تجهیزات اندازه گیری فشار
تجهیزات اندازه گیری فشار بر اساس اصول طراحی به صورت زیر دسته بندی می شوند:
- ترنسمیترها
ترانسمیتر فشار از دقیق ترین و پرکاربردترین وسایل اندازه گیری فشار در صنعت است که بوسیله آن می توان فشار مایعات و گازها و بسیاری از چیز های دیگر را اندازه گیری کرد. این ترانسمیترها در واقع مبدل هستند که وظیفه تبدیل کمیتی به کمیت دیگر را دارند. در این دستگاه سیگنالی بر اثر فشار محیطی به دستگاه داده میشود و در نهایت توسط پردازشگر به کمیت الکتریکی تبدیل شده و روی صفحه نمایش نشان داده می شود. سنسورهای فشار برای موارد بسیار زیادی کاربرد دارند از جمله سرعت و میزان آب و جریان گازها. در هنگام خرید یک ترانسمیتر به مثبت یا منفی بودن فشار، دقت اندازه گیری، نوع خروجی دستگاه و رنج و محدوده اندازه گیری آن دقت کنید. به سنسورهای فشار، ترانسدیوسرهای فشار، فشار سنج، پیزومتر و مانومتر هم گفته میشود. سنسورهای فشار از نظر تکنولوژی، طراحی، عملکرد، کاربرد و قیمت باهم متفاوت هستند. میتوان گفت بیش از ۵۰ تکنولوژی و حداقل ۳۰۰ شرکت در سراسر جهان سازنده سنسور فشار هستند. اساسا دو نوع فشارسنج وجود دارد یکی ترانسمیتر فشار و دیگری ترانسدیور فشار. نوع اول فشارهای در حد میلی آمپر و نوع دوم فشارهایی در حد ولت و میلی ولت اندازه گیری میکند.
گیجها
- بوردن تیوبها (Bourdon tubes)
- فشار سنج دیافراگمی (Diaphragm)
- مانومترها (Manometer)
- بارومترها (Barometer)
بوردن تیوب (Bourdon tubes):
بوردن تیوب یک المان تغییر شکل دهنده الاستیک می باشد، المان الاستیک این فشار سنج در سه نوع تیوب، C شکل، فنری و حلزونی ساخته میشوند که امکان اندازه گیری فشار را به صورت محلی و همچنین از راه دور میسر می سازند. فشارسنجهای بوردن دارای مزیتهای زیادی میباشد که این مزایا کاربرد آنها را در صنایع گسترده کرده است. برخی از این مزایا عبارتند از:
- قیمت ارزان
- ساختمان ساده
- عمر بالا
- رنج های فشار بالا
- دقت خوب (به جز در فشارهای پایین)
- ایمنی بالا در فشارهای بالا
- امکان ارتباط آسان با ترانسدیوسرها و ارسال فشار توسط سیگنالهای استاندارد ابزاردقیق
بوردن تیوبها علی رغم داشتن مزایای زیاد عیوبی نیز دارند که عبارتند از:
- دقت اندازه گیری کم در فشارهای پایین تر از ۵۰ PSI
- حساسیت آنها به ضربه و لرزش
- هیسترزیس زیاد
فشار سنج دیافراگمی (Diaphragm):
فشار سنج دیافراگمی معمولا برای اندازه گیری تغییرات خیلی کوچک در فشار پروسه های صنعتی بکار میرود. این فشار سنج از یک محفظه کاملا بسته تشکیل شده است. در وسط محفظه پرده ای که دیافراگم نامیده میشود از لاستیک یا ماده ی ارتجاعی دیگری قرار دارد که در صورت وجود اختلاف فشار در دو طرف آن به طرفی که فشار کمتری دارد متمایل می شود. معمولا در وسط دیافراگم یک عقربه متصل میشود که حرکت دیافراگم را روی یک صفحه مدرج نمایش میدهد و یا توسط یک ترانسمیتر به صورت سیگنالهای استاندارد ابزار دقیق ارسال میگردد.
مانومترها:
مانومتر یک دستگاه فشار سنج با بالانس وزنی میباشد که فشار مجهول را به وسیله بالانس نمودن نیروهای جاذبهای که بر روی سطح مایع وارد می شود، اندازه گیری میکند. اگرچه این فشارسنج اغلب به عنوان اندازه گیری فشار گازها در دستگاه های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار میگیرد،اما در واحدهای صنعتی نیز کابرد پیدا کرده است. مانومتر معمولا زمانی استفاده می شود که فشار مورد اندازه گیری نزدیک به فشار جو باشد، البته در برخی موارد برای فشارهای بالاتر از نوع فلزی این فشار سنج استفاده میکنند. کاربرد اصلی این فشار سنج برای کالیبراسیون دیگر دستگاههای سنجش فشار میباشد. از مزایای مانومتر میتوان به سادگی ساختمان، قیمت پایین، دوام بالا، دقت بالا، تکرار پذیری خوب، رنج وسیع سیالات و استفاده به عنوان استاندارد اولیه اشاره کرد.
اما معایب این فشارسنج شامل عدم جابه جایی راحت، احتیاج به تراز بودن، شرایط خطرناک وقتی که جیوه به عنوان مایع پرکننده مورد استفاده قرار میگیرد و خطای قرائت ناشی از تحدب سطح جیوه در لولههای با قطر کم است. مانومترها دارای ساختمانهای متفاوتی میباشد، انواع پرکاربرد مانومترها عبارتند از مانومتر با تیوب U شکل، مانومتر نوع مخزن دار، مانومتر شناور دار و مانومتر مورب.
بارومتر:
بارومتر با مایع جیوه یک وسیله اندازه گیری فشار اتمسفر است و به عنوان یک استاندارد برای کالیبراسیون سایر ابزار آلات بکار می رود. این فشار سنج با یک لوله ته بسته با خلاء کامل یک فشار مطلق واقعی را اندازه گیری میکند. عملکرد این نوع فشار سنج مشابه مانومترها میباشد.