گیج فشار وسیله ای است که برای اندازه گیری و تجسم شدت مایع در سیستم استفاده می شود. گیج های فشار دستگاه های ضروری در هنگام راه اندازی سیستم و عملکرد آن هستند. آنها اطمینان حاصل می کنند که سیستم در شرایط کار صحیح است و هیچ گونه نشتی وجود ندارد. یک سیستم هیدرولیک از انرژی سیال برای کار استفاده می کند. سیال هیدرولیک غیرقابل انعطاف است و می تواند در صورت فشار، نیرویی را که از یک سر سیستم وارد می شود به انتهای دیگر منتقل کند. بنابراین یک گیج فشار هیدرولیکی می تواند به عنوان یک دستگاه اندازه گیری تعریف شود که فشار سیستم هیدرولیک را نشان می دهد. سیستم های هیدرولیک معمولاً در مقایسه با سیستم های آب یا هوا که به طور معمول دارای حداکثر فشار عملیاتی پایین تر هستند، سیستم های فشار قوی هستند.
عملکرد گیج فشار هیدرولیکی
متداول ترین اصل عملکردی که در گیج فشار هیدرولیکی استفاده می شود، لوله بوردون است. قدمت این فناوری به اواسط قرن نوزدهم برمی گردد. این یک روش ساده برای نشان دادن فشار هیدرولیکی در یک سیستم با دقت بالا است. این لوله معمولاً با صاف كردن یك لوله مقطع دایره ای و ایجاد یك C یا مارپیچ ایجاد می شود. یک انتهای “C” به یک بلوک ثابت می شود و برای مایع تحت فشار به یک لوله ورودی متصل می شود، در حالی که انتهای دیگر آن بسته و آزاد است.
شکل بالا اجزای اصلی لوله بوردون را نشان می دهد. سیال هیدرولیک تحت فشار در لوله ورودی (A) وارد دستگاه اندازه گیری می شود. لوله ورودی توسط بلوک سوکت (B) نگه داشته می شود، که همچنین دستگاه را به خط فرآیند نگه می دارد. فشار سیال به انتهای ثابت لوله بوردون (C) جریان می یابد. فشار از طریق شکل C به انتهای متحرک لوله بوردون (D) منتقل می شود. این فشار شکل C را مجبور می کند تا صاف شود. در انتهای متحرک لوله بوردون، یک پایه محوری و محوری (E) حرکت راست را به چرخ دنده (F) متصل می کند. سیستم دنده حرکت را در انتهای متحرک لوله بوردون تقویت می کند به طوری که تغییر فشار بسیار کمی به حرکت قابل توجه سوزن نشانگر (G) تبدیل می شود. در نتیجه، نشانگر در یک مسیر دایره ای، معمولاً از چپ به راست، در مقیاس کالیبره شده حرکت می کند.
مقیاس می تواند از 0 تا 1000 بار (14503.77 PSI) یا بیشتر برای گیج فشارهیدرولیکی باشد. مقیاس بزرگ معمولاً آشکارترین تفاوت بین گیج فشارهیدرولیک و گیج های فشار دیگر است، مانند آب و هوا. اجزای گیج فشار هیدرولیکی برای یک محدوده اندازه گیری خاص طراحی شده اند و دارای دقت خاصی هستند که با اندازه های گام مقیاس فشار کالیبره شده نشان داده می شوند.
در هنگام اندازه گیری فشار ضربان، مانند زمانی که گیج فشارهیدرولیکی در نزدیکی پمپ رفت و برگشتی قرار می گیرد، محدودیتی در داخل لوله ورودی درست قبل از انتهای ثابت لوله بوردون ایجاد می شود تا از سایش غیرضروری چرخ دنده ها جلوگیری کند. همچنین معمول است که گیج فشار هیدرولیکی بر روی تجهیزات نصب می شوند که باعث ارتعاشات مکانیکی کل گیج می شود. بنابراین کل مورد از جمله نشانگر با روغن یا گلیسیرین پر می شود تا ارتعاشات نشانگر را کاهش دهد.
نوع دیگر گیج فشارهیدرولیکی، گیج زیر است. اصل عملکرد آن کاملاً شبیه لوله بوردون است، با این تفاوت که از یک فنر متصل به صفحه مندرج برای محاسبه شدت مایع استفاده می کند. با تغییر فشار سیال، فنر منبسط شده و فشرده می شود و نیروی ایجاد شده به چرخ دنده هایی که صفحه فشار را به حرکت در می آورند منتقل می شود.
استانداردهای گیج فشار هیدرولیک
کمیته استاندارد اروپا (CEN) استانداردهای زیر را برای تعریف فشارسنج اصطلاحات ، مشخصات ، الزامات و موارد دیگر دارد:
EN 472: واژگان گیج فشار.
EN 837-1: گیج فشار لوله بوردون. ابعاد، اندازه گیری، الزامات و آزمایشات.
EN 837-2: توصیه های انتخاب و نصب برای گیج های فشار.
EN 837-3: گیج فشار دیافراگمی و کپسول. ابعاد، اندازه گیری، الزامات و آزمایشات.
معیارهای انتخاب گیج فشار هیدرولیکی
- دامنه اندازه گیری: دامنه اندازه گیری گیج فشارهیدرولیکی به دلیل کاربرد آن بسیار بیشتر از آب و هوا است. تجهیزات هیدرولیک معمولی دارای مشخصات حداکثر فشار مجاز هستند. اگر محدوده اندازه گیری فشار هیدرولیک بسیار بیشتر از محدوده عملکرد تجهیزات هیدرولیکی باشد، در محتمل بودن دقت گیج غیرضروری وجود دارد. همیشه برای دقت بالاتر ، باریک ترین دامنه اندازه گیری را انتخاب کنید.
- اندازه و نوع اتصال: گیج فشار هیدرولیکی در اندازه های مختلف اتصال وجود دارد. اطمینان حاصل کنید که اندازه بسیار کوچکتری از فضای موجود در سیستم هیدرولیک خود انتخاب کرده اید و متناسب با سوکت نگهدارنده شما است. متداول ترین نوع اتصال دنده ای است.
- مواد اتصال: گیج فشارهیدرولیکی دارای مواد اتصال متفاوتی مانند برنج، آلیاژ مس و غیره هستند. اطمینان حاصل کنید که مواد انتخاب شده با فرایند و سوکت نگهدارنده شما سازگار است. برنج برای سیال های غیر خورنده استفاده می شود، استنلس استیل با دوام است، در حالی که پلاستیک ارزان است و دارای مقاومت در برابر خوردگی است. قبل از تصمیم گیری، لطفا نمودار انعطاف پذیری مواد ما را بررسی کنید.
- محل اتصال: مکان های اتصال احتمالی می توانند در زیر، بالا یا عقب گیج باشند. فضای موجود در سیستم خود و تاثیر آن بر مکان اتصال را در نظر بگیرید.
- ارتعاشات، ضربان ها و افزایش فشار: برخلاف سایر گیج فشار، گیج فشارهیدرولیکی اغلب براساس ظرفیت مدیریت لرزش های تجهیزات فرآیند انتخاب می شوند. بررسی کنید که گیج فشار دارای مکانیزمی مانند یک مایع پر کننده برای مدیریت چنین شرایط عملیاتی در سیستم های هیدرولیک است. برخی از مواردی که باید در نظر گرفت عبارتند از: ویسکوزیته و نوع مایع پر کننده (آب، روغن یا گلیسیرین)، دمای عملکرد مایع، تأثیر بر زمان پاسخ و فرکانس ارتعاشات مورد انتظار. گلیسیرین به طور معمول برای محافظت از ارتعاش در دمای اتاق استفاده می شود. روغن سیلیکون برای کاربردهای نوسان دما در درجه حرارت بالا و شدید معمول است. اگر سیستم در معرض تماس الکتریکی است، نوع روغن انتخاب شده را نیز در نظر بگیرید. در این مورد از روغن عایق استفاده کنید.
- حداکثر دمای کارکرد: بیشتر فگیج فشارهیدرولیکی در محدوده حداکثر دما 60 تا 80 درجه سانتیگراد کار می کنند. گیج فشار هیدرولیکی ویژه ای برای کاربردهای دمای بالا وجود دارد.
- واحد اندازه گیری: برای اندازه گیری گیج فشار، دارای هر دو اسکیل bar و psi است.
- حفاظت از IP: کد IP مهم است، به خصوص اگر از گیج فشارهیدرولیکی در محیطی با گرد و غبار، چگالش یا آب پاش استفاده کنید. رتبه بندی بالاتر IP به معنی هزینه بالاتر گیج نیز خواهد بود.
- قرائت دیجیتال: گزینه ای برای نمایش دیجیتال فشار هیدرولیکی اندازه گیری شده وجود دارد. گیج فشار هیدرولیکی با نمایشگرهای دیجیتال اغلب می توانند میزان خواندن را به یک کنترل از راه دور منتقل کنند. اگر این مورد نیاز شما را برآورده می کند، در نظر بگیرید و به یاد داشته باشید که نیاز به تأمین نیرو دارد. با این حال، بیشتر فشار سنجهای هیدرولیکی دارای نشانگر شماره گیری هستند و برای کارکرد به برق خارجی نیاز ندارند.
