11 مهر 1400 1:44 ب.ظ

تجهیزات ابرار دقیق ای شاپ صنعت

ترانسمیتر فشار

ابزار دقیق ای‌شاپ صنعت

ترانسمیتر فشار چیست ؟

ترانسمیتر فشار که به آن سنسور فشار هم گفته می شود، دستگاهی است که فشار مایع، سیال یا گاز را اندازه گیری می کند. این دستگاه کاربرد متنوع و بسیاری در صنعت و خودروسازی دارد که وظیفه آن، اندازه گیری فشار داخل ماشین آلات جهت هشدار به کاربران قبل از فاجعه است. به عبارت دیگر، ترانسمیتر اگر روی یک سیستم باشد، اندازه گیری فشار و اطلاع رسانی آن را بر عهده دارد.

برای درک سنسورهای فشار، ابتدا باید فشار را درک کنید. فشار بیان نیرویی است که بر سطح در واحد سطح اعمال می شود. ما معمولاً فشار مایعات، هوا و سایر گازها را در میان موارد دیگر اندازه گیری می کنیم. واحد استاندارد فشار پاسکال است. این معادل یک “نیوتن در متر مربع” است. یک سنسور فشار به سادگی این فشار را کنترل می کند و می تواند آن را در یکی از چندین واحد شناخته شده در سراسر جهان نمایش دهد. این معمولاً “پاسکال” ، “بار” و “PSI” (پوند در اینچ مربع) در ایالات متحده است.

فشار هوا در لاستیک ماشین شما یک مثال عالی از فشار و نحوه اندازه گیری آن است. با بالا بردن تایر، نیروی وارد شده به تایر افزایش می یابد و باعث باد شدن تایر می شود. این امر با استفاده از سنسور فشار داخل تایر در خودروهای جدید کنترل می شود.

سنسور فشار تایرخودرو

 فشار در ترانسمیتر فشار و فرآیندهای مختلف آن کار بسیار راحتی است و معمولا از یک سیستم خاص که به صورت ترکیبی از دو رنگ متفاوت است، جهت نشان دادن فشار تفاضلی استفاده می شود. ترانسمیترهای فشاری بسیار شبیه به گیج های فشاری هستند اما از نظر کارکرد با هم، کاملا متفاوت هستند. در اکثر موارد استفاده از ترانسمیترهای فشاری نقشی حیاتی در فرآیند دارد و حتی برای کارکنان هم می تواند موثر باشد.

 شرکت ای شاپ صنعت نماینده فروش انواع محصولات ابزار دقیق است و جهت آگاهی از قیمت دقیق و به روز محصولات می توانید با کارشناسان ای شاپ صنعت در ارتباط باشید.

ساختار داخلی ترانسمیتر فشار

ساختار داخلی ترانسمیتر فشار شامل دو دسته مانومتر و المان های فشار نوع مکانیکی می باشد.

مانومتر به دستگاه بسیار ساده ای گفته می شود که جهت اندازه گیری فشار استفاده می شود.

المان هایی جهت سنجش فشار نوع مکانیکی وجود دارند که عبارتند از : بیلوز ، دیافراگم و لوله بوردون.

بیلوز یک آکاردئون است که افزایش فشار درون آن باعث می شود دراز تر شود.

دیافراگم به یک صفحه نازک گفته می شود که با فشار سیال به سمت خارج خمیده می شود که بسیاری از این دیافراگم ها از جنس فلز است.

لوله بردون نیز از یک آلیاژ فلزی فنرمانند ایجاد شده که به شکل دایره به سمت داخل خمیده شده است.

کاربردهای مختلف ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار، کاربردهای وسیعی دارد که بیشتر مربوط به ماشین آلات صنعتی است. اینکه این دستگاه در طول فرآیند، تحت فشار بیش از حد بالا یا پایین قرا نمی گیرد یکی از نقش های اصلی این دستگاه محسوب می شود.

