فرستنده فشار: ابزار و فناوری صنعتی

در این مقاله نگاهی جامع به ترانسمیتر فشار، اصول کار، انواع، کاربردها و اهمیت آن در صنعت خواهیم داشت.

ترانسمیتر فشار یکی از مهم ترین دستگاه های اندازه گیری در صنایع مختلف است که نقش مهمی در مدیریت و کنترل فرآیندهای تولید ایفا می کند. این دستگاه با تبدیل فشار به سیگنال های الکتریکی قابل اندازه گیری امکان کنترل دقیق فشار مایعات و گازها را فراهم می کند. در این مقاله نگاهی جامع به ترانسمیترهای فشار، اصول کار، انواع، کاربردها و اهمیت آنها در صنعت خواهیم داشت.

1. تعریف و اصول عملکرد ترانسمیتر فشار

1.1. تعریف ترانسمیتر فشار:

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

1.2. اصول عملیات:

- سنسور فشار را دریافت می کند

- تبدیل فشار به تغییرات فیزیکی (مانند تغییر شکل دیافراگم)

- تبدیل یک تغییر فیزیکی به سیگنال الکتریکی

- تقویت و تنظیم سیگنال

- ارسال سیگنال به سیستم کنترل یا نمایشگر

2. قطعات اصلی ترانسمیتر فشار

2.1. عنصر حساس به فشار:

- غشاء و فرآیندهای غشایی

- بوردون را پرت می کنند

- بلوز (فانوسی)

2.2. مبدل:

- پیزوالکتریک

- تنزومر

- در پمپ ابارا از خازن استفاده می شود.

- مخالفت

2.3. مدار الکترونیکی:

- آمپلی فایر

- مدار پردازش سیگنال

- زنجیره خروجی

2.4 بدنه و اتصالات:

- محفظه ضد آب و ضد انفجار

- اتصالات فرآیندی

3. انواع ترانسمیترهای فشار

3.1. بر اساس نوع فشار اندازه گیری:

- ترانسمیتر فشار کامل

- فرستنده فشار نسبی (مانومتر)

- ترانسمیتر فشار دیفرانسیل

3.2. بر اساس فناوری حسگر:

- ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک

- سنسور فشار سنج کرنش

- ترانسمیتر فشار خازنی

فرستنده فشار بادوام مورد استفاده در پمپ های LEO Leo.

3.3. در برنامه:

- ترانسمیتر فشار صنعتی

- ترانسمیتر 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. ابعاد:

- محدوده فشاری که فرستنده قادر به اندازه گیری آن است

- از چند میلی بار تا چند هزار بار

4.4. زمان پاسخگویی:

- سرعت پاسخ فرستنده به تغییرات فشار

- ارزش گذاری پروژه ها و تغییرات سریع

4.5. مقاومت در برابر شرایط محیطی:

- درجه حرارت

- درد

- لرزش

5. اندازه گیری انتقال فشار

5.1. اهمیت سفارشی سازی:

- حفظ دقت اندازه گیری

- اطمینان از کار دقیق

5.2. روش پیکربندی:

- کالیبراسیون در محل با استفاده از کالیبراتور قابل حمل

- کالیبراسیون غیر آزمایشگاهی با تجهیزات دقیق

5.3. کالیبراسیون فرکانس:

- بر اساس نوع کاربرد و الزامات صنعتی

- معمولاً سالانه یا دوسالانه است

6. کاربرد سنسورهای فشار در صنایع مختلف.

6.1. صنعت نفت و گاز:

- پایش فشار در خطوط لوله

- کنترل فشار در مخازن ذخیره سازی

- اندازه گیری فشار در چاه های نفت و گاز

6.2. صنعت پتروشیمی:
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/
- کنترل مواد مخدر

- پایش فشار در راکتورها

- اندازه گیری فشار در فیلتر و مبدل حرارتی

6.3. صنعت آب و فاضلاب.

- کنترل فشار در شبکه های آبرسانی

- نظارت بر سطح در مخازن

- کنترل پمپ

6.4. صنعت هوانوردی:

- اندازه گیری فشار در سیستم هیدرولیک هواپیما

- نظارت بر فشار کابین

- کنترل فشار سوخت

6.5 صنعت خودرو:

- فشار روغن موتور را اندازه گیری کنید

- کنترل فشار شما

- کنترل فشار در سیستم ترمز

7. مزایا و چالش های استفاده از سنسور فشار

7.1. مزایا:

- دقت اندازه گیری بالا

- قابلیت اتصال به سیستم های کنترل و مانیتورینگ

- مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی

- قابلیت اندازه گیری از راه دور

7.2 چالش ها:

- هزینه بسیار بالا

- کالیبراسیون منظم مورد نیاز است

- حساسیت به برخی عوامل محیطی مانند دما

gambar_1724422034_66c89792affe2.jpg

8. نوآوری و روندهای آینده فناوری سنسور فشار
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/
8.1. فرستنده های هوشمند:

- تحلیل شخصی و عدم گزارش دهی

- قابلیت تنظیم از راه دور

8.2 اینترنت اشیا (IoT):

- اتصال فرستنده های شبکه بی سیم

- امکان نظارت و کنترل از راه دور

8.3. فرستنده چند متغیره:

- اندازه گیری همزمان فشار، دما و دبی

- کاهش هزینه و پیچیدگی یک سیستم

8.4. بزرگنمایی:

