لیست تجهیزات اندازه گیری فشار در صنعت

در این پست به سراغ بررسی تجهیزات اندازه گیری فشار در صنعت رفته ایم. همانطور که میدانید، در صنعت دو کمیت خیلی مهم داریم که برای تقریبا در ۹۰% صنایع  باید انداز گیری شود. اگر در زمینه های صنعتی فعال بوده باشید حتما جواب این سوال را می دانید، دما و فشار کمیت های مهمی هستند که ما در اکثر صنایع حواسما باید به هر دوی آنها باشد. در این آموزش به راهکار های مبتنی به کنترل فشار و تجهیزات مرتبط با آن و تجهیزات فشارسنج می پردازیم.  میخواهیم بررسی کنیم که از چه تجهیزات اندازه گیری برای اندازه گیری فشار در صنعت استفاده می شود، پس همراه ما باشید. 

از چه تجهیزاتی برای اندازه گیری فشار در صنعت استفاده می شود؟

تجهیزاتی که برای اندازه گیری فشار و کنترل آن مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند به چند صورت عمل کنند، دسته ای فقط فشار را نمایش دهند چه به صورت آنالوگ و چه به صورت دیجیتال، دسته ای دیگر علاوه بر نمایش سیگنالی خروجی به ما بدهند که این سیگنال می تواند آنالوگ یا دیجیتال باشد. در ادامه لیستی از مهم ترین دستگاه فشارسنج در صنعت آورده ایم:

• گیج فشار
• ترانسمیتر فشار
• مانوستات یا گیج کنتاکت دار
• پرشر سوئیچ
• گیج فشار دیجیتال
• بارومتر
• مانومتر

گیج فشار، از مهم ترین تجهیزات برای اندازه گیری فشار

اول از همه به این سوال جواب بدیم که گیج فشار اصلا چه کاری برای ما انجام می دهد؟

به کمک گیج‌ فشار، فشار داخلی سیالات را در یک سیستم اندازه‌گیری می‌کنیم، از جمله ابزار های پرکاربرد در هر تأسیسات صنعتی هستند. اندازه گیری فشار، همراه با اندازه گیری دما، یکی از مهم ترین پارامتر ها برای عملیات در طیف گسترده ای از صنایع است و برای اطمینان از کیفیت محصول و ایمنی یک تأسیسات و پرسنل آن ضروری است.

گیج های فشار برای نظارت و کنترل فشار استفاده می شوند که اغلب در صنعت یک ضرورت است. بدون فشار سنج، سیستم های صنعتی هم غیرقابل پیش بینی و هم غیرقابل اعتماد خواهند بود. فرض کنید که یک دیگ داریم که بخار آب در آن ذخیره شده است و ما فشار دیگ رو نمی دانیم … گیج فشار فقط برای ایمنی نیست گاهی با برسی فشار ما می تونیم نشتی ها و ایرادات لوله کشی رو پیدا کنیم. برای خرید این دستگاه به سایت مرکزبرق رجوع کنید. 

انواع گیج فشار و نحوه کار آنها

اغلب، اصطلاحات فشار سنج، سنسور، ترانسمیتر فشار نمایشگر دار (گیج فشار دیجیتال) به جای یکدیگر استفاده می شوند. اصطلاح فشار سنج معمولاً به یک نشانگر مستقل اشاره دارد که فشار فرآیند شناسایی شده را به حرکت مکانیکی یک اشاره گر تبدیل می کند. گیج های فشار می توانند مکانیکی یا دیجیتالی باشند.

اولین گیج های فشار از عناصر انعطاف پذیر به عنوان سنسور استفاده می کردند. با تغییر فشار، عنصر انعطاف پذیر حرکت کرد و از این حرکت برای چرخاندن یک اشاره گر در جلوی یک صفحه استفاده شد. در این گیج های فشار مکانیکی، یک لوله بوردون، یک دیافراگم یا یک عنصر دمنده فشار فرآیند را تشخیص داده و باعث حرکت متناظر می شود.

