工業用温度センサー、M12コネクター

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産業用温度センサー、M12コネクター

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プロセス分野のセンサー用の信頼性が高く、強固な接続

図1

温度センサーはシステム (インジケーター、コントローラーあるいは他のデバイス) に対して入力を送ります。それは特定のプロセスや場所の温度を判断するために用いられます。それで、信号を送れるようにするため、センサーは計測装置に接続する必要があります。この接続の方法としては、ハードワイヤーにより直接長いケーブルでセンサーと計測機器の間を配線すること、延長ケーブルを使用してセンサーの使用場所で接続すること (図1) または無線ネットワークによる転送があります。

図2

長いケーブルでの接続は、センサーを校正やメンテナンスのために交換したり取り外したりする必要が生じない限り、適切に動作します。このようなことが生じた場合には、たいていケーブルをかなりの長さに渡ってケーブルトレーやケーブル束から取り外すことが必要になります。そのため時間、コストの損失や事態の悪化を招きます。使用場所にあるセンサーに延長ケーブルによって接続する方法 (図2) では、単にセンサーの接続部を外して取り外せばよいので、時間の損失や事態の悪化を避けられます。無線ネットワークは優れた方法ですが、使用目的や場所によって、ワイヤレス機器は必ずしも最適ではありません。

長年にわたり、航空宇宙や軍事分野など高い信頼性の求められる応用分野で使用されるセンサーは、Mil-C-5015またはMIL-C-38999コネクターなどのコネクターに頼ってきました。これらは高い信頼性と安全な接続を可能にしますが、高価です。しかし、産業自動化システムでの広範な使用によりセンサーの数が劇的に増加したため、これらのセンサー用に信頼性が高くコスト効果のよい接続システムが必要になりました。

信頼性が高く、妥当な価格で、すぐに使用できる接続システムへの道は、IEC規格61076-2-101、「電子機器用のコネクター」の策定と公開により開かれました。通常「M12」と呼ばれるこのコネクターは、今では多くのセンサーおよび制御分野における必需品となっています。

Omega Engineeringはこのコネクターシステムを様々な温度センサー製品に適合させる点で先頭に立っています。これらの製品には熱電対、抵抗温度検出器 (RTD)、サーミスターセンサーが含まれます。これらのセンサーは、食品や乳製品の加工、バイオ医薬品や産業自動化などの分野で、ますます多く使われるようになっています。

図3

標準的な慣行では、コネクターの電源供給側ではない方 (センサー側) をオスにしています (図3を参照)。これは、動力電流に意図せず触れてしまうことを避けるためです。この理由で、 Omega™のすべての温度センサー製品では、図3に示すように製品側に「プラグ」スタイルのコネクターが設けられています。

図4

センサーをシステムに接続する延長ケーブルは動力電流を供給し、システムにセンサーの信号を返します。こちら側にはソケットスタイルのコネクターが取り付けられています (図4を参照)。このコネクターは、プラスチック成形コネクターまたは機械的に組み立てられたもののいずれかになります。図4は、標準的な機械式マウントのソケットスタイルコネクターを示しています。

取り付けとメンテナンスの容易さに加えて、M12接続は、付加的なシールされた接続を提供しています。これは湿気の多い、または液体のかかる環境でも使用できます。食品、乳製品、バイオ医薬品産業で使用されているようなプロセスでは、頻繁に液体がかかります。このような条件において、M12接続はワイヤー接続をプロセスで使用されている化学物質による攻撃や腐食から保護します。


図5

M12コネクターは、様々な構成のものが利用可能です。 Omega™ では一般的に使用されている「A-コード」、4ピンコネクタースタイル (図5を参照) を当社のすべてのセンサーに搭載しました。この方式は、カスタマーに最大限の柔軟性を提供するものとなりました。当社のすべてのM12対応 RTDセンサーは4線の構成になっていて (それでカスタマーは2、3、4千システムのどれでも使用できます)、熱電対ではシングル接続とデュアル接続を行うことができるからです。

オメガエンジニアリングのM12対応センサー製品は機械加工ステンレス鋼または射出成形ハウジングで提供されています。機械加工ステンレス鋼のハウジングには様々な取り付け用ネジ山付きとネジ山なしハウジングのものがあり、利用方法に応じて選択できます。 Omega™はまた、 3A認可のトリグリップセンサーの製品ラインも提供しています。これは標準的には食品、乳製品、発酵および製薬産業で用いられるClean-In-Place (CIP) システムで使用されます。

Omega™の拡大するM12対応センサーには、 RTD、熱電対、サーミスターセンサーを含む一般的なスタイルの温度センサーすべてが含まれています。

次の表は、これらの製品の概要を示ししています。

センサーのタイプ	取り付けのスタイル	ハウジングのスタイル	型番のシリーズ
RTD (Pt100またはPt1000)	ネジ山なし	機械加工SST	PR-21A、PR-26A
	1/2NPT		PR-21B、 PR-26B
	3/8NPT		PR-21C、PR-26C
	1/4NPT		PR-21D、PR-26D
	M8x1		PR-21E、PR-26E
	M10x1		PR-21F、PR-26F
	G1/2 BSPP		PR-21G、PR-26G
	G1/4 BSPP		PR-21H、PR-26H
熱電対 (タイプJおよびK)	ネジ山なし	機械加工SST	M12…-A
	1/2NPT		M12…-B
	3/8NPT		M12…-C
	1/4NPT		M12…-D
	M8x1		M12…-E
	M10x1		M12…-F
	G1/2		M12…-G
	G1/4		M12…-H
RTD (Pt100またはPt1000)	ネジ山なし	成型ナイロン	PR-22、PR-31
熱電対 (タイプJまたはK)	ネジ山なし	成型ナイロン	M12M…
RTD (Pt100)	Tri-Clamp	機械加工SST	PRS-S-M12
熱電対 (タイプJおよびK)	Tri-Clamp	機械加工SST	TCS-S-M12
サーミスター	Tri-Clamp	機械加工SST	THS-S-M12

図7

図6

Omegaはほとんどどんなカスタマーアプリケーションの必要でも満たせるような測定ソリューションを提供することに重きを置いており、当社は幅広いM12延長ケーブルと付属品の選択肢を提供しています。これには標準的なPVCおよびポリウレタンケーブル、また完全補償熱電対ケーブルの新しい製品ラインが含まれています。成型コネクターの付いた典型的なPVC絶縁ケーブルを図6に示します。完全にカスタマイズ可能な延長ケーブルの製品ラインを提供するため、Omega™はまた、機械組み立てのコネクターを利用する延長ケーブルも提供しています。これは様々な構造のケーブルや、スチールオーバーブレードおよびスクエアロックホースなどに取り付けられます。これにより、機械的な保護や電気的なシールドを向上させることができます（図7を参照）。

上記のセンサーで使用できるM12ケーブルおよび付属品には次のものがあります。

付属品	型番	説明
延長ケーブル	M12CM-EXTP-…	完全補償M12熱電対ケーブル、PVC絶縁ケーブルとTPUオーバーモールドコネクター付き (最高85°C)
延長ケーブル	M12CM-EXTT-…	完全補償M12熱電対ケーブル、テフロン絶縁ケーブルとLCPオーバーモールドコネクター付き (最高250℃)
延長ケーブル	M12CM-EXTT-4-…	4線M12テフロン延長ケーブル、LCPオーバーモールドコネクター付き、RTDおよび他のプロセスセンサー用
延長ケーブル	M12C-PUR	ポリウレタンケーブル、成型M12コネクターが片側または両側の端に取り付けられたもの
延長ケーブル	M12C-PVC	PVCケーブル、成型M12コネクターが片側または両側の端に取り付けられたもの
特殊延長ケーブル	M12CFM-	延長ケーブル、機械組み立てのM12コネクターが片側または両側の端に取り付けられたもの、様々なケーブル材料、またスチール編みまたはホースのオプションあり
現場取り付け可能コネクター	M12-	現場取り付けが可能なコネクター、ストレートまたは直角、プラグまたはソケットスタイル
保護管用ばね荷重キット	¼-SLK	¼インチプローブを.260 内径、½インチNPTまたはNPSMネジ山付き保護管にばね荷重取り付けできるようにする
ばね荷重1/2x1/2	SLF-1/2-1/2-1/4	¼インチプローブを.260内径、1/2NPTまたはNPSMネジ山付き保護管にばね荷重取り付けできるようにする、取り付けエンクロージャー用に1/2NPTネジ山付き
ステンレス鋼圧縮フィッティング	SSLK	ステンレス鋼固定位置圧縮フィッティング
真鍮圧縮フィッティング	BRLK	真鍮固定位置圧縮フィッティング