- کاهش اندازه و وزن فرستنده ها

- افزایش امکان نصب در مناطق محدود

9. انتخاب فرستنده فشار مناسب

9.1 عوامل کلیدی انتخاب:

- محدوده فشار مورد نیاز

- وضوح لازم است

- شرایط محیطی

- نوع مایع

- نوع خروجی دلخواه (آنالوگ یا دیجیتال)

9.2. استراتژی اقتصادی:

- قیمت شروع

- هزینه های نگهداری و تعمیر

- امید به زندگی

9.3. قوانین و الزامات ایمنی:

- گواهی حفاظت از انفجار

- استانداردهای صنعتی مانند ATEX، IECEx

10. نصب و نگهداری ترانسمیتر فشار

10.1. نکات مهم برای نصب:

- مکان مناسب را انتخاب کنید

- اتصال مستقیم به فرآیند

- محافظت در برابر لرزش و ضربه

10.2 نگهداری پیشگیرانه:

- بازرسی های منظم

- پیوندها را پاک کنید

- نشتی را بررسی کنید

10.3. عیب یابی و رفع مشکلات رایج:

- صفر و چند خطا

- نویز در سیگنال حاصل

- فوران دیافراگم

11. ملاحظات ایمنی و زیست محیطی

11.1 ایمنی در محیط های خطرناک:

- استفاده از فرستنده های ضد انفجار

- دستورالعمل های نصب در مناطق خطرناک را دنبال کنید

11.2. ملاحظات زیست محیطی:

- استفاده از مواد سازگار با محیط زیست

- جابجایی زباله در پایان عمر تجهیزات

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

12.1. گیج فشار:

- مزایا: ساده و ارزان

معایب: عدم توانایی در انتقال داده، دقت پایین

12.2 فشار دکمه:

- مزایا: ساده، مناسب برای کنترل روشن/خاموش

معایب: عدم اندازه گیری دقیق، تنظیم محدوده

12.3. فشارسنج دیجیتال:

-مزایا: دقت بالا، صفحه نمایش دیجیتال

- معایب: انتقال اطلاعات محدود

تفاوت سنسور فشار و مانومتر

فرستنده فشار و گیج فشار هر دو دستگاه های اندازه گیری فشار هستند، اما تفاوت های مهمی بین آنها وجود دارد که در موارد استفاده و کاربرد آنها منعکس می شود.

1. نحوه اندازه گیری و انتقال داده ها:

- فرستنده فشار یک 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 نمایشگر دیجیتال ارسال می شود.

- سیستم های صنعتی معمولا از فرستنده ها برای کنترل و نظارت خودکار استفاده می کنند.

گیج فشار: فشارسنج فشار مکانیکی یا الکتریکی را اندازه گیری می کند. و مستقیما روی صفحه نمایش داده می شود. این نمایشگر آنالوگ (دستی) است یا دیجیتال؟

- معمولاً از فشارسنج ها برای خواندن دستی و کنترل فشار در محل های ساختمانی استفاده می شود.

2. قیمت و مقدار: -

- فرستنده های فشار: ترانسمیترها عموما دقت بیشتری دارند و محدوده اندازه گیری فشار وسیع تری دارند. آنها برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و نظارت مداوم دارند مناسب تر هستند.

- فشار سنج. گیج های فشار معمولا کوچکتر هستند و در کاربردهایی استفاده می شوند که نیازی به کنترل دقیق ندارند.

3. کاربرد:

- فرستنده فشار: در سیستم های اتوماسیون صنعتی، سیستم های کنترل فرآیند و نظارت از راه دور استفاده می شود.

- گیج فشار: برای کاربردهای عمومی و موقعیت هایی که اپراتور نیاز به مشاهده مستقیم فشار دارد استفاده می شود.

4. ساختار و نصب:

- فرستنده فشار هادی ها پیچیده تر هستند و نیاز به نصب الکتریکی دارند. آنها معمولاً در سیستم هایی نصب می شوند که نیاز به ارتباط با سایر تجهیزات دارند.

- فشار سنج: گیج های فشار ساده تر و راحت تر نصب می شوند. آنها به برق (در مدل های مکانیکی) نیاز ندارند و به سادگی در یک لوله یا مخزن نصب می شوند.

5. خروجی:

- ترانسمیتر فشار: دارای خروجی الکتریکی (مانند جریان یا ولتاژ) است که می تواند به سیستم های مختلف کنترل و نظارت متصل شود.

- گیج فشار: دارای خروجی بصری (صفحه نمایش دستی یا دیجیتال) فقط برای مشاهده انسان.

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

نتیجه

سنسور فشار یک ابزار مهم در صنعت امروزی است که نقش کلیدی در بهینه سازی فرآیندها و افزایش ایمنی با دقت بیشتر و قابلیت اتصال به سیستم های کنترل دارد. با پیشرفت تکنولوژی، این ابزارها هوشمندتر، دقیق تر و قابل اعتمادتر می شوند. انتخاب، نصب و نگهداری مبدل فشار مناسب می تواند تاثیر بسزایی در کارایی و بهره وری سیستم های صنعتی داشته باشد. با توجه به اهمیت روزافزون دقت و کنترل در فرآیندهای صنعتی، می توان انتظار داشت که نقش مبدل های فشار در آینده صنعت و فناوری بیش از پیش باشد.