از کاربردهای مهم ترانسیمتر می توان به اندازه گیری عمق، ارتفاع، شدت جریان و افت فشار جهت جلوگیری از نشت اشاره کرد. کاربرد دیگر این دستگاه در اندازه گیری فشار، مایعات و گازها است. امکان استفاده از ترانسیمتر به صورت انفرادی و ترکیبی در سیستم های صنعتی وجود دارد که نقش آن ها جلوگیری از افزایش و کاهش بیش از حد فشار است. ابزارهای دیگر برای اندازه گیری دما می توان محصولاتی مانند گیج فشار، گیچ اختلاف فشار، کالیبراتور فشار و … را نام برد. یکی از ابزارهایی که برای سیستم های اندازه گیری فشار کاربرد دارد، هارت کالیبراتور 475 امرسون است که جهت کالیبره کردن سیستم بر اساس پروتکل هارت مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از ابزارهایی که برای سیستم های اندازه گیری فشار کاربرد دارد، هارت کالیبراتور 475 امرسون است که جهت کالیبره کردن سیستم بر اساس پروتکل هارت مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه عملکرد ترانسیمتر فشار

تنوع ترانسیمترهای فشار در بازار به بیش از 50 نوع متنوع می رسد که هرکدام با یک سبک خاص خود عمل می کند. ترانسمیترهای فشار تغییرات فشار در شرایط مختلف را اندازه گیری می کنند و به صورت یک عدد دیجیتالی نمایش می دهند. به عبارتی می توان گفت که عملکرد ترانسمیتر به گونه ای است که یک بخش از آن تشخیص فشار و بخش دیگر انتقال نتیجه را انجام می دهد.  به طور خلاصه، یک ترانسمیتر فشار را به یک سیگنال الکتریکی کوچک تبدیل و نمایش می دهد. به همین دلیل معمولاً به آنها ترانسمیتر فشار نیز گفته می شود.

Pressure transmitter operation

ترانسمیتر فشار از یک عنصر حساس به فشار مانند دیافراگم با مساحت ثابت تشکیل شده است. فشار سیال باعث انحراف دیافراگم می شود. مبدل فشار نیز شامل یک عنصر انتقال است. این عنصر انتقال، انحراف حس شده توسط دیافراگم را به سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال متناسب با تغییر فشار افزایش یا کاهش می یابد. بنابراین کالیبراسیون دستگاه بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که فشار در محدوده مشخصات است. ترانسمیتر فشار برای تولید سیگنال های الکتریکی به منبع تغذیه نیاز دارند. سیگنال معمولاً 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت DC است. برخی از سیستم ها همچنین ممکن است از ترکیب برق AC و DC استفاده کنند. سیگنال 4-20 میلی آمپر یک استاندارد پرکاربرد در صنعت است. از پیکربندی 2 سیم استفاده می کند در حالی که خروجی ولتاژ DC از پیکربندی 3 سیم استفاده می کند. سیگنال 4-20 میلی آمپر می تواند در مسافت های طولانی مورد استفاده قرار گیرد و نسبت به سیگنال DC حساسیت کمتری دارد. ترانسمیتر فشار را نباید با کلید سوئیچ فشار گرفت. سوئیچ فشار دستگاهی است که در صورت رسیدن فشار سیال از پیش تعیین شده با یک تماس الکتریکی کار می کند. اکثر سنسورهای فشار با استفاده از اثر پیزوالکتریک کار می کنند. این زمانی است که یک ماده در پاسخ به تنش بار الکتریکی ایجاد می کند. این تنش معمولاً تحت فشار است اما می تواند پیچ خورده، خمیده یا ارتعاشی باشد. ترانسمیتر فشار را تشخیص می دهد و با اندازه گیری بار الکتریکی می تواند میزان فشار را تعیین کند. ترانسمیتر فشار باید کالیبره شوند تا بداند سیگنال ولتاژ یا میلی آمپر (mA) مربوط به چه فشاری است. این یک کالیبراسیون اولیه “ziro ” و “spam” یا حداقل و حداکثر است که برای پرسنل تعمیر و نگهداری یک کار معمول است.

Pressure transmitter operation

انواع مختلف ترانسمیتر های فشار 

با توجه به انواع صفحه نمایش و سایر ویژگی های موجود می توان ترانسمیتر فشار را  به دسته مختلف طبقه بندی کرد.

ترانسمیتر فشار استرین گیج

مبدل های فشار سنج جهت اندازه گیری فشارهای فوق العاده بالا و پایین و همچنین فشار دیفرانسیل مناسب هستند. فشار اختلاف فشار بین هر دو نقطه داده شده است. مبدل شامل یک عنصر حسگر، دیافراگم است. هرگونه تغییر شکل دیافراگم باعث تغییر مقاومت استرین گیج می شود. به طور معمول، 4 گیج در پل Wheatstone برای به حداکثر رساندن حساسیت مبدل استفاده می شود. این تغییر مقاومت به سیگنال خروجی قابل استفاده تبدیل می شود.

