سنسور فشار: ابزاری در صنعت و فناوری

در این مقاله به بررسی دقیق ترانسمیتر فشار، اصول کار، انواع، کاربردها و اهمیت آن در صنعت خواهیم پرداخت.

مبدل های فشار یکی از مهم ترین دستگاه های اندازه گیری در صنایع مختلف هستند که نقش بسیار مهمی در کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی دارند. این دستگاه با تبدیل فشار به سیگنال های الکتریکی قابل اندازه گیری امکان نظارت دقیق بر فشار مایعات و گازها را فراهم می کند. در این مقاله مروری جامع بر مبدل های فشار، اصول کار، انواع، کاربردها و اهمیت آن در صنعت ارائه خواهیم کرد.

1. تعریف و اصول کار ترانسمیتر فشار

1.1 تعریف ترانسمیتر فشار:

فرستنده فشار دستگاهی است که فشار را به صورت کمیت فیزیکی دریافت می کند و آن را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد تبدیل می کند. این سیگنال معمولاً به صورت جریان (4-20 میلی آمپر) یا ولتاژ (0-10 ولت) است.

1.2. اصول کار:

- فشار را از سنسور دریافت کنید

- تغییر فشار با تغییرات فیزیکی (مانند تغییر شکل دیافراگم)

- تبدیل فیزیکی به سیگنال الکتریکی

- اضافه شدن سیگنال و طبقه بندی

- ارسال سیگنال به سیستم کنترل یا صفحه نمایش

2. اجزای اصلی ترانسمیتر فشار

2.1. عنصر حساس به فشار:

- غشاء و فرآیندهای غشایی

- شمشاد

- بلوز (فانوسی)

2.2. مبدل:

- نوار برقی

- کرنش سنج

- خازن مورد استفاده در پمپ Ebara.

- مقاومت

2.3. نمودار الکترونیکی:

- تقویت کننده

- مدار پردازش سیگنال

- مدار خروجی

2.4. بدنه و اتصالات:

- خانه ضد آب و انفجاری

- اتصالات پردازش

3. انواع انتقال فشار

3.1. بسته به نوع فشار اندازه گیری شده:

- فرستنده فشار مطلق

- فرستنده فشار نسبی (فشار سنج)

- ترانسمیتر فشار دیفرانسیل

3.2 بر اساس فناوری حسگر:

- ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک

- فرستنده فشار استرین گیج

- ترانسمیتر فشار خازنی

- ترانسمیتر فشار مقاومتی I-LEO بر روی پمپ-LEO نصب شده است

3.3. بر اساس برنامه:

- سنسور فشار صنعتی

- سنسور فشار بهداشتی

- ترانسمیتر فشار ضد انفجار

4. ویژگی های مهم ترانسمیتر فشار

4.1. دقت.

- مقدار اندازه گیری شده چقدر به مقدار واقعی نزدیک است

- معمولاً به صورت درصدی از محدوده کامل بیان می شود

4.2. ثبات:

- ثبات اندازه گیری ها در طول زمان

- مقاومت در برابر تغییرات محیطی

4.3. محدوده اندازه گیری:

- محدوده فشاری که فرستنده می تواند اندازه گیری کند

- از چند میلی بار تا چند هزار بار

4.4. زمان پاسخگویی:

- سرعت پاسخ انتقال و تغییرات فشار

- اهمیت در فرآیندهای با تغییرات سریع

4.5. مقاومت در برابر شرایط محیطی:

- دما

- رطوبت

- ارتعاشات

5. تنظیم ترانسمیتر فشار

5.1. اهمیت تنظیم:

- دقت اندازه گیری ها را حفظ کنید

- اطمینان از عملکرد صحیح

5.2. روش های کالیبراسیون:

- کالیبراسیون در محل با استفاده از کالیبراتور قابل حمل
https://seemorgh.com/product-services/reportage/480739-%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B3%D9%85%DB%8C%D8%AA%D8%B1-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D8%A8%D8%B2%D8%A7%D8%B1%DB%8C-%D8%AF%D8%B1-%D8%B5%D9%86%D8%B9%D8%AA-%D9%88-%D9%81%D9%86%D8%A7%D9%88%D8%B1%DB%8C/
- کالیبراسیون در آزمایشگاه با تجهیزات مناسب

5.3 فراوانی برآوردها:

