تجهیزات اندازه گیری فشار (Pressure)
تجهیزات اندازه گیری فشار (Pressure)
تجهیزات اندازه گیری فشار (Pressure)

تجهیزات اندازه گیری فشار (Pressure)

  یکی از متغیرهای چهارگانه ای که در صنایع فرایندی و سیستمهای کنترلی می بایست مورد اندازگیری دقیق قرار گیرند ،نیروی وارد شده به یک سطح معین یا همان فشار می باشد.اندازه گیری فشار در دیگ های بخار، فشار ورودی و خروجی توربین ها ،پمپ ها و کمپرسورها، مخازن و لوله ها اهمیت فراوانی داشته و از ترکیدن و نشت مواد و ایجاد آتش سوزی در محیط های پر خطر جلوگیری به عمل می آورد.
همچنین اندازه گیری فشار به عنوان یکی از روشهای کم هزینه و پرکاربرد جهت محاسبه سطح و دبی سیال مایع ،موجب افزایش سهم سنسورهای فشار نسبت به دیگر سنسورها در یک واحد صنعتی شده و اهمیت آشنایی با نحوه عملکرد آنها را دو چندان می نماید.
فشار از روشهاو با دقت های متنوعی توسط فشار سنج ها مورد اندازه گیری و سنجش قرار می گیرد ؛برخی ازاین تجهیزات تنها جهت نمایش در محل مورد استفاده قرار گرفته و برخی دیگر امکان ارسال سیگنال های الکتریکی و پنوماتیکی به اتاق کنترل را نیز دارا می باشند اما در حالت کلی همه فشار سنج ها دارای سه قسمت اصلی بوده و تفاوت آنها در روش اندازه گیری و تجهیزات جانبی خواهد بود که عملکرد دستگاه را با توجه به جایگاه ومورد استفاده آنها تحت تاثیر قرار می دهد.این سه قسمت شامل:
1-حسگر(Element) که به عنوان سنسور هم شناخته شده و بر اساس تغییرات فشار پارامتری مشخص از آن تغییر می نماید.
2-مبدل(Transducer) که کار تبدیل یک پارامتر فیزیکی به جریان الکتریکی و یا انرژی مکانیکی قابل سنجش را انجام می دهد.
3-فرستنده (Transmitter) که نقش آن ،ارسال سیگنال الکتریکی یا پنوماتیکی به اتاق کنترل و یا تجهیزات کنترلی بوده و در گیج های فشار مورد استفاده قرار نمی گیرند.
با ملاک قراردادن فشار هوا به عنوان یک نقطه مرجع سه نوع فشار در صنعت قابل اندازه گیری می باشد:
1-Gauge Pressure -3 Absolute Pressure-2 Differential Pressure


همچنین بر اساس شرایط سیال در هنگام اندازه گیری (ساکن، حرکت یکنواخت و یا با سرعت متغیر بودن) فشار استاتیک و دینامیک برای سیال قابل اندازه گیری می باشد.
به طور کلی از لحاظ شیوه عملکرد فشار سنجها به شش دسته ذیل تقسیم بندی می شوند:


الف) گیج های فشار (Pressure Gauge)
یکی از قدیمی ترین فشار سنج های صنعتی می باشند که به دلیل قیمت مناسب و دقت قابل قبول خود (در حدود یک درصد محدوده اندازه گیری )از پر مصرف ترین تجهیزات اندازه گیری فشار نیز به حساب می آیند..این نوع از فشار سنج ها بوسیله تغییر حالت المنت اندازه گیری که در اثر تغییر فشار به وجود می آید وانتقال آن (به صورت مکانیکی )به عقربه متصل به صفحه مدرج ؛فشار سیال را اندازه گیری می نمایند. بر اساس نوع المنت می توان آنها را به دسته های ذیل تقسیم نمود:
1-Bourdon Tube Pressure Gauge
2-Diaphragm Pressure Gauge
3- Bellows pressure gauge

 

ب) مانومتر (Manometer)
ساختمان مانومتر ها که به فشار سنج های اولیه موسومند ، از شیشه ای محکم ساخته شده و صفحه ی آن ها بر حسب اینچ ، سانتی متر یا میلی متر مدرج شده و مایع درون آن ها معمولا آب یا جیوه می باشد. از مانومترها برای اندازه گیری فشارهای کم استفاده می شود که در خواندن فشارهای خیلی کم از نوع آبی آن استفاده می گردد.


ج) فشار سنج دیجیتال (Digital pressure indicator)
دقت بالا و قابلیت کالیبراسیون از ویژگیهای متمایز کننده این نوع فشار سنج ها در مقایسه با نوع آنالوگ می باشد .در بعضی از انواع آنها قابلیت ثبت فشار در حافظه داخلی دستگاه نیز وجود داشته و می توان از آنها به عنوان سوییچ هم استفاده نمود.


د)ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter)
ترانسمیترهای فشار در مواقعی مورد استفاده قرار می گیرند که اولا" دقت بسیار بالا(0.05 درصد رنج اندازه گیری) مورد نیاز باشد و ثانیا"ارسال سیگنال به اتاق کنترل ضروری به نظر برسد.معمول ترین روش اندازه گیری در این نوع تجهیزات از طریق اثر پیزو رزیستور( مقاومت های قرارداده شده بر روی دیافراگم)می باشد که برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده میگردد. انواع تکنولوژی‌های معمول سیلیکن (مونو کریستالی)، در یک ساختار مدار پل وتستون اتصال می یابند تا خروجی سنسور را حداکثر کنند. این روش با اندازه گیری فشار مطلق، گیج، خلا و فشار تفاضلی وفق داده می شوند. همچنین بعضی از این تجهیزات از تکنولوژی هایی همچون :پیزو الکتریک ، خازنی،الکترو مغناطیسی،نوری،پتانسیو متری،رزونانس،دما،یونیزاسیون جهت اندازه گیری فشار بهره می برد.


ه) ترانسمیتر اختلاف فشار ( Differential Pressure transmitter)
سیستم عملکردی این نوع تجهیزات مشابه سیستمهای ترانسمیترهای فشار بوده با این تفاوت که این اقلام با اندازه گیری اختلاف فشار بین دو نقطه قابلیت اندازه گیری سطح مایعات و یا دبی آنها را(به همراه Orifice Plate ( دارا می باشند.

 

و)سوییچ فشار (Pressure Switch)
جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیطهای تحت فشار در صنعت ‏کاربرد دارشته که در دو نوع دیجیتالی و مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند.جهت انتخاب یک فشار سنج مناسب می بایست به نکات فراوانی توجه نمود که از جمله مهمترین آنها می توان به: نوع فشار (مثبت یا منفی و نسبی یا مطلق بودن )، محدوده و دقت مورد نیاز اندازه گیری ، نوع خروجی مورد نیاز و میزان خورندگی سیال عبوری اشاره کرد.