گیجهای فشار

گیج های فشار برای انواع کاربردهای صنعتی و نظارت بر فشار خاص کاربرد دارند. آنها 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

انواع فشار سنج

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 اندازه گیری می شود. نمونه ای از سنسور فشار دیفرانسیل، مانیتور فیلتر است. هنگامی که فیلتر شروع به مسدود کردن مقاومت جریان می کند و بنابراین افت فشار در فیلتر افزایش می یابد.

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.

سنسورهای گیج رایج ترین نوع سنسور 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 (که نیاز به فشار سنج مرکب دارد) بهترین استفاده را دارند زیرا گیج خشک تحت فشار و زمانی که سیستم در معرض ارتعاش قرار می گیرد سریعتر فرسوده می شود. 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. اکثر فشار سنج ها بالاترین دقت را در یک سوم میانی گیج دارند. بنابراین گیج انتخاب شده باید محدوده ای حدود دو برابر فشار کاری معمولی داشته باشد.

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.

دقت به عنوان تفاوت (خطا) بین مقدار واقعی و مقدار نشان داده شده به عنوان درصد از دهانه 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.

نمایش

صفحه نمایش رابطی است که کاربر برای مشاهده خوانش سنسور فشار با آن تعامل دارد.

• متر آنالوگ - دستگاه دارای یک متر آنالوگ یا نشانگر بصری ساده است.

• متر دیجیتال - دستگاه دارای نمایشگر مقادیر عددی است.

مکان کوه

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

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) بر 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.

واحدهای مقیاس

اکثر فشارسنج ها فشار مثبت را psi اندازه گیری می کنند و فشار منفی اغلب بر حسب اینچ جیوه اندازه گیری می شود.

فناوری سنسور

برای اطلاعات دقیق تر در مورد فناوری های حسگر، اطلاعات سنسورهای فشار را بخوانید .

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.

حسگرهای لایه نازک دارای یک لایه بسیار نازک از مواد هستند که با کندوپاش، رسوب بخار شیمیایی یا تکنیک های دیگر بر روی یک بستر رسوب می کنند. این فناوری دارای طراحی فشرده با ثبات دمایی خوب است. مواد مختلفی مانند نیترید تیتانیوم و پلی سیلیکون در فناوری لایه نازک مورد استفاده قرار می گیرند. این سنج ها برای استفاده طولانی مدت و شرایط سخت اندازه گیری مناسب هستند.

سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) معمولاً سیستم‌های میکرو هستند که توسط ریزماشین کاری سطح سیلیکونی برای استفاده در سیستم‌های صنعتی یا بیولوژیکی بسیار کوچک تولید می‌شوند.

عناصر ارتعاشی (رزونانس سیلیکونی) از فناوری عناصر ارتعاشی مانند رزونانس سیلیکونی استفاده می کنند.

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.

ویژگی ها

از ویژگی های متداول فشارسنج ها می توان به نشانگرهای قابل تنظیم، نشانگرهای حداکثر و حداقل، عقربه های تنظیمی و ثابت، دستگاه های دریچه گاز و کنتاکت های الکتریکی اشاره کرد.

• یک اشاره گر قابل تنظیم دارای تنظیم برای صفر کردن نشانگر از طریق پیچ یا دستگیره است.

• نشانگر ماکزیمم و مینیمم نشان دهنده حداکثر یا حداقل فشار به دست آمده است.

• عقربه تنظیمی یا ثابت یک اشاره گر (دست) جداگانه برای نشان دادن فشار تنظیم شده خاص است.

• یک دستگاه دریچه گاز برای کاهش ضربه فشار و حرکت اشاره گر ناشی از ضربان فشار و/یا ارتعاش استفاده می شود. اثر دریچه گاز با نصب یک روزنه محدود کننده بین اتصال سوکت گیج و لوله بوردون به دست می آید. برخی از انواع دستگاه های دریچه گاز عبارتند از: پیچ های دریچه گاز، دمپنرهای ضربان دار، مثانه های الاستومری، گیره های فشاری و دریچه های سوزنی.

• کنتاکت های الکتریکی برای روشن کردن چراغ های سیگنال، آلارم های صوتی یا کارکرد پمپ ها یا شیرها استفاده می شوند.

  منبع

   

• globalspec