Druck｜シリコン･ピエゾ抵抗式 高精度圧力センサー UNIK5000シリーズ

製品概要

DruckのUNIK 5000シリーズは、ピエゾ抵抗シリコン技術とモジュール構造を融合させた、高性能かつ自由度の高い圧力計測プラットフォームです。圧力レンジ、出力信号、電気・圧力コネクタ等をお客様仕様に合わせて選定することで、産業機械の組み込みからプロセス制御、危険場所（防爆エリア）や水中計測に至るまで、設計技術者が抱える仕様適合・調達リードタイムの課題を解決します。

基本情報

• メーカー名: Druck (クレーンジャパン株式会社／旧 ベーカーヒューズ、旧 GEセンシング)
• 製品シリーズ名: UNIK 5000 シリーズ
• 製品カテゴリ: 圧力センサー / 圧力トランスミッタ / 圧力トランスデューサ
• 主な用途: 産業用圧力計測、油空圧・油圧システム、テストベンチ・試験装置、プロセス計装、水深・液位計測、危険場所（防爆エリア）での計測

製品仕様

• 測定圧力レンジ: 7kPa〜70MPa（ゲージ圧、絶対圧、差圧（Wet/Dry、Wet/Wet）、気圧レンジ、連成圧対応）※レンジはFS表記
• 測定精度（非直線性・ヒステリシス・繰り返し性）: 最高0.04%FS BSL(プレミアム)、0.1%FS BSL(精度向上)、0.2%FS BSL(標準)
• 出力信号: 4-20 mA（2線式）、mV（パッシブ / リニアライズ）、0〜5 V、0〜10 V、0.5～4.5V（レシオメトリック）、カスタム任意電圧設定（3線式 / 4線式）
• 応答周波数: 最大3.5kHz（-3db） ※基本約1kHz
• 動作温度範囲: 最大-55℃ ～ +125℃（電気接続およびモデル仕様による）
• 接液部材質: ステンレス鋼 316L、ハステロイ C276
• 過大圧・耐圧性能: 低圧レンジで最大FS x10倍、高圧レンジで最大 120MPa（オプションによる）
• 保護等級: IP65〜IP68（水深計測・完全水没対応ケーブルオプション有）
• 防爆規格（オプション）: 国内本質安全防爆に対応
• 電気接続：

• 注記：
  • 絶縁型/任意出力（オプション8）および任意出力（オプション9）は使用温度が 80℃までと制限されます。
  • 防爆タイプは使用温度範囲が-40~80℃に制限されます。
  • 電気接続タイプ R の IP65 はコンジットおよびケーブルフィッティングの使用を前提とします。
  • mV 出力の場合、工場出荷後のゼロ・オフセットとスパン調整不可
  • 水位計ケーブル（オプション 3, 4, N）タイプのセンサーは水を媒体として使用される場合、低温時水が凍るとセンサーのダイヤフラムがダメージを受けるおそれがあります。

• 圧力継手：
  • G1/4(F)#
  • G1/4(M) flat
  • G1/4(M) 60°internal cone
  • G1/4(M) flat long
  • G1/4(M) flat with snubber
  • G1/4(M) flat with cross bore protection
  • G1/4(M) with nipple
  • G1/4 quick connect
  • G1/8(M) 60°internal cone
  • G1/2(M)#（溶接されたアダプタを介する）
  • NPT1/4(F)#
  • NPT1/4(M)
  • NPT1/8(M)
  • NPT1/8-27(F)
  • NPT1/2(M)#（溶接されたアダプタを介する）
  • 7/16-20 UNJF(F)#
  • 7/16-20 UNF(M) short flat#
  • 7/16 UNF long 37°flare tip#
  • 7/16-20 UNF(M) 74°external cone
  • 3/8-24 UNJF
  • 1/4 Swagelok bulkhead
  • M10x1 80°internal cone
  • M12x1 60°internal cone
  • M14x1.5 60°internal cone
  • M20x1.5(M), 穴径3mm
  • M20x1.5(M), 穴径8mm
  • Depth Cone (G1/4 female open face)
  • M12x1 74°external cone
  • Quick ReleaseMale
  • VCR1/4(F)#
  • VCR1/4(M)#
  • NW16 flange
  • R3/8
  • R1/4
    注記：7MPaより上の圧力レンジの場合、#でマークされた継手を選択してください。