ترانسمیتر فشار استرین گیج
ترانسمیتر فشار خازنی

ترانسمیتر فشار خازنی

ترانسمیتر فشار خازنی با تشخیص تغییرات در ظرفیت الکتریکی ناشی از حرکت دیافراگم، فشار را اندازه گیری می کنند. دارای دو صفحه خازن، یک دیافراگم و یک الکترود ثابت شده بر روی سطح بدون فشار است. این صفحات در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند و تغییر فشار باعث افزایش یا تنگ شدن فاصله بین این صفحات می شود. این تغییر ظرفیت به سیگنال قابل استفاده تبدیل می شود. بسته به کاربرد، این ترانسمیتر فشار می تواند فشار مطلق، گیج یا اختلاف فشار را اندازه گیری کند.

ترانسمیتر فشار پتانسیومتری

این نوع ترانسمیتر فشار شامل یک پتانسیومتر دقیق است. پتانسیومتر از یک wiper متصل به عنصر حساس به فشار مانند دیافراگم تشکیل شده است. انحراف روی این عنصر موقعیت wiper را تغییر می دهد. مقدار مقاومت بین wiper و یک سر پتانسیومتر تغییر می کند. این مقدار اندازه گیری فشار وارد شده است.

ترانسمیتر فشار پتانسیومتری
ترانسمیتر فشار سیم رزونانس

ترانسمیتر فشار سیم رزونانس

ترانسمیتر فشار سیم رزونانس دارای سیم ارتعاشی هستند که در دیافراگم قرار دارند. نوسان ساز الکترونیکی سیم را در ارتعاش نگه می دارد. با تغییر فشار در دیافراگم، بر کشش سیم تأثیر می گذارد و فرکانس رزونانس را تغییر می دهد. این فرکانس را می توان با مدارهای شمارنده دیجیتال حس کرد و به سیگنال الکتریکی تبدیل کرد.

ترانسمیتر فشار القایی

ترانسمیتر فشار القایی با استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی عمل می کنند. مبدل دارای یک دیافراگم متصل به یک هسته فرومغناطیس است. انحراف جزئی دیافراگم باعث حرکت خطی در هسته فرومغناطیس می شود که باعث ایجاد جریان می شود. حرکت هسته در اثر تغییر فشار جریان القایی را متغیر می کند. این تغییر جریان به یک سیگنال قابل استفاده تبدیل می شود.

ترانسمیتر فشار القایی
ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک

ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک

ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک از کریستال کوارتز یا مواد سرامیکی برای تولید بار الکتریکی در هنگام اعمال فشار استفاده می کنند. این بار الکتریکی که به عنوان ولتاژ اندازه گیری می شود، متناسب با تغییر فشار است. این مبدل فشار بسیار حساس است و در پاسخ بسیار سریع است.

سه نوع رایج ترانسمیتر فشار وجود دارد که ما در صنعت از آن ها استفاده می کنیم.

  • فشار گیج

این امر با توجه به فشار اتمسفر که به طور معمول 14.7 PSI است اندازه گیری می شود. هنگامی که فشار هوا بیشتر از فشار اتمسفر است، فشار منفی را نشان می دهد و هنگامی که فشار جو کمتر است، منفی را نشان می دهد.

  • فشار مطلق

به بیان ساده، این فشاری است که در برابر خلا مطلق اندازه گیری می شود. خلاء کامل دارای فشار مطلق صفر PSIa و از آنجا افزایش می یابد. اگر نیاز به خواندن فشاری کمتر از فشار اتمسفر دارید، این نوع سنسوری است که از آن استفاده می کنید.

  • اختلاف فشار

آخرین نوع که معمولاً در صنعت نظارت می شود “اختلاف فشار” است. این دقیقاً همان چیزی است که به نظر می رسد، تفاوت بین دو فشار، فشار اندازه گیری شده و فشار مرجع.

مزایای ترانسمیتر فشار

از جمه مواردی که می توان برای مزایای ترانسمیتر های فشار در نظر گرفت این است که :

  • توانایی تحمل هر محیطی و مورد استفاده قرار گرفتن به صورت غرق شده
  • اندازه گیری سطح فشار و همچنین فشار تفاضلی
  • استفاده از مواد پیزوالکتریک در ساخت ترانسمیترها و مقاومت آن نسبت به میدان تابشی و الکترومغناطیسی
  • توانایی اتصال به سیستم های دیگر مانند مدار الکتریکی
  • توانایی اندازه گیری فشار نسبت به فشار اتمسفر 

معایب ترانسمیتر فشار

با وجود مزایای این دستگاه، معایبی نیز وجود دارد که در صورت شناخت ایرادات، بررسی بهتر انجام می گیرد.

