فشارسنج های مکانیکی
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۹/۱۴ زمان مطالعه 10 دقیقه
گیج های فشار برای انواع کاربردهای صنعتی و نظارت بر فشار خاص کاربرد دارند. گیج های فشار مکانیکی یا آنالوگ دارای یک صفحه آنالوگ هستند که فشار را با استفاده از صفحه نمایش نشان می دهد. گیج های فشار را می توان برای نظارت بصری فشار هوا و گاز برای کمپرسورها ، تجهیزات خلاء، خطوط فرآیند و کاربردهای ویژه مخازن مانند سیلندرهای گاز پزشکی و کپسول های آتش نشانی استفاده کرد. علاوه بر نشان‌دهنده بصری، برخی از فشارسنج‌ها برای ارائه خروجی الکتریکی فشار مشخص شده و نظارت بر متغیرهای دیگر مانند دما پیکربندی شده‌اند.
نمایش تمام سازندگان فشارسنج مکانیکی
انواع فشارسنج های مکانیکی
سنسورهای فشار مطلق فشار یک سیستم را نسبت به خلاء کامل اندازه گیری می کنند. این حسگرها دارای عناصری هستند که به طور کامل تخلیه و مهر و موم شده اند که به عنوان مرجع خلاء عمل می کنند. فشار ورودی از طریق یک پورت منفرد اعمال می شود.
فشار دیفرانسیل با خواندن اختلاف بین ورودی های دو یا چند سطح فشار اندازه گیری می شود. سنسور باید دو پورت فشار مجزا داشته باشد. هر دو فشار بیشتر از طریق درگاه بالا و کمتر از طریق پورت پایین اعمال می شود. معمولاً در واحد پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه گیری می شود.
سنسورهای گیج رایج ترین نوع سنسورهای فشار هستند. فشار نسبت به فشار محیط اندازه گیری می شود که فشار اتمسفر در یک مکان معین است. میانگین فشار اتمسفر در سطح دریا 1013.25 میلی بار است اما تغییرات آب و هوا و ارتفاع به طور مستقیم بر خروجی سنسور فشار تأثیر می گذارد. در این دستگاه فشار ورودی از طریق درگاه بالا و فشار محیط از طریق درگاه پایین باز اعمال می شود.
سنسورهای خلاء سنسورهایی هستند که برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر موضعی استفاده می شوند. خلاء حجمی از فضا است که اساساً خالی از ماده است. سنسورهای خلاء به محدوده های مختلف خلاء کم، زیاد و فوق زیاد تقسیم می شوند.
سنسورهای گیج مهر و موم شده فشار را نسبت به یک جو در سطح دریا (14.7 psi) اندازه گیری می کنند. سنسورهای فشار مطلق نیز دارای یک عنصر مهر و موم شده هستند که فشار را نسبت به خلاء اندازه گیری می کند.
حسگر یکسان را می توان برای هر سه نوع اندازه گیری فشار استفاده کرد. فقط مراجع متفاوت است
گیج های فشار مرکب می توانند فشار مثبت و منفی را نشان دهند.
گیج های مایع پر شده با مایعی مانند گلیسیرین یا روغن سیلیکون پر می شوند تا از گیج در برابر اثرات مضر لرزش و ضربان محافظت کنند. زمانی که یک سیستم تحت فشار مثبت و منفی (نیاز به فشار سنج مرکب نیاز دارد) بهترین استفاده را دارند، زیرا گیج خشک تحت فشار و زمانی که سیستم در معرض ارتعاشات زیادی قرار می‌گیرد، سریع‌تر فرسوده می‌شود. چندین مزیت برای انتخاب گیج پر از مایع وجود دارد. مایع نشانگر را ثابت می‌کند، بنابراین گیج راحت‌تر خوانده می‌شود و قسمت‌های داخلی گیج را روان می‌کند تا دوام بیشتری داشته باشند.
مشخصات
محدوده فشار کاری حداکثر فشار مجاز است که در آن یک سیستم یا قطعه ای از تجهیزات برای عملکرد ایمن طراحی شده است. حداکثر این محدوده باید مطابق با محدوده فشار مورد انتظاری که دستگاه باید در آن کار کند تعیین شود.
قطر صفحه، قطر گیج است. اندازه صفحه معمولاً با الزامات خوانایی تعیین می شود. بزرگتر برای خواندن از راه دور و کوچکتر در جایی که سنج نزدیک به اپراتور است. به طور کلی، نیاز به دقت بالاتر، اندازه صفحه بزرگتر را برای نمایش افزایش مقیاس فشار کوچک قابل خواندن دیکته می کند.
قطرهای مختلف صفحه
اندازه اتصال فشار اندازه اتصال فشار است. 1/4 اینچ NPT به صورت 0.25 اینچ نمایش داده می شود.
دقت به عنوان تفاوت (خطا) بین مقدار واقعی و مقدار نشان داده شده به عنوان درصدی از دامنه تعریف می شود. شامل انحرافات ترکیبی ناشی از روش، مشاهده گر، دستگاه و محیط است. از آنجایی که دقت گیج ارتباط نزدیکی با قیمت دارد، برای تعیین دقت مورد نیاز، کاربرد را در نظر بگیرید. برنامه‌هایی که به خوانش‌های کمتری نیاز دارند، مانند استخر حیاط خلوت، می‌توانند از دقت «3-2-3» استفاده کنند، به این معنی که گیج‌ها در یک سوم پایین و یک سوم بالای محدوده خود تا 3 درصد دقیق هستند. 2 درصد در یک سوم میانی. سطوح گیج می تواند تا 0.25٪ دقیق باشد.
