空気圧力計とは？種類や測定原理は？（圧力ゲージ・マノメーター・ブルドン管・測定器・計測・読み取りなど）

空気圧力計は、空圧システムにおける圧縮空気の圧力を測定・表示するための計測器です。

圧力ゲージ・マノメーター・デジタル圧力計など様々な種類があり、それぞれ測定原理と用途が異なります。

本記事では、空気圧力計の種類・測定原理・正しい読み取り方・選定のポイントまでをわかりやすく解説します。

空気圧力計とは何か？基本的な定義と役割

それではまず、空気圧力計の基本的な定義と役割について解説していきます。

空気圧力計とは、流体（空気・気体）の圧力を測定して表示する計測器の総称です。

空圧システムにおいては、コンプレッサーの吐出圧力・レギュレータの設定圧力・各機器への供給圧力などの確認に使用されます。

圧力の正確な監視は、機器の正常動作確認・安全管理・品質管理において欠かせない要素でしょう。

圧力の単位と表示方法

空気圧力計で使用される主な圧力単位にはMPa・kPa・bar・kgf/cm²などがあります。

日本の空圧システムでは主にMPa（メガパスカル）が使用されており、一般的な空圧機器の使用圧力は0.4〜0.7MPa程度です。

圧力計の表示はゲージ圧（大気圧を0とした相対圧力）が一般的で、大気圧を含めた絶対圧表示の計器もあります。

ブルドン管式圧力計の構造と測定原理

最も広く使用されているアナログ式圧力計がブルドン管式圧力計です。

ブルドン管とは、断面が楕円形の湾曲した金属管（銅合金・ステンレスなど）であり、内部に圧力が加わると湾曲が変化する性質を持っています。

この変位をリンク機構・セクター歯車・ピニオンを通じて指針に伝え、目盛りに対応した圧力値として表示します。

構造がシンプルで耐久性が高く、低価格で入手できるため、現場での汎用圧力計として最も普及しているタイプです。

ダイヤフラム式・ベローズ式圧力計の特徴

ダイヤフラム式圧力計は、薄い金属板（ダイヤフラム）の変形量で圧力を計測する方式です。

粘性の高い液体・腐食性流体・固形物を含む流体への適用に優れており、食品・化学・医薬品産業で多用されます。

ベローズ式圧力計はアコーディオン状の金属部品（ベローズ）を使用し、低圧範囲での高感度測定に適しています。

デジタル圧力計と特殊圧力計の種類

続いては、デジタル圧力計と特殊圧力計の種類について確認していきます。

デジタル圧力計の特徴と活用

デジタル圧力計は、圧力センサー（ピエゾ抵抗式・静電容量式など）で圧力を電気信号に変換し、デジタル表示するタイプです。

アナログ式と比較して読み取り誤差が少なく、データロギング・上下限アラーム・アナログ出力などの機能を持つものも多くあります。

自動化システムへの組み込みや遠隔監視に適しており、近年の空圧システムでの採用が増加傾向にあるでしょう。

種類	測定原理	特徴	主な用途
ブルドン管式	金属管の変形	堅牢・低コスト	汎用空圧計測
ダイヤフラム式	薄板の変形	耐食性・低圧対応	食品・化学
デジタル式	電気信号変換	高精度・出力機能	自動化・遠隔監視
マノメーター（U管）	液柱の高さ差	低圧測定に適する	実験・較正

マノメーターの原理と使用場面

マノメーターは液柱の高さ差を利用して圧力を測定する計器です。

U字管に水・水銀・オイルなどを入れ、一方に測定圧力を加えると液柱に高さ差が生じます。

この高さ差（mmH₂O・mmHg）が圧力値に対応します。

精度が高く校正基準器として使用されることもありますが、液体を使うため取り扱いに注意が必要です。

圧力スイッチと圧力センサーの違い

圧力スイッチは設定圧力に達したときにON/OFF信号を出力する機器で、空圧システムのインターロックや警報に使用されます。

圧力センサー（トランスデューサー）は圧力値をアナログ電気信号（4〜20mA・0〜10V）に変換して出力する機器であり、PLCや制御システムへのデータ入力に使われます。

用途に応じてこれらを適切に使い分けることが、システム全体の品質向上につながるでしょう。

空気圧力計の正しい読み方と選定ポイント

続いては、空気圧力計の正しい読み方と選定ポイントについて確認していきます。

アナログ圧力計の正しい読み取り方

アナログ圧力計を正確に読み取るためには、視差（パラレックスエラー）に注意することが重要です。

指針と目盛りを正面から見て、指針の投影が目盛りと一致する位置で読み取ります。

斜めから読むと実際の値より大きく見えたり小さく見えたりするため、常に正面から読み取ることを意識しましょう。

また、圧力計の精度クラス（0.1級・0.25級・1.0級・1.6級など）によって最小読み取り単位が異なります。

圧力計の選定ポイント

圧力計の選定では、使用圧力範囲・精度クラス・接続口サイズ・使用環境（温度・振動・腐食性）・表示方式を考慮します。

圧力計の最大目盛りは使用圧力の1.5〜2倍を選ぶことが推奨されており、これにより指針が常に目盛りの中央付近を示す理想的な状態になります。

振動の多い環境ではグリセリン充填型（液入り）圧力計が指針の揺れを防いで読み取りやすく、機器の長寿命化にも効果的です。

圧力計の校正とメンテナンス

圧力計は使用環境・経年変化による精度劣化が起こるため、定期的な校正が必要です。

校正は比較校正（標準器との比較）または精密圧力計による確認で実施します。

圧力計に物理的な衝撃を与えると精度が狂う場合があるため、取り扱いには丁寧さが求められるでしょう。

定期的な清掃・外観確認・零点確認を行い、異常が確認された場合は速やかに交換します。

まとめ

本記事では、空気圧力計の定義・種類・測定原理・読み取り方・選定ポイント・メンテナンスについて詳しく解説しました。

ブルドン管式・ダイヤフラム式・デジタル式など各タイプの特徴を理解し、用途に応じた適切な圧力計を選定することが、空圧システムの安全で確実な運用につながります。

定期的な校正とメンテナンスを実施し、常に正確な圧力測定ができる状態を維持することが大切でしょう。

本記事を参考に、空気圧力計への理解を深め、現場での計測精度向上にお役立てください。