این ابزار در اندازه گیری فشار و اختلاف فشار بسیار کارآمد است اما بزرگترین مشکلی که این دستگاه دارد قیمت بسیار بالای آن است البته مدل های متفاوتی در بازار وجود دارد که قیمت های آن متفاوت است. موضوعی که باعث می شود انتخاب سخت شود همین اختلاف قیمت است، که بهتر است توسط متخصص انجام شود. در نهایت می توان گفت که انتخاب و خرید ترانسمیتر یک موضوع تخصصی است که باید به کمک کارشناسان مجرب و دوره دیده انجام گردد به همین دلیل اگر ابهامی در خرید و انتخاب برایتان پیش آمد می توانید با کارشناسان ای شاپ صنعت مشاوره بگیرید.

پارامتر های مهم در قیمت ترانسمیتر فشار

از موارد مهمی که در قیمت ترانسمیتر فشار تأثیر گذار هستند می توان به دقت، رنج کاری، دمای کاری و نمایشگر اشاره کرد.

دقت : به طور معمول ترانسمیترها دارای دو رنج دقت نرمال  ۰٫۵%  و  ۰٫۲۵%  هستند.

رنج کاری : جهت جلوگیری از کاهش دقت حتما سعی داشته باشید که در رنج های نزدیک به تست ها انتخاب شود.

به عنوان مثال ترانسمیتر با رنج کاری ۱۰BAR و دقت ۰٫۲۵% دارای حساسیت ۲۵ میلی بار و با دقت ۰٫۵% دارای حسایت ۵۰ میلی بار است.

دمای کاری : در صورتی که دمای بیش از 60 درجه باشد بهتر است که از خک کننده یا هیت سینک استفاده شود.

نمایشگر : به طور کلی بعضی از ترانسمیترهایی که دارای نمایشگر هستند محلی نمی باشند و صرفا فقط خروجی دارند.

 

معیارهای انتخاب ترانسمیتر فشار

هنگام انتخاب ترانسمیتر فشار، معیارهای انتخاب زیر را در نظر بگیرید:

ترانسمیتر فشار

  • نوع رسانه: نوع رسانه باید با مواد مبدل فشار سازگار باشد. برخی از انواع رسانه های متداول عبارتند از:

         روغن هیدرولیک

         روغن حرارتی

         بنزین/بنزین

         چسب ها

         هوای فشرده

         گازها

         اب

  • محفظه و مواد مهر و موم: محفظه و مواد آب بندی ترانسمیتر فشار باید از نظر شیمیایی با محیط برنامه کاربردی سازگار باشد. استنلس استیل متداول ترین مصالح محفظه است. این استحکام مواد بالا و سازگاری بیشتر با مایعات خنثی و خورنده را فراهم می کند. مواد متداول مهر و موم عبارتند از لاستیک نیتریل بوتادین (NBR)، ویتون (FKM) و الاستومرها.
  • دما: دمای شدید ممکن است عملکرد ترانسمیتر فشار را محدود کند. بنابراین، اطمینان حاصل کنید که ترانسمیتر فشار در محدوده دمای برنامه کاربردی است.
  • فشار: ترانسمیتر فشار باید بتواند محدوده فشار کارکرد و همچنین فشار بیش از حد برای کاربرد را تحمل کند. ترانسمیتر فشار قوی مخصوص کاربردهای فشار شدید در دسترس هستند.
  • نوع سنسور: ترانسمیتر فشار خازنی و رزونانس برای فشار مطلق و اندازه گیری مناسب هستند. ترانسمیتر فشار استرین گیج  برای استفاده به عنوان ترانسمیتر اختلاف فشار  مناسب است.
  • هیسترزیس: هیسترزیس توانایی مبدل فشار برای تولید خروجی یکسان در صورت اعمال فشار فزاینده و کاهشی متوالی است. برای هیسترزیس کم، یک ترانسمیتر فشار خازنی مورد نظر است.
  • تکرارپذیری: تکرارپذیری توانایی ترانسمیتر فشار برای تولید خروجی یکسان در فشار یکسان است. به طور کلی از 0.5 تا 0.05 درصد متغیر است. انتخاب ترانسمیتر فشار بستگی به دقت مورد نظر برنامه دارد.
  • استاندارد ها: ترانسمیتر های فشار ممکن است برای کار در شرایط خاص محیطی به مجوزها یا گواهینامه ها نیاز داشته باشند.

