指針式圧力計の精度等級と許容誤差

指針式圧力計の精度等級と許容誤差を整理し、圧力測定の信頼性を保つために必要な校正や選定時の確認ポイントを紹介します。

不正確な圧力計は、工業プロセスや圧力範囲の制限に関わるあらゆる決定においてエラーを引き起こし、大惨事を招く可能性があります。測定プロセスがいかに正確であっても、あるいはオペレータがいかに注意深くても、圧力測定器の精度が損なわれれば、エラーが生じます。

そこで、圧力校正を行う専門の計装サプライヤーの出番となります。

ダイヤル式圧力計の校正方法を知りたいですか？

以下では、指針式圧力計の精度等級と許容誤差を解説し、校正が必要な理由を説明します。具体例を交えながら、精度の見方と校正の考え方を分かりやすく紹介します。

詳しくは本記事をご覧ください。用途に適した圧力測定機器の選定については、SJ Gaugeの営業担当までお問い合わせください。

1.ダイヤル式圧力計における「精度」とは？圧力校正に関する用語の定義を理解する。

a.正確さ
ダイヤル式圧力計における精度とは？

精度は「精度」と「再現性」を組み合わせたもので、測定された圧力値（観測値または読み取り値）と真の値との間の近さまたは偏差の程度を示します。

圧力計の精度は、一般にフルスケール（F.S.）に対する許容誤差の割合（±% F.S.）で示します。数値が小さいほど許容誤差が小さく、高精度です。

b.精度等級
ダイヤル式圧力計における精度等級とはどういう意味ですか？

精度等級は、測定器の測定範囲に許容される公差の割合に基づいて分類される。英国規格協会（BSI）では、一般的に0.5、1、1.5（欧州規格1.6）、2、2.5、3、4の7つの等級に分けており、数値が小さいほど精度が高いことを示している。アメリカ機械学会（ASME）によると、さらに7つの等級がある：4a、3a、2a、a、b、c、d。

精度のパーセンテージは通常、R（読み）またはF.S.の後に付きます。特に明記されていない場合は、±確度% F.S.とみなされます。Rの使用は、精密な測定を必要とする機器にのみ使用されます。

欧州規格：

BS EN 837-1は、圧力ゲージの直径と達成可能な精度等級（下表に詳述）の関係を規定しています。

アメリカン・スタンダード：

ASME B40.100に記載されている一般的な精度等級表を参照：

上の表を参照して、圧力レンジに関連する圧力計のダイヤルサイズについて、米国と欧州の規格で達成できる最適な精度／等級を探ってみましょう。簡単な例で説明しましょう：

文字盤サイズ：100mm
ダイヤルサイズ100mmのダイヤル式圧力計の場合、達成可能な最適精度は欧州規格では0.25%、米国規格では2Aです。

文字盤サイズ：250mm
ダイヤルサイズ250mmの圧力計の場合、達成可能な最適精度は欧州規格では0.1%、米国規格では4Aです。

この2つの例から、実際の値と許容誤差の大きさは、精度だけでなく、圧力計のレンジとダイヤルサイズにも関係していることがわかります。
レンジとダイヤルサイズが同じ場合、精度が高いほど圧力計の許容誤差は小さくなります。

c.公差（許容誤差）

公差は「標準値からの測定データの最大許容誤差」を表し、圧力単位で表すことができる。
例えば、レンジが0 ... 100psi、精度が±1% F.S.のダイヤル圧力ゲージは、測定スケール上のどのポイントでも±1.0psiの公差を示します。
BS EN 837-1を参照し、精度等級ごとの最大許容公差を規定。

まとめると、これらの用語の理解を例で説明することができる：

• スケール範囲0 ... 10psi
• 精度：±1.5% F.S.

公差の計算は以下の通り：

10psi（レンジ）×±1.5% F.S.（精度）=±0.15psi（許容差）。

つまり、実際の圧力が6psiの場合、許容される許容範囲は5.85psiから6.15psiの間となります。

2.圧力校正とは？なぜ計器に校正が必要なのですか？

圧力校正とは？

校正とは、計器が表示する圧力が指定された精度範囲内にあることを確認するための調整とテストのプロセスです。

校正では、被校正圧力計と基準圧力計に同じ圧力を加え、両者の指示値を比較します。その差を、被校正圧力計のフルスケールに対する割合として評価します。

ASMEは、使用する校正用標準ゲージの精度が、試験するゲージの少なくとも4倍以上であることを推奨しています。私たちはこれを4:1の比率と呼んでいます。これは、チェックする機器の精度を保証するために、測定ツールが超高精度であることを保証するようなものです。

例

被試験機器

• スケール範囲0 ... 10psi
• 精度：±1.0% F.S.
• 公差：10psi（目盛範囲）×±1.0% F.S.（精度）=±0.1psi（公差）
• 公差の1/4：±0.1psi（公差）×1/4＝±0.025psi

校正用標準ゲージA

• スケール範囲0 ... 30psi
• 精度：±0.1% F.S.
• 公差：30psi（目盛範囲）×±0.1% F.S.（精度）=±0.03psi（公差）

校正用標準ゲージB

• スケール範囲0 ... 20psi
• 精度：±0.1% F.S.
• 許容差：20psi（目盛範囲）×±0.1% F.S.（精度）=±0.02psi（許容差）

この例では、校正用標準ゲージAの公差は許容公差値（±0.025psi）の1/4以下ではありませんが、校正用標準ゲージBはこれに準拠しています。

したがって、校正仕様に適合させるには、校正用標準ゲージBを使用する必要があります。

なぜ圧力計には校正が必要なのですか？

信頼性の高い測定と正確な圧力データは、生産効率の向上に貢献し、予期せぬシャットダウンのリスクを低減し、環境要件を満たす基盤を確立します。その結果、より効率的な生産により利益が最適化されます。

最高品質の圧力計であっても、時間の経過とともに精度が低下することがあります。計器の最適な信頼性を維持するには、定期的な校正と専門家によるメンテナンスが不可欠です。

圧力機器はいつ校正を受けるべきですか？

校正を必要とする一般的な状況がいくつかある：

• 新しい計器：工場から出荷されたばかりで、校正が必要です。
• 古くなった計器：1年以上使用している場合は、定期的に校正してください。
• 重要な測定：重要なデータ収集の前後に校正を行う。
• 環境への影響：強い振動や衝撃にさらされた後の機器の校正。
• ディスプレイの疑い：不正確な表示が疑われる場合は、キャリブレーションを行うことをお勧めします。
• 指定された要件：顧客またはメーカーの仕様により校正が必要な場合がある。

上記のいずれの状況でも、指示値が不正確になる可能性があります。圧力計の校正や点検は、SJ Gaugeなどの専門業者へご相談ください。

3. 出荷前後におけるSJ Gaugeの校正プロセス

SJ Gaugeにおける校正プロセス：

私たちは、校正プロセスのために以下の機器を備えています：

• 基準温度20℃の試験環境。
• 圧力レンジの異なる手動ポンプ。
• 校正用標準ゲージ。
• プロセス接続（スレッド）アダプタ。
• 校正される圧力計。

すべての部品が接続されたら、圧力ポンプを使ってゆっくりと圧力をかけます。校正するゲージが正確であれば、校正用標準ゲージと校正するゲージの両方が同じ値を表示します。

英国規格協会のBS EN 837-1規格に基づく圧力計校正の推奨テストポイント数の概要は以下の通りです：

例

校正する圧力計の仕様が以下の場合：

• スケール範囲0 ... 100 bar
• 精度：±1.0% F.S.
• 精度等級：A

そして、5つの異なるテストポイントでテストと比較を実施する：

• 0バール（※針がブロックされていないときにゼロ点をテストする必要がある）
• 20バー
• 40バール
• 60バール
• 80バール
• 100バール

校正後の圧力計の精度が、圧力計メーカーが当初保証した精度よりも低い場合は、メーカーと連絡を取るか、直接交換を検討することをお勧めします。

圧力計メーカーとしてSJ Gaugeを選ぶメリット

• 高く安定した製品品質
• 業界標準および規制の遵守
• プロセスの最適化と生産性の向上
• 予期せぬ生産停止時間の防止
• 高コスト効率
• 品質とコスト効率

SJ Gaugeの技術部門は、約30年にわたる計測分野の経験を生かし、用途に応じた計測機器をご提案しています。圧力計の仕様選定、部品組立、校正、定期点検まで一貫して対応します。

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