油圧／空気圧の測定と制御

2026年4月2日

I. 油圧システムへの応用：

油圧システムにおいて、センサーは主に圧力変動に関連する問題、例えばエネルギー消費、損失、安全上の危険などに対処する。

ポンプとバルブの閉ループ制御

ポンプ出口またはバルブブロックにセンサーを設置し、4～20mAの信号をPLCまたは周波数変換器に送信します。例えば、定圧システムでは、モーター速度をリアルタイムで調整することでエネルギー消費量を25%以上削減でき、また、注入圧力を制御することで製品の合格率を92%から98.5%に向上させることができます。

圧力ピーク監視および機器保護

油圧システムの起動時および停止時には、「ウォーターハンマー現象」が発生し、配管を損傷する可能性があります。センサーは、瞬間的な高圧を検知し、安全インターロックを作動させたり、機器を停止させたりするために、1ms以下の応答速度と過負荷容量を備えている必要があります。

故障予測と健全性管理

圧力差を監視することでフィルターの詰まりを特定できます。圧力上昇時間が長くなる場合は、内部漏れやポンプの摩耗の可能性を示しており、これにより、メンテナンス後の修理を予知保全へと転換できます。

II. 空気圧システムへの応用

空気圧システムは、清浄度と速度を重視します。センサーは主に真空把持と流量制御に用いられます。

真空把持および材料搬送

ロボットによるパレタイジングや射出成形部品の回収においては、吸引カップの近くにセンサーを直接設置し、真空レベルを監視します。圧力が設定された閾値に達した場合にのみ、システムはロボットの移動を許可し、材料が途中で落下するのを効果的に防止します。

漏水監視とエネルギー管理

圧縮空気のコストは高い。センサーは空気経路における圧力低下率を監視できる。圧力維持段階で圧力が急激に低下した場合、システムは漏洩箇所を検知し、警報を発する。

精密な力制御と柔軟な接触

精密組立においては、精密部品（電子部品やガラス製品など）の損傷を防ぐために、出力力の閉ループ制御が用いられる。

III．特殊な条件と過酷な環境

油圧システムや空気圧システムは、しばしば過酷な環境下で使用されるため、センサーには特別な要求が課せられる。

重量物と建設機械

製鉄所の連続鋳造機や鉱山機械など、高温、振動、油汚れに満ちた環境下では、センサーはIP69Kの保護等級、ステンレス鋼製の筐体、-40℃～125℃の広い動作温度範囲、そして±2%以内の全誤差範囲（TEB）を備え、信頼性の高いデータを提供する必要があります。

防爆エリアおよびクリーンエリア

石油化学や石炭採掘の分野では、爆発を防ぐために本質安全防爆（Ex ia）センサーが使用されます。食品および医薬品業界では、死角がなく、耐腐食性があり、洗浄しやすい衛生的なインターフェースが求められます。