برنامه های کاربردی ترانسمیتر فشار

  • سیستم بخار

در صنعت، ترانسمیتر فشار برای طیف گسترده ای از فرایندها استفاده می شود. برخی از کاربردهای متداول اندازه گیری فشار بخار است. بخار معمولاً برای گرم کردن بسیاری از فرایندها در تاسیسات تولیدی استفاده می شود. این ترانسمیتر فشار بر روی سیستم بخار می تواند اهداف مختلفی را انجام دهد. اولین و بارزترین آن مشاهده و نظارت بر فشار است. هدف دیگر کنترل زمان و مکان جریان بخار و تنظیم فشار آن است. بخار می تواند فشار را در یک مخزن ایجاد کرده و خطرناک شود. ما می توانیم از ترانسمیتر فشار به عنوان یک دستگاه ورودی برای باز و بسته کردن شیر کنترل برای تنظیم فشار و جریان بخار استفاده کنیم. برای دستیابی به این هدف ، فقط به برنامه نویسی ساده در PLC نیاز است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر از تله بخار می توانید مقاله مربوطه  را مطالعه نمایید. 

  • فیلتر

ترانسمیبتر فشار  نیز در کنار بسیاری از فیلترها در بسیاری از فرآیندهای صنعتی نصب شده اند. اگر فیلتر شروع به انسداد کند، جریان کاهش می یابد. با کاهش جریان مایع، فشار بسته به اینکه در کدام طرف فیلتر کنترل می شود، می تواند افزایش یا کاهش یابد. اگر فشار را تحت نظر داشته باشید، یک نشانه ساده به شما می دهد که فیلتر مسدود شده است و باید تمیز یا تعویض شود.

 

  • اندازه گیری سطح

استفاده متداول که چندان واضح نیست استفاده از سنسور فشار به عنوان سنسور سطح است. در مخزن باز، می توانید از فشار هیدرواستاتیک که در سنسور اندازه گیری می شود، استفاده کنید. با کمی ریاضی، با استفاده از اندازه مخزن و وزن مخصوص مایع، می توانیم مقدار مایع موجود در مخزن را تعیین کنیم. اگر مخزن بسته شده باشد، نصب به این سادگی نیست. اگرچه هنوز هم یک گزینه مناسب است. برای اندازه گیری فشار دیفرانسیل به حداقل دو سنسور نیاز است. سنسور فشار بالا در پایین مخزن اندازه گیری فشار مایع و سنسور فشار پایین در نزدیکی قسمت بالای فشار هوا در داخل قرار دارد. سپس می توان محاسبه ای انجام داد تا مشخص شود چه مقدار مایع در مخزن وجود دارد.

سوالات متداول ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار، فشار سیال اعمال شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. نیروی سیال تحت فشار، عنصر حسگر فشار (دیافراگم) را منحرف می کند. این انحراف که توسط دیافراگم احساس می شود با کمک یک عنصر انتقال به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.

چهار نوع ترانسمیتر فشار اصلی وجود دارد : مطلق، گیج، فشار دیفرانسیل و چند متغیره.

رایج ترین و مفیدترین ابزار اندازه گیری فشار صنعتی ترانسمیتر فشار دیفرانسیل است. این تجهیزات تفاوت فشار بین دو پورت را درک کرده و با اشاره به یک محدوده فشار کالیبره شده سیگنال خروجی تولید می کند. … دو پورت فشار خواهد داشت که به صورت “High” و “Low” مشخص شده اند.

اصطلاحات سنسورهای فشار و ترانسمیتر های فشار به جای یکدیگر استفاده می شوند. بنابراین  هیچ تفاوتی وجود ندارد. با این حال، برخی از افراد در صنعت از تعریف متفاوتی استفاده می کنند: سنسورهای فشار خروجی ولتاژ تولید می کنند، در حالی که ترانسمیتر های فشار خروجی جریان تولید می کنند.

برای آزمایش ترانسمیتر فشار 2 سیم، ترمینال های + مبدل را با منبع تغذیه وصل کنید. ترمینال -ve مبدل را با ترمینال +ve مولتی متر و سربرگ -ve مولتی متر را با ترمینال -ve منبع تغذیه وصل کنید. مبدل باید در شرایط بدون بار جریان 4-20 میلی آمپر تولید کند.

ترانسمیتر فشار، فشار سیال را اندازه گیری می کند. مقدار فشار وارد بر سطح آن را اندازه گیری کرده و آن را به خروجی الکتریکی تبدیل می کند.

سوالی دارید؟ با ما صحبت کنید!
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
ما معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم