エムエスツデー 2005年2月号
耐環境性に優れた高性能
2線式ユニバーサル温度変換器（形式：27HU）
（株）エム･システム技研 開発部
は じ め に
エム･システム技研は数多くの2線式変換器を販売して参りましたが、今回は新たに開発した27・UNITシリーズの2線式ユニバーサル温度変換器（形式：27HU）をご紹介します。27HUは現場設置に適したヘッドマウント形でHART通信にも対応しています。現在、エム･システム技研には26・UNIT、B6・UNITという現場設置に適した変換器シリーズがあります。現場設置形はエム･システム技研が今後さらに注力していく分野でもあり、27HUもその一端を担う商品です。
特 長
（1）低温度ドリフト
まず、27HUの開発にあたっての最重要テーマは「世界中の競合メーカーに負けない」ということでした。そこでとくに問題にしたのは、過酷な温度条件をもつ現場においても高い測定精度を保持するのに重要と思われる温度係数です。27HUでは、温度範囲−40～80℃において電圧換算で公称値20ppm／℃ という極めて小さい温度ドリフトを実現しました。これを実現するためには優れた温度係数をもつ部品を使用する必要があります。そして27HUには要になる箇所に惜しむことなく優れた部品を使用しました。また、優れた部品を使用するだけでなく、電子回路の温度変動をキャンセルするための回路やソフトウェアに様々な工夫が施されています。27HUでは優れた部品を使用しましたが、それだけでは部品コストが上がるのも事実です。27HUではそうならないように、本来なら専用ICを採用するアナログ−デジタル変換部をCPUで実現したり、部品のすべてをチップ部品にして1枚の基板に収めるなど、コストダウンにもいろいろな工夫が施されています。
表1 27HUの入力の種類 |
||
入力の種類 |
最小スパン |
入力レンジ |
| 直流電圧 | 2.5 mV |
-100～+800 mV |
| 抵抗 | 25Ω |
0～4 kΩ |
熱電対 |
℃ |
|
最小スパン |
入力レンジ |
|
| K（CA） | 50 |
-180～+1372 |
| E（CRC） | 50 |
-100～+1000 |
| J（IC） | 50 |
-100～+1200 |
| T（CC） | 50 |
-200～+400 |
| B（RH） | 100 |
400～1820 |
| R | 100 |
-50～+1760 |
| S | 100 |
-50～+1760 |
| C（WRe 5-26） | 100 |
0～2300 |
| D（WRe 3-25） | 100 |
0～2300 |
| N | 50 |
-180～+1300 |
| U | 50 |
-200～+600 |
| L | 50 |
-100～+900 |
測温抵抗体 |
℃ |
|
最小スパン |
入力レンジ |
|
| Pt 100（JIS '97、DIN、IEC） | 10 |
-200～+850 |
| Pt 200 | 10 |
-200～+850 |
| Pt 500 | 10 |
-200～+850 |
| Pt 1000 | 10 |
-200～+850 |
| JPt 100（JIS '89） | 10 |
-200～+510 |
| Ni 100 | 10 |
-60～+250 |
（2）多様な入力
入力はユニバーサル入力ですから、電圧、熱電対、測温抵抗体、抵抗といった多様なものを受け入れられるのは当然ですが、27HUの重要な特長として、センサ2入力が挙げられます。機能としては、入力同士の平均値や差分を出力したり、片方をバックアップとして使用することもできます。また、内蔵の冷接点補償素子を使用せず、外部に冷接点補償素子（Pt100）を接続することも可能になっていて、用途に応じて柔軟なシステム構成が実現できます。
（3）HART通信に対応
B6・UNITの2線式ユニバーサル温度変換器（形式：B6U）と同様に、27HUもHART通信に対応しています。HARTモデムさえあれば、エム･システム技研が用意している無償のPCコンフィギュレータソフトウェア注1）によって、センサタイプの変更やレンジ設定など様々な設定が容易に行えます。またHART機器をとりまく世界の動きとして、エマーソン社注2）のAMSのように、中央の監視装置から 多数のHART機器の保守管理を行うシステムも登場してきており、27HUはこれらのシステムへの対応も予定しています。
（4）本質安全防爆に対応
現場設置形に対する当然欠かせない要求仕様として、本質安全防爆注3）への対応があります。27HUはFMおよびCENELECの本質安全防爆の認定を予定しており、ZONE 0 への設置を考慮しています。
国際規格IEC60079-10では、危険なガスなどが存在する確率に応じて、危険場所を下記のように分類しています。
●ZONE 0： 爆発性雰囲気が、連続して又は長時間存在する区域
●ZONE 1： 爆発性雰囲気が、プラント等の正常運転時に生成するおそれがある区域
●ZONE 2： 爆発性雰囲気が、プラント等の正常運転時に生成するおそれはなく、また仮に非正常時に生成するとしても、短時間しか存在しない区域
お わ り に
以上、簡単に27HUを紹介させていただきました。国内を見渡してみますと、現場設置形の変換器を販売しているメーカーは極めて珍しいようです。事実、27HUのライバルと呼べる商品は、そのほとんどが欧米メーカーの商品ですが、27HUは正真正銘、国産のユニバーサル入力ヘッドマウント形変換器です。したがって海外製品にはない、エム･システム技研ならではの、素早くてきめの細かい対応が可能です。
エム･システム技研では、今後さらに現場設置形商品の拡充に努めて参ります。ご意見ご要望などがございましたら、ご遠慮なくエム･システム技研ホットラインまでお寄せください。
注1）PCコンフィギュレータソフトウェアは、エム･システム技研ホームページ https://www.m-system.co.jp/ のダウンロードメニューに追加する予定です。
注2）AMSについては、本誌2004年8月号の記事をご参照ください（前記のホームページでもご覧いただけます）。
注3）防爆に関する詳細は、本誌2000年3月号、4月号の「計装豆知識」をご参照ください（前記のホームページでもご覧いただけます）。