●電気的な製品仕様

主な特長

1: 完全モジュール設計による「セミカスタム」

UNIK 5000は、圧力コネクタ、圧力測定モジュール、封止エレクトロニクスモジュール、電気コネクタの各部位を独立させたモジュール構造を採用しています。要件に応じたパーツを標準ブロックから組み合わせることで、顧客専用仕様（Bespoke）のセンサーを標準品と同等の短いリードタイムと競争力のある価格で製作・供給します。

2: シリコンマイクロマシニング技術による高精度と長期安定性

微細加工されたシリコンダイアフラム上にホイートストンブリッジを構成するピエゾ抵抗素子を配置し、高度なアナログ信号補正回路と組み合わせることで、最高±0.04% FS BSLの優れた総合精度を実現しています。また、経年ドリフトも年間±0.05% FS typicalに抑えられています。

利点: ドリフトによる測定誤差が極めて少ないため、定期的なゼロ点再校正やメンテナンスの手間を大幅に削減し、システムの信頼性を長期間維持します。

3: 現場配線チェックを効率化するシャント校正機能

特定の結線を短絡させることで、実圧力を印加することなくフルスケールの80%に相当する疑似出力を発生させる「シャント校正機能」を標準で備えています（mV出力、および一部の電圧出力モデルに対応）。

利点: 現地での据付時や定期点検時に物理的な圧力校正器を持ち込むことなく、ループ配線や後段の表示器・PLCのアナログ入力動作チェックをワンタッチで迅速に確認できます。

4: 最高IP68の水没対応・多彩な耐環境電気接続オプション

一般的なDINコネクタやM12丸型コネクタ、MIL規格（MIL-C-26482）コネクタに加え、ポリウレタン、Hytrel、Kynarなどの耐環境・耐薬品ケーブルを用いた水位計・水深計仕様（IP68、最大深度向けコーンアタッチメント対応）を取り揃えています。

利点: 油空圧機器の制御盤内から、過酷な屋外プラント、タンク内液位、地下水・河川の水位計測まで、追加の防水・防護ボックスを設けることなくダイレクトに適用可能です。

5: 国内 本質安全防爆認証への適合

国内本質安全防爆仕様のオプションを選択可能です。

利点: 可燃性ガスや引火性物質が存在するゾーン0・危険エリアでのプロセス設計において、安全基準への適合審査や設計変更の手間を大幅に低減します。

アプリケーション例

【油圧機器・重機・建設機械】急激なサージ圧への耐久性と高応答性

最高3.5 kHzの周波数応答性と最大6倍の過圧耐量により、油圧ショベルや射出成形機の油圧ラインで発生する高速な圧力脈動やウォーターハンマーを確実に捉えつつ、素子破壊を防ぎます。コンパクトなステンレス製円筒ボディ（外径25 mm）は、車体・機械内の狭小スペースへの設置にも適しています。

【プロセスオートメーション・化学プラント】防爆対応と長距離シグナル伝送

ステンレス316LおよびハステロイC276を接液部に採用しているため、多様な腐食性プロセス流体に対応します。本質安全防爆認証と2線式4-20 mA出力（PTXシリーズ）を組み合わせることで、危険場所からコントロールルームへの長距離伝送を低ノイズかつ安全に実現します。

【自動車・航空宇宙のテストベンチ】 高精度計測

エンジン開発、トランスミッション試験、風洞実験などの設備において、プレミアム精度（ 0.04%FS BSL）を選択することで、校正マスターに近い高精度な試験データを安定して取得できます。コンフィギュラブル電圧出力により、既存の計測ロガーの入力スパンに合わせた出力信号設計が容易です。

【水処理・地下水・タンク液面・ダム計測】高気密投込型モジュールによるレベル監視

IP68対応のポリウレタンやフッ素樹脂（Kynar）製ケーブル、およびオープンフェイス型の受圧保護コーン（PWオプション）を選択することで、投込式水位計・液面計として活用できます。ケーブル内に大気開放ベントチューブを内蔵したゲージ圧モデルにより、気圧変動の影響を排除した正確な液位測定が可能です。

【各種 お客様製品 / 装置への組込】

高精度圧力計測を要するお客様の製品への組込用途(組込部品)としても多数採用されています。半導体関連から分析装置等、幅広い製品に組み込まれています。

よくある質問（FAQ）

Q1. 圧力レンジや出力仕様はどこまで細かく指定できますか？

A.UNIK 5000シリーズは、標準で規定された固定レンジだけでなく、7kPa〜70MPaの範囲内であれば任意のフルスケール圧力レンジを指定して製作可能です（ゲージ圧、絶対圧、差圧、大気圧、連成圧に対応）。また、出力形式についても標準的な4-20 mAや0〜5 V/0〜10 Vはもちろん、3線式/4線式のカスタム電圧仕様（PMP5000 Configurable）を選択いただくことで、スパン（2〜20 V）やゼロ点オフセット、さらには逆特性（10〜0 Vなど）も任意に指定いただけます。

Q2. 「シャント校正（Shunt Calibration）」はどのように使用しますか？

A. シャント校正は、センサー内部のブリッジ回路に疑似抵抗を接続することで、実圧力を印加することなくスパンの80%に相当する電気信号を出力させる機能です（mV出力型、およびConfigurable電圧出力型に標準搭載）。センサーの特定端子（Shunt Cal端子）をマイナス電源/コモンに短絡させる、または指定の2端子間を接続するだけで機能します。これにより、実圧力を発生させる校正器を現場に持ち込むことなく、配線の導通確認や受信側（PLC・計装盤）のスケール設定が正常かを迅速に検証できます。

Q3. 現場でゼロ点やスパンの微調整を行うことは可能ですか？

A.脱着可能（Demountable）な電気コネクタオプション（DIN 43650 Form A脱着型、MIL-C-26482脱着型、M20インライン導線管脱着型など）を選択いただいた場合、コネクタ部を取り外すことで内部のポテンショメータにアクセスでき、少なくとも ±5％FSまでのゼロ点・スパン微調整が可能です。一体型ケーブルや非脱着型コネクタ仕様の場合は、工場出荷時に精密調整された固定設定となります。

Q4. 防爆エリア（危険場所）で使用する際の制限や注意点はありますか？

A.防爆仕様を選択された場合、安全規格上の制約により使用周囲温度範囲が-40〜+80℃ に制限されます。また、組み合わせ可能な電気コネクタの種類や電源電圧（PTX型で最大28 Vdc）などに一部制限が生じますので、詳細な適合組み合わせについては担当までお問い合わせください。

Q5. タンクや河川の液位・水深計測（投げ込み式計測）にも使えますか？

A.はい、十分に対応可能です。完全水没対応（保護等級IP68）のケーブルオプション（ポリウレタン、Hytrel等）と、先端ダイアフラムを保護するデプスコーン（Depth Cone）アタッチメントを組み合わせることで、高信頼な投げ込み式液位センサーとしてご使用いただけます。測定媒体の腐食性や温度条件に合わせて最適なケーブル被覆材質をお選びいただけます。

Q6. 配管取り付け時の締め付けやシール方法の注意点は何ですか？

A. 取り付け時はセンサーの円筒ハウジング部分を掴んで回さず、必ず圧力ポート根元の「六角平部（Hex flat）」にスパナ等のレンチを掛けて締め付けてください。不適切なシールや無理な締め付けトルクは、センサーの測定精度や温度特性に影響を与える恐れがあります。

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