گیج های فشار آنالوگ از یک سوزن (عقربه) برای نشان دادن فشار حس شده در صفحه گیج استفاده می کنند. این نوع مکانیزم بیش از صد سال است که جزء اصلی گیج های صنعتی بوده و ارزان هستند، استفاده از آنها آسان است و برای کار کردن نیازی به منبع برق ندارند.

با این حال، گیج های فشار آنالوگ مکانیکی هستند و به همین دلیل مستعد آسیب هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم یا تعویض منظم دارند  که می‌تواند هزینه های عملیاتی کلی را افزایش دهد. دقت نیز می تواند مشکل گیج فشار آنالوگ باشد. متغیر های کاربردی مانند ارتعاش مکانیکی(لرزش گیج) یا شرایط سخت محیطی (آلودگی) می تواند منجر به خوانش نادرست شود.

---

گیج بوردونی یکی دیگر از تجهیزات فشارسنج

گیج های لوله بوردونی بر این اصل تکیه می‌کنند که یک لوله خمیده وقتی تحت فشار قرار می‌گیرد، تمایل به صاف شدن دارد. لوله به یک اشاره گر متصل می شود به طوری که نوسانات فشار در یک مقیاس مدرج روی صفحه نشان داده می شود. این نوع گیج فشار آنالوگ برای اکثر کاربردها، به ویژه مواردی که فشارهای متوسط ​​تا خیلی زیاد دارند، بسیار خوب عمل می کند.

بردون تیوب، یک لوله خالی است که شکل حرف “C” با زاویه ۲۵۰ درجه تقریباً است. به لطف تئوری تیر تیموشنکو، هنگامی که یک سیال تحت فشار وارد لوله C می شود، خم می شود و با تغییر شکل برشی مواجه می شود. این انحراف یک حرکت کوچک برای مکانیزم چرخ دنده متصل به اشاره گر ایجاد کرد. در نتیجه شاهد حرکت اشاره گر از صفر به مقیاس کامل با افزایش فشار هستیم.

معنی عبارت فوق این است که با افزایش فشار تیوب بردونی تمایل دارد صاف بشود و در انتهای آن مکانیزمی وجود دارد که باعث میشو مقدار جابجایی بر روی صفحه مدرج شده ی گیج تحت عنوان عدد فشار نمایش داده شود.

گیج دیافراگمی

فشار سنج ها حاوی یک عنصر الاستیک هستند که برای پاسخ به تغییرات فشار منبسط و منقبض می شود. دنباله داخلی به یک اشاره گر متصل است تا نوسانات فشار روی صفحه نشان داده شود. این نوع گیج های فشار آنالوگ برای اندازه گیری محدوده فشار کمتر از حد ایده آل برای گیج های لوله بوردون، راه حلی عالی هستند.

قسمتی الاستیک و فنری است که فشار را تحمل می کند و در نتیجه منحرف می شود. یک دیسک فلزی موج دار به عنوان قسمت الاستیک (دیافراگم) استفاده می شود که در بیشتر موارد می تواند با افزایش فشار منحرف شود. طیف گسترده ای از کاربرد این نوع عنصر اندازه گیری فشار در گازهای تمیز یا هوا است. تصویر زیر مکانیسم را توضیح می دهد.
جنس دیافراگم می تواند برنجی، استیل، تفلون، مونل، طلا و دیگر موارد باشد که بیشتر از دیافراگم استیل و تفلونی استفاده می شود.

---

فشارسنج های دیجیتال

فشارسنج های دیجیتال یکی از بهترین تجهیزات اندازه گیری فشار است.  که به طور فزاینده ای محبوب می شوند، نتایج سریع با خوانایی واضح و دقت بسیار بالا ارائه می دهند. این سنسور ها به مراتب دوام بیشتری نسبت به سنسور های آنالوگ دارند و می توانند در شرایط سخت با لرزش مکانیکی شدید کار کنند. علاوه بر این، فشارسنج های دیجیتال برای مدت زمان طولانی تری کالیبره می شوند و بسیار دقیق تر از سنسور های آنالوگ هستند.