محدوده خلاء دامنه فشارها از کمترین فشار خلاء تا بالاترین فشار خلاء (مثلاً از 0 تا 30 اینچ VAC جیوه) است.
دمای عملیاتی مهم است که در نظر گرفته شود. خریداران باید از دمای محیط و محیط در محیط سنسور آگاه باشند. اگر سنسور به درستی جبران نشود، میزان قرائت می تواند به شدت تغییر کند.
محل نصب
محل نصب روی گیج بسته به نوع گیج می تواند متفاوت باشد. انتخاب نوع مانت بستگی به کاربرد و محیطی دارد که گیج در آن استفاده خواهد شد.
پایین -- گاهی اوقات به آن پایه پایه می گویند و اتصال پایه در پایین گیج قرار دارد.
پشت -- نصب پشتی را می توان در مرکز یا قسمت پایینی گیج یافت. اتصال پایه از پشت گیج بیرون زده است.
فلنج -- گیج فشار توسط یک فلنج در اطراف صورت یا پشت گیج نصب می شود
معیارهای مشخصات مقیاس
نوع مقیاس
ترازو روی صفحه فشار سنج آنالوگ قرار دارد. مقیاس می تواند به تعیین دقت کمک کند، با مقیاس های کوچکتر منجر به خواندن دقیق تر می شود. صفحه گیج می تواند دارای مقیاس تک یا دوتایی باشد.
گیج های فشار یک مقیاس دارای یک ترازو (یک مجموعه واحد) روی صفحه خود هستند.
گیج های فشار دو مقیاس دارای دو ترازو (دو مجموعه واحد) بر روی صفحه خود هستند. این معمولا در گیج های فشار مرکب دیده می شود.
فناوری سنسور
انحراف مکانیکی از یک عنصر الاستیک یا انعطاف پذیر برای انحراف مکانیکی با تغییر فشار استفاده می کند، به عنوان مثال یک دیافراگم، لوله بوردون یا دم.
فناوری پیستون از یک پیستون/سیلندر مهر و موم شده برای اندازه گیری تغییرات فشار استفاده می کند.
کرنش سنج ها (مقاومت های متغیر حساس به کرنش) به قسمت هایی از سازه متصل می شوند که با تغییر فشار تغییر شکل می دهند. کرنش سنج ها ناهموار، دقیق و پایدار هستند، آنها می توانند در محیط های شوک و لرزش شدید و همچنین در انواع رسانه های فشار کار کنند.
سنسورهای فشار پیزوالکتریک فشارهای دینامیکی و شبه استاتیکی را اندازه گیری می کنند. مبدل های دو جهته از کوارتز یا مواد سرامیکی متالیز شده تشکیل شده اند که دارای خواص الکتریکی طبیعی هستند. آنها قادر به تبدیل تنش به پتانسیل الکتریکی و بالعکس هستند. سنسورها فقط برای فشارهای مختلف قابل استفاده هستند. آنها بسیار ناهموار هستند اما به مدار تقویتی نیاز دارند که می تواند در معرض ضربه و لرزش باشد.
سنسورهای پیزوالکتریک نیمه هادی مبتنی بر فناوری نیمه هادی هستند. تغییر مقاومت نه تنها به دلیل تغییر در طول و عرض (همانطور که در مورد کرنش سنج است) بلکه به دلیل تغییر بارهای الکتریکی در مقاومت است. اینها دستگاه های بسیار حساسی هستند.
ابزارهای فشار خازنی متغیر از نتایج تغییر ظرفیت ناشی از حرکت یک عنصر دیافراگمی برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. بسته به نوع فشار، مبدل خازنی می تواند مبدل فشار مطلق، گیج یا دیفرانسیل باشد. این دستگاه از یک دیافراگم نازک به عنوان یک صفحه خازن استفاده می کند. فشار اعمال شده باعث انحراف دیافراگم و تغییر ظرفیت خازنی می شود. انحراف دیافراگم باعث تغییر در ظرفیت خازنی می شود که توسط مدار پل تشخیص داده می شود.
رسانه ها
گیج های فشار آنالوگ باید با توجه به محیط و شرایط کاری محیط انتخاب شوند. انتخاب گیج باید محیط خورنده ای را که در آن کار می کند در نظر بگیرد. رسانه مورد اندازه گیری باید با قسمت های خیس شده ابزار فشار سازگار باشد. استفاده نادرست می تواند به گیج فشار آنالوگ آسیب برساند و باعث خرابی یا آسیب شخصی و آسیب به اموال شود. مهر و موم دیافراگمی (که به آن جدا کننده گیج نیز گفته می شود) می تواند به سیستم اضافه شود تا از گیج در برابر حملات خورنده محافظت کند و از مسدود شدن فشار سنج های آنالوگ لوله بوردون چسبناک یا کثیف جلوگیری کند.
منبع