- بستگی به نوع کاربرد و نیاز صنعت دارد

- معمولاً هر یا دو سال یکبار

6. کاربرد ترانسمیترهای فشار در صنایع مختلف

6.1. تولید نفت و گاز طبیعی:

- بررسی فشار در لوله ها

- کنترل فشار مخزن

- اندازه گیری فشار در چاه های نفت و گاز طبیعی

6.2. صنعت پتروشیمی:

- کنترل فرآیند شیمیایی

- پایش فشار در راکتورها

- اندازه گیری فشار در فیلترها و مبدل های حرارتی

6.3. صنعت آب فاضلاب است:

- تنظیم فشار در شبکه آبرسانی

- کنترل سطح در تانک ها

- کنترل پمپ

6.4. صنعت هوانوردی:

- اندازه گیری فشار در سیستم هیدرولیک هواپیما

- بررسی فشار کابین

- کنترل فشار روغن

6.5 صنعت خودرو:

- اندازه گیری فشار روغن موتور

- کنترل فشار باد لاستیک

- کنترل فشار در سیستم ترمز

7. مزایا و چالش های استفاده از اتصالات فشاری

7.1. مزایا:

- دقت اندازه گیری بالا

- قابلیت ارتباط با سیستم های کنترل و نظارت

- مقاوم در برابر شرایط نامساعد محیطی

- امکان اندازه گیری از راه دور

7.2. چالش ها:

- هزینه اولیه نسبتاً بالا

- نیاز به کالیبراسیون منظم دارد

- حساسیت به برخی عوامل محیطی مانند دما

images_1724422034_66c89792affe2.jpg

8. نوآوری و روندهای آینده در فناوری ترانسمیتر فشار

8.1. فرستنده هوشمند:

- گزارش خود تشخیصی و شکست

- امکان تغییر از راه دور

8.2. اینترنت اشیا (IoT):

- اتصال فرستنده ها به شبکه های بی سیم
https://seemorgh.com/product-services/reportage/480725-%D8%A7%D8%A8%D8%B2%D8%A7%D8%B1-%D8%AF%D9%82%DB%8C%D9%82-%D9%86%D9%82%D8%B4-%D8%AD%DB%8C%D8%A7%D8%AA%DB%8C-%D8%AF%D8%B1-%DA%A9%D9%86%D8%AA%D8%B1%D9%84-%D9%88-%D8%A7%D9%86%D8%AF%D8%A7%D8%B2%D9%87-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D9%81%D8%B1%D8%A2%DB%8C%D9%86%D8%AF%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%B5%D9%86%D8%B9%D8%AA%DB%8C/
- امکان نظارت و کنترل از راه دور

8.3. فرستنده چند متغیره:

- اندازه گیری فشار، دما و جریان به طور همزمان.

- کاهش هزینه و پیچیدگی سیستم

8.4. کمی

- اندازه و وزن فرستنده را کاهش می دهد

- افزایش قابلیت نصب در مناطق محدود

9. سنسور فشار مناسب را انتخاب کنید

9.1. فاکتورهای مهم در انتخاب:

- محدوده فشار مورد نیاز

- دقت مورد نیاز

- شرایط محیطی

- نوع مایع

- نوع خروجی مورد نیاز (آنالوگ یا دیجیتال)

9.2 ملاحظات اقتصادی:

- هزینه های اولیه

- هزینه های نگهداری و کالیبراسیون

- امید به زندگی

9.3 الزامات و استانداردهای امنیتی:

- گواهی های ضد انفجار

- استانداردهای صنعتی مانند ATEX، IECEx

10. نصب و نگهداری ترانسمیتر فشار

10.1. نکات مهم در هنگام نصب:

- انتخاب مکان مناسب

- اتصال صحیح به فرآیند

- محافظت در برابر ضربه و لرزش

10.2. حفاظت از محیط زیست:

- بازرسی دوره ای

- تمیز کردن اتصالات

- نشتی را بررسی کنید

10.3 عیب یابی و حل مشکلات رایج:

- یک حسگر محدوده را پاک کنید

- در سیگنال نویز وجود دارد

- اختلال در دیافراگم

11. مسائل ایمنی و حفاظت از محیط زیست

11.1. ایمنی در مناطق خطرناک؛

- استفاده از فرستنده های ضد انفجار

- دستورالعمل های نصب را در مناطق خطرناک دنبال کنید

11.2. ملاحظات زیست محیطی:

