機器が加熱されると、温度計の針が追従するのに時間がかかる場合があります。冷却中も、しばらくの間、表示値が高くなることがあります。これは必ずしも故障を示すものではありません。熱が媒体から感知素子に伝わるには時間がかかり、その遅延はステム、設置位置、サーモウェルなどによって影響を受けるためです。.
まず、プロセス温度が安定した後も有意な差が残るかどうかを確認してください。これにより、プロセスに対して応答が遅すぎる場合と、測定誤差が継続的に発生している場合を区別できます。迅速なモニタリングが必要な場合は、設置済みのアセンブリ全体の応答時間、範囲、および精度を指定してください。.
原因１：異なるセンシング原理と設計
バイメタル式温度計や膨張式温度計、そして熱電対や測温抵抗体を用いた電子式測定システムは、それぞれ応答特性が異なります。同じ媒体を同じ場所で測定した場合でも、加熱時や冷却時に測定値が異なる場合があります。「機械式」と「電子式」という表示だけでは、どちらの機器がより速く応答するかは判断できません。.
例えば、 MTR.S 毛細管膨張温度計 ディスプレイと検知点を分離することで、遠隔表示が可能になります。ただし、この設置上の利点は必ずしも応答速度の向上を意味するものではありません。検知用電球、サーモウェル、および実際の動作条件を考慮する必要があります。.
原因２：茎のサイズと熱容量
他の条件が同等の場合、一般的に、より太いまたはより大きなセンシングステムは、媒体との熱平衡に達するまでに時間がかかります。より小さなステムは応答性を向上させる可能性がありますが、耐圧性、摩耗、腐食、および機械的強度も評価する必要があります。.
データシートを比較する際は、記載されている応答時間がセンシング素子単体に対するものか、サーモウェルを含むアセンブリ全体に対するものかを確認してください。これらは異なる構成であり、それぞれの試験結果をそのまま設置に適用することはできません。.
原因３：Immersion不足または不適切な測定位置
アクティブセンシングゾーンが代表的なプロセス媒体に適切に浸漬されていない場合、配管壁や周囲の空気によって測定値が影響を受ける可能性があります。これにより、測定値が高くなったり低くなったりして、プロセス変化の検出が遅れることがあります。ねじ山がぴったり合うからといって、センシング位置が正しいとは限りません。.
immersion の深さは、メーカーの要件、アクティブセンシング長、パイプ径、サーモウェル寸法から決定します。すべての温度計に共通の深さはありません。異なる視野角が必要な場合は、 MTB.S_BA 角度調整可能なバイメタル温度計 必要なセンシング位置を維持しながら検討することができる。.
原因4：流量不足または測定ポイントの停滞
応答時間は、媒体が熱を測定点にどれだけ効率的に伝達するかにも左右されます。容器内の停滞領域、不十分な混合、低流量配管、粘性媒体などは、いずれも温度変化が測定点に到達するのを遅らせる可能性があります。気体における応答時間と流動する液体における応答時間を直接比較すべきではありません。.
計測器を交換する前に、測定位置がプロセス温度を正確に反映しているかどうかを確認してください。位置や流量条件を変更する場合は、それによって生じる流体力や、サーモウェルにおける振動リスクも考慮する必要があります。.
原因５：サーモウェルを通じた熱伝達
サーモウェルはプロセス媒体を隔離し、センシングステムを保護しますが、熱伝達経路を追加するため、通常はアセンブリの応答時間が長くなります。その影響は、材質、壁厚、先端形状、およびステムとサーモウェルの嵌合状態によって異なります。.
サーモウェルを選択する際には、 TWCねじ込み式サーモウェル, プロセス接続部、ボア径、有効深さ、センシングステムの寸法をまとめて確認してください。応答時間が指定されている場合は、製造元に構成全体の評価を依頼してください。承認された設計なしに、サーモウェルを薄くしたり、熱伝導性コンパウンドを追加したりしないでください。.
工業用温度計の応答性を向上させるにはどうすればよいでしょうか？
- 症状を特定する：同じ場所と時間で基準測定値を使用し、加熱時、冷却時、および安定運転時の測定値を記録する。.
- 設置状況を確認してください。アクティブセンシングゾーン、immersionの深さ、測定位置、およびサーモウェル内への適合性を確認してください。.
- 要件を定義します。許容される遅延時間と、測定値がローカル表示、制御、または警報のいずれに使用されるかを明記してください。.
- アセンブリ全体を評価し、圧力、腐食、機械的強度に関する要件を満たしながら、センシング素子とサーモウェルを選定する。.
- 一貫した条件下で検証する：同じ媒体、流量、immersionの深さ、およびサーモウェル構成で結果を比較する。.
応答時間がt90と指定されている場合、それは全温度変化の90%を示すのに必要な時間を意味します。20℃から100℃への変化の場合、90%ポイントは90℃ではなく92℃です。見積もりを依頼する際は、時間値と併せて試験条件を確認してください。.
国際規格の参照
- ASME PTC 19.3-2024: 測定配置を見直す際の、温度測定方法、機器の選定および使用に関する参考資料。.
- EN 13190:2001: 工業用ダイヤル温度計の要件と試験、および選定と設置に関する推奨事項。.
- ASME B40.200: バイメタル式温度計、充填式温度計、ガラス管式温度計などに関する用語、構造、設置、試験に関するガイダンス。.
- ASME PTC 19.3 TW-2016 (R2025)これは、その適用範囲内にあるbarストックサーモウェルの機械設計に関する参考資料です。プロセスストリームに対するセンサーの熱平衡は考慮されておらず、それ自体では許容可能な応答時間を示すことはできません。.
機器、プロセス、および購入仕様書と照らし合わせて、適用範囲と版を確認してください。規格を参照したからといって、製品が自動的に認証されるわけではありません。.
よくある質問
反応が遅いということは、温度計の精度が低いということでしょうか？
必ずしもそうとは限りません。応答が遅いというのは、温度変化に伴う遅延のことです。最終的な測定値は許容誤差の範囲内である可能性があります。安定後も高い値または低い値が続く場合は、設置と校正をそれぞれ確認してください。.
サーモウェルを取り外す方が常に良いのでしょうか？
熱伝達経路を短縮することで応答性が向上する可能性がありますが、サーモウェルのプロセス隔離機能と機械的保護機能が失われます。高圧、腐食性、摩耗性、または高速流の環境で使用する場合は、取り外す前に設計要件を確認してください。.
まとめ
工業用温度計の応答が遅い場合は、検出原理、寸法、immersionの深さ、流量条件、およびサーモウェルの適合性を確認してください。プロセスで測定に求められる応答速度を定義し、その要件に対してアセンブリ全体を検証してください。.
SJ Gaugeへお問い合わせ 媒体、動作温度と圧力、流速、パイプ径、現在のステムとサーモウェルの寸法をお知らせください。必要な応答時間も併せてご提供いただければ、弊社チームが最適な構成を評価いたします。.
