در سیال های با چسبندگی و خورندگی بالا از سیل شیمیایی یا دیافراگم استفاده می شود. در واقع این ادوات جهت جلوگیری از تماس مستقیم سیال مورد اندازه گیری با قسمت اندازه گیر مورد استفاده قرار می گیرند.
این سنسورها که معمولاً فلزی یا از انواع خاصی از پلیمرهای ارتجاع پذیر میباشند، بصورت یک صفحه صاف یا چین خورده ساخته شده اند. عمدتاً این نوع از دستگاه ها برای اندازه گیری اختلاف فشار استفاده می شوند. در یک سلول اختلاف فشار یا Dp cell تغییر شکل مکانیکی دیافراگم موجب یک جابجایی کوچک و نیز کشیدگی سطح دیافراگم میشود. از این دو خاصیت یعنی جابجایی و نیز کشیدگی سطح ایجاد شده، به طور مستقل میتوان به منظور اندازه گیری میزان اختلاف فشار اعمالیاستفاده نمود. در واقع میزان کشیدگی و میزان جابجایی ایجاد شده، رابطه مشخصی با اختلاف فشار اعمالی دارد. لذا با دانستن یکی از دو فشار، می توان میزان فشار مجهول را به دست آورد.
از محاسن مهم دیافراگم ها، قابلیت محافظت از دیگر ابزارهای اندازه گیری فشار در برابر شرایط نامناسب، مثل دماهای بالا و سیالات خورنده و نیز توانایی بالای آنها در آب بندی میباشد. به عبارت دیگر این نوع سنسورها، احتیاج بسیار کمتری به تجهیزات آب بندی دیگر، دارند. به همین دلیل در بسیاری از دستگاه های اندازه گیری فشار، از یک دیافراگم به عنوان سنسور فشار استفاده می شود. این دستگاه ها یا از خاصییت جابجایی دیافراگم و یا از خاصیت کشیدگی سطح آن برای اندازه گیری استفاده می کنند. به عنوان مثال ترانسدیوسرهای خازنی، سلفی، مقاومتی و پیزوالکتریک از جابجایی که دیافراگم ایجاد می نماید برای اندازه گیری تغییرات فشار استفاده می کنند و ترانسدیوسر کرنش سنج از خاصیت کشیدگی سطح دیافراگم استفاده می نماید.
از آنجاییکه بسیاری از دیافراگم های که از جنس غیر فلزی ساخته می شوند، در مقابل مواد خورنده و ضربه، حساس میباشند، به همین جهت، در این موارد از دو دیافراگم استفاده میشود. دیافراگم اول که در تماس با سیال است، معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ می باشد. تغییرشکل دیافراگم اول تحت تاثیر فشار سیال، باعث جابجا شدن یک سیال واسطه که تراکم ناپذیر و همچنین غیرخورنده است،خواهد شد. معمولاً از روغن سیلیکون که جاذب ضربه و ارتعاش نیز هست به عنوان سیال انتقال دهنده استفاده میکنند. این سیال، فشار را به دیافراگم دوم که عمدتاً غیر فلزی می باشد، منتقل می کند.
از آنجاییکه نصب دیافراگم ها باید شرایط خاصی مانند نصب شدن بین دو فلنج را داشته باشد، تعویض و کالیبره نمودن آنها مشکل میباشد. به همین جهت، در بسیاری از موارد از یک کپسول که شامل دو دیافراگم فلزی متصل به هم تشکیل یافته، استفاده می شود. این کپسول از طریق یک لوله به سیال مورد اندازه گیری متصل می باشد. هنگامی که سیال فرآیندی وارد کپسول می شود، با اعمال فشار به دیواره کپسول باعث تغییر شکل دیواره های دیافراگمی آن می شود. کپسولها می توانند به صورت متوالی نیز در امتداد هم قرار بگیرند و به این ترتیب میزان جابجایی ایجاد شده، افزایش یابد.
سنسورهای دیافراگمی در مقایسه با سنسور بوردون، به جهت دارا بودن سطح اتکاء بیشتر، نسبت به ارتعاشات محیط حساسیت کمتری دارند. همچنین این سنسورها، کاربرد زیادی برای اندازه گیری فشار سیالات ویسکوز دارند. لازم به ذکر است، عیب عمده دیافراگم ها، تنظیم نقطه صفر می باشد.
گیج های فشار دیافراگمی
این سنسورها که معمولاً فلزی یا از انواع خاصی از پلیمرهای ارتجاع پذیر میباشند، بصورت یک صفحه صاف یا چین خورده ساخته شده اند. عمدتاً این نوع از دستگاه ها برای اندازه گیری اختلاف فشار استفاده می شوند. در یک سلول اختلاف فشار یا Dp cell تغییر شکل مکانیکی دیافراگم موجب یک جابجایی کوچک و نیز کشیدگی سطح دیافراگم میشود. از این دو خاصیت یعنی جابجایی و نیز کشیدگی سطح ایجاد شده، به طور مستقل میتوان به منظور اندازه گیری میزان اختلاف فشار اعمالیاستفاده نمود. در واقع میزان کشیدگی و میزان جابجایی ایجاد شده، رابطه مشخصی با اختلاف فشار اعمالی دارد. لذا با دانستن یکی از دو فشار، می توان میزان فشار مجهول را به دست آورد.
سنسور فشار دیافراگمی
از محاسن مهم دیافراگم ها، قابلیت محافظت از دیگر ابزارهای اندازه گیری فشار در برابر شرایط نامناسب، مثل دماهای بالا و سیالات خورنده و نیز توانایی بالای آنها در آب بندی میباشد. به عبارت دیگر این نوع سنسورها، احتیاج بسیار کمتری به تجهیزات آب بندی دیگر، دارند. به همین دلیل در بسیاری از دستگاه های اندازه گیری فشار، از یک دیافراگم سیل به عنوان سنسور فشار استفاده می شود. این دستگاه ها یا از خاصییت جابجایی دیافراگم و یا از خاصیت کشیدگی سطح آن برای اندازه گیری استفاده می کنند. به عنوان مثال ترانسدیوسرهای خازنی، سلفی، مقاومتی و پیزوالکتریک از جابجایی که دیافراگم ایجاد می نماید برای اندازه گیری تغییرات فشار استفاده می کنند و ترانسدیوسر کرنش سنج از خاصیت کشیدگی سطح دیافراگم استفاده می نماید.
ترانسمیتر فشار دیافراگمی
از آنجاییکه بسیاری از دیافراگم های که از جنس غیر فلزی ساخته می شوند، در مقابل مواد خورنده و ضربه، حساس میباشند، به همین جهت، در این موارد از دو دیافراگم استفاده میشود. دیافراگم اول که در تماس با سیال است، معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ می باشد. تغییرشکل دیافراگم اول تحت تاثیر فشار سیال، باعث جابجا شدن یک سیال واسطه که تراکم ناپذیر و همچنین غیرخورنده است،خواهد شد. معمولاً از روغن سیلیکون که جاذب ضربه و ارتعاش نیز هست به عنوان سیال انتقال دهنده استفاده میکنند. این سیال، فشار را به دیافراگم دوم که عمدتاً