- استفاده از موادی که به محیط زیست آسیب نمی رساند

- مدیریت پسماند در پایان عمر مفید دستگاه

12. مقایسه مبدل فشار با سایر روش های اندازه گیری فشار

12.1. گیج فشار:

مزایا: ساده، ارزان

- معایب: عدم توانایی در تغییر داده ها، دقت پایین

12.2. سوئیچ فشار:

- مزایا: ساده، مناسب برای کنترل روشن/خاموش

- معایب: عدم اندازه گیری دقیق، محدودیت برد

12.3. فشار سنج دیجیتال:

- مزایا: وضوح بالا، صفحه نمایش دیجیتال

- معایب: محدودیت در انتقال داده ها

تفاوت بین فرستنده فشار و گیج فشار

یک فرستنده فشار و یک مانومتر هر دو ابزار اندازه گیری فشار هستند، اما تفاوت های قابل توجهی بین آنها وجود دارد که در کاربردها و عملکرد آنها منعکس می شود:

1. نحوه اندازه گیری و انتقال داده ها:

- فرستنده فشار: فرستنده فشار فشار را اندازه گیری می کند و یک سیگنال الکتریکی متناظر با فشار (معمولاً 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت) تولید می کند. این سیگنال به سیستم کنترل یا نمایشگرهای دیجیتال ارسال می شود.

- فرستنده ها معمولاً برای کنترل و نظارت خودکار در سیستم های صنعتی استفاده می شوند.

سرعت سنج: سرعت سنج به صورت مکانیکی یا الکتریکی سرعت را اندازه گیری می کند و به وضوح روی صفحه نمایش قابل مشاهده است. نشانگر یک تخمین (دست) یا عدد است.

- گیج های فشار معمولاً برای خواندن و بررسی دستی فشار در محل استفاده می شوند.

2. دقت اندازه گیری و محدوده:

- ترانسمیترهای فشار: ترانسمیترها معمولا دقت بالاتری دارند و دامنه اندازه گیری فشار بیشتری دارند. آنها برای برنامه هایی که نیاز به دقت بالا و نظارت مداوم دارند مناسب هستند.

- گیج فشار: گیج ها معمولا دقت کمتری دارند و برای کاربردهایی که نیاز به نظارت دقیق ندارند استفاده می شود.

3. کاربرد:

- فرستنده فشار: مورد استفاده در اتوماسیون صنعتی، کنترل فرآیند و نظارت از راه دور.

- اندازه گیری فشار: برای کاربردهای عمومی و موقعیت هایی که اپراتور باید مستقیماً فشار را کنترل کند استفاده می شود.

4. ساختار و نصب:

- فرستنده های فشار: ترانسمیترها پیچیده تر هستند و نیاز به نصب الکتریکی دارند. آنها معمولاً در سیستم هایی نصب می شوند که نیاز به ارتباط با دستگاه های دیگر دارند.

- فشار سنج: گیج های فشار ساده تر و راحت تر نصب می شوند. نیازی به برق (برای مدل های مکانیکی) ندارد و می توان آن را در لوله یا مخزن نصب کرد.

ویرایش پنجم:

- فرستنده فشار: دارای خروجی الکتریکی (مانند جریان یا ولتاژ) است که می توان آن را به سیستم های مختلف کنترل و نظارت متصل کرد.

- گیج فشار: دارای خروجی بصری (نمایشگر دستی یا دیجیتال) فقط برای مشاهده انسان مناسب است.

در نهایت، انتخاب بین یک فرستنده فشار و یک فشار سنج به نیازهای خاص سیستم یا فرآیند بستگی دارد. فرستنده ها برای کاربردهای پیچیده صنعتی و کنترل خودکار مناسب تر هستند، در حالی که مترها بیشتر برای نظارت ساده و دستی استفاده می شوند.

نتیجه گیری

ترانسمیتر فشار ابزار مهمی در صنایع مدرن است که با دقت بالا و قابلیت ارتباط با سیستم های کنترلی نقش مهمی در بهینه سازی فرآیندها و افزایش ایمنی دارد. با پیشرفت تکنولوژی، این دستگاه ها هوشمندتر، دقیق تر و قابل اعتمادتر می شوند. انتخاب، نصب و نگهداری تجهیزات چاپ مناسب می تواند تاثیر بسزایی در کارایی و بهره وری کارخانه ها داشته باشد. با توجه به افزایش دقت و کنترل در صنعت، می توان انتظار داشت که بخش فرستنده ها در آینده صنعت و فناوری بسیار قوی باشد.