مزیت بزرگ دیگر فشارسنج های دیجیتال داده هایی است که می توانند ارائه دهند. این نوع گیج های فشار با دقت بالا می توانند نتایج را برای تجزیه و تحلیل به رایانه ها، ثبت کننده های داده و سایر ابزارها ارسال کنند. فشارسنج های دیجیتال برای فشار های بسیار کم یا تغییرات فشار افزایشی کوچک که تشخیص آن با گیج آنالوگ غیرممکن است، ایده آل هستند.

گیج‌های فشار دیجیتال کنترل بیشتری نیز ارائه می‌کنند، اغلب واحدها را می‌توان تغییر داد، حداقل و حداکثر داده‌ها را ثبت کرد، نور پس زمینه را می‌توان اضافه کرد و حتی برخی از DPG‌ (گیج های اختلاف فشار) دارای آلارم هستند.

مانوستات ها و پرشر سویچ ها از تجهیزات اندازه گیری فشار

در سیستم های بسته، افزایش نا خواسته فشار می تواند یک عامل خطر بزرگ باشد که باید تا حد امکان به حداقل برسد. استفاده از پرشر سوئیچ ها یک راه ساده و موثر برای جلوگیری از این خطر هستند.
سوئیچ های فشار بر اساس اصول اندازه گیری مختلف عمل می کنند و بنابراین می توانند به راحتی با فشار متوسط ​​و محدوده فشار مورد نیاز تنظیم شوند.

اگر به فشار از قبل تنظیم شده رسید، یک کنتاکت می تواند توسط سوئیچ فشار فعال شود. این کنتاکت می تواند یک کنتاکت N/O یا N/C یا یک سیگنال خروجی جریان باشد که توسط یک مبدل فشار ارسال می شود. این بدان معنی است که سوئیچ های فشار مختلف را می توان به راحتی در سیستم های مختلف ادغام کرد و با نیاز های متمایز سازگار کرد.

ترانسمیترهای فشار

فشار را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد (مانند ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر یا ۱ تا ۵ ولت) تبدیل می‌کنند. این سیگنال الکتریکی می‌تواند به سیستم‌های کنترلی (مانند PLC یا DCS) ارسال شود تا برای مانیتورینگ، کنترل و ثبت داده‌ها استفاده شود. ترانسمیترهای فشار دقت بالاتری نسبت به گیج‌های فشار دارند و برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق فشار و انتقال داده‌ها وجود دارد، مناسب هستند. انواع مختلفی دارند مانند ترانسمیترهای فشار مطلق، گیج و تفاضلی.

 

دستگاه بارومتر (Barometer)

بارومتر (Barometer) وسیله‌ای برای اندازه‌گیری فشار هوا یا فشار اتمسفر است. این وسیله در هواشناسی برای پیش‌بینی وضعیت آب و هوا و همچنین در علوم دیگر مانند فیزیک و هوانوردی کاربرد دارد. فشار هوا به وزن ستون هوا بالای یک نقطه گفته می‌شود. با تغییر ارتفاع یا شرایط جوی، این وزن و در نتیجه فشار هوا تغییر می‌کند. بارومتر این تغییرات را اندازه‌گیری می‌کند.

دستگاه مانومتر تجهیزات اندازه گیری فشار

مانومتر ابزاری برای اندازه‌گیری فشار سیالات (مایعات و گازها) است که معمولاً بر اساس اختلاف ارتفاع یک ستون مایع (مانند جیوه، آب یا روغن) در یک لوله U شکل کار می‌کند. یک سر لوله به سیستمی که قرار است فشار آن اندازه‌گیری شود متصل است و سر دیگر آن باز است و در معرض فشار اتمسفر قرار دارد. اختلاف ارتفاع مایع در دو طرف لوله، نشان‌دهنده اختلاف فشار بین سیستم و اتمسفر است. مانومترها انواع مختلفی دارند، از جمله مانومتر U شکل، مانومتر مخزن‌دار، مانومتر شیب‌دار و مانومترهای دیجیتال که هر کدام برای کاربردهای خاصی با دقت‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند و در صنایع گوناگون، آزمایشگاه‌ها و حتی برخی کاربردهای خانگی برای کنترل و اندازه‌گیری فشار به کار می‌روند.

ترانسدیوسرها از ابزار اندازه گیری فشار

ترانسدیوسرها، ابزارهایی هستند که وظیفه تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی را بر عهده دارند. این سیگنال‌های الکتریکی تولید شده، قابلیت استفاده در طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی را دارا هستند و امکان پردازش، انتقال و نمایش اطلاعات مربوط به فشار را فراهم می‌کنند. ترانسدیوسرها با بهره‌گیری از فناوری‌های گوناگون ساخته می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این تنوع فناوری، امکان استفاده از ترانسدیوسرها را در شرایط مختلف و برای اندازه‌گیری فشارهای گوناگون فراهم می‌سازد.

 

نحوه انتخاب گیج فشار

برای درک اینکه کدام فشارسنج باید برای یک کاربرد خاص استفاده شود، باید انواع مختلف فشار را درک کرد.

بررسی انواع فشار، اولین نکته برای انتخاب گیج فشار

تمام فشار در رابطه با فشار مرجع اندازه گیری می شود. تفاوت در انواع فشار در این است که آن فشار مرجع به عنوان تعریف می شود.

1. فشار گیج: psig فشار اندازه گیری شده در رابطه با فشار محلی محیط. این نوع فشار در برابر فشار هوای محیط (یا اتمسفر) صفر مرجع است – به این معنی که فشار گیج شامل فشار ناشی از وزن جو است. به همین دلیل، فشار گیج با ارتفاع از سطح دریا و همچنین شرایط آب و هوایی متفاوت است.
2. فشار مطلق: فشار مطلق فشار نسبت به خلاء کامل است.
3. فشار دیفرانسیل: psid فشار دیفرانسیل اندازه گیری فشار بین دو نقطه فشار است. در حالی که همه فشارها اساساً دیفرانسیل هستند – فشار گیج با فشار اتمسفر و فشار مطلق در رابطه با خلاء است – فشار دیفرانسیل فشار را در جایی که مقادیر قرائت و مرجع متغیر هستند اندازه گیری می کند.
4. فشار کامپوند: فشار گیج مرکب فشار مرکب هم فشار مثبت و هم فشار منفی (خلاء) را اندازه گیری می کند.

مشخصات گیج های فشار رایج و مورد استفاده در صنعت

• اندازه صفحه: ۴۰، ۶۳، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۵۰ میلی متر
• محدوده اندازه گیری: ۲۵ میلی بار تا ۲۵۰۰ بار
• محدوده دمای کارکرد: -۴۰ تا +۱۳۰ درجه سانتیگراد
• کلاس دقت: ۰.۵ تا ۲% FS
• مواد اتصال: SS یا آلیاژ یا برنج
• اتصالات فرآیند: رزوه، فلنج
• واحدهای اندازه گیری: psi، bar، pa، atm، mmwc

پرشر سویچ

پرشر سویچ ها هم اغلب در در شکل های مختلف ساخته می شوند، که عبارت انداز:

• پرشر سویچ فشنگی: بدون نمایشگر و بدون دیفراست است و انواع تک کنتاکت و دو کنتاکت دارد.
• پرشر سویچ دیفراست دار:این پرشر سویچ پس از رسیدن به نقطه تنظیم با افت فشار مجددا وضعیت نرمال بر می گردد.
• پرشر سویچ دیجیتال: این پرشر سویچ ها معمولا قابل برنامه ریزی هستند و خروی رله ای دارند.

پرشر ترانسمیتر

سنسور های فشار به سه نوع قلمی ، دیافراگمی و اختلاف فشار یا DP تقسیم می شوند که پرشر ترانسمیتر ها می توانند از نوع مطلق (ابسولوت) Absolute و یا گیج Gauge باشد.
در ادامه با انواع این سنسور ها و نحوه انتخاب پارامتر های مهم آشنا خواهید شد.
ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری دقیق فشار مکانیزمهای متفاوتی را به کار می برد که در اکثر مدلها از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده می شود.

برند های زیادی سنسور فشار تولید میکنند که عبارت اند از :

شرکت های زیادی در سراسر دنیا به تولید سنسور فشار می پردازند که قیمت سنسور فشار در این برند ها متفاوت است.

• سنسور فشار Sensys
• سنسور فشار BD SENSORS
• سنسور فشار trafag
• سنسور فشار Hogller
• سنسور فشار WIKA
• سنسور فشار Atek

شرکت های فوق از معروف ترین سازنده های سنسور فشار در دنیا هستند. در میان تولید کنندگان پرشر ترانسمیتر سطح تولیدات شرکت ویکا نسبتا بالاست و قیمت محصولاتش به مرات بالاتر از سایر تولید کنندگان است.

 

سوالات متداول در مورد انواع تجهیزات اندازه گیری فشار

 

وسایل اندازه‌گیری فشار چیست؟

وسایل اندازه‌گیری فشار شامل مانومترها، گیج‌های فشار، ترانسمیترهای فشار، سوئیچ‌های فشار، ترانسدیوسرها و تجهیزات جانبی مانند منیفولدها و دیافراگم سیل‌ها می‌شوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی در صنعت استفاده می‌شوند.

ابزاری برای اندازه گیری فشار هوا و تعیین تغییرات جوی

بارومتر ابزاری است که برای اندازه‌گیری فشار هوا و تعیین تغییرات جوی و پیش‌بینی وضعیت آب و هوا استفاده می‌شود.

انواع دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار:

فشارسنج جیوه‌ای: دقیق‌ترین نوع فشارسنج است اما به دلیل وجود جیوه، استفاده از آن محدود شده است.
فشارسنج عقربه‌ای (آنالوگ): رایج و ارزان‌تر است اما دقت آن نسبت به جیوه‌ای کمتر است.
فشارسنج دیجیتال: استفاده آسان‌تری دارد و برای استفاده خانگی مناسب است. دو نوع بازویی و مچی دارد که نوع بازویی دقیق‌تر است.
بارومتر: برای اندازه‌گیری فشار هوا استفاده می‌شود.
مانومتر: برای اندازه‌گیری فشار گازها و مایعات در صنعت استفاده می‌شود.

برای خرید این دستگاه به سایت مرکزبرق رجوع کنید. 

 جمع بندی در مورد تجهیزات اندازه گیری فشار در صنعت

در صنعت، برای اندازه‌ گیری فشار از تجهیزات متنوعی استفاده می‌شود که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. از جمله رایج‌ترین این تجهیزات می‌توان به مانومترها (فشارسنج‌های آنالوگ) اشاره کرد که با استفاده از اختلاف ارتفاع مایع در لوله U شکل، فشار را نشان می‌دهند. گیج‌های فشار (Pressure Gauges) نیز نوعی دیگر از تجهیزات آنالوگ هستند که با استفاده از حرکت عقربه روی صفحه مدرج، فشار را نمایش می‌دهند. ترانسمیترهای فشار (Pressure Transmitters) سیگنال فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و امکان انتقال و پردازش داده‌ها را فراهم می‌کنند.

سوئیچ‌های فشار (Pressure Switches) تجهیزات اندازه گیری فشار در صورت رسیدن فشار به مقدار مشخص، یک مدار الکتریکی را باز یا بسته می‌کنند و برای کنترل و ایمنی سیستم‌ها کاربرد دارند. علاوه بر اینها، تجهیزات دیگری مانند ترانسدیوسرها، بارومترها و تجهیزات جانبی مانند منیفولدها و دیافراگم سیل‌ها نیز در صنایع مختلف برای اندازه‌گیری و کنترل فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب تجهیز مناسب بستگی به دقت مورد نیاز، شرایط محیطی و نوع سیال دارد. اکنون اگر سوالی در زمینه ابزار اندازه گیری فشار دارید در زیر کامنت بگذارید.