため、非常に重要です。たとえば、PLC を使用して流量に基づいてプロセスを制御している場合、メーターの信号出力が PLC の入力要件と互換性があることを確認する必要があります。
換気システム内の空気の質量流量を測定する必要があるアプリケーションに取り組んでいるとします。を使用するとよいでしょうマスエアフローメーター4 ～ 20 mA の出力を備えているため、このタイプの信号を受信できるコントロール パネルに簡単に接続できます。コントロール パネルは流量情報を使用して換気ファンの速度を調整し、望ましい空気流量を維持できます。
空気測定における熱質量空気流量計の応用に興味がある場合は、以下をチェックしてください。空気測定におけるサーマルマスエアフローメータの応用。また、挿入型熱式質量流量計による酸素または空気の測定を伴うアプリケーションの場合、挿入型熱式質量流量計の酸素または空気中での応用素晴らしいリソースです。
適切な信号出力の選択
熱質量流量計を選択するときは、アプリケーションに最適な信号出力を考慮することが重要です。以下に留意すべき要素をいくつか示します。
- 互換性: 信号出力が、コントローラー、データロガー、ディスプレイなどのシステム内の他のデバイスと互換性があることを確認してください。
- 精度要件: 高精度の測定が必要な場合は、アナログ信号よりもデジタル信号の方が良い選択となる可能性があります。
- 距離: メーターが受信デバイスから遠く離れた場所にある場合は、長距離にわたる電気ノイズに対する耐性が高いため、通常は 0 ～ 10 VDC 信号よりも 4 ～ 20 mA 信号の方が適しています。
- 料金: デジタル通信プロトコルでは、アナログ信号と比較して、より高価な機器やソフトウェアが必要になる場合があります。したがって、決定を行う際には予算を考慮する必要があります。
結論
結論として、熱質量流量計の信号出力は、その計器をより大きなシステムにどのように統合できるかを決定する重要な側面です。 4 ～ 20 mA または 0 ～ 10 VDC などのアナログ信号、Modbus や Profibus などのプロトコルを使用したデジタル信号、またはパルス出力が必要な場合でも、ニーズを満たすことができる熱質量流量計があります。
熱質量流量計をご検討中で、特定の要件についてご相談になりたい場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様のアプリケーションに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。空気測定、化学プロセスにおけるガス流量制御、またはその他のアプリケーションのいずれであっても、当社はその仕事を遂行するための専門知識と製品を持っています。チャットして、プロセスの効率と精度を向上させるためにどのように協力できるかを考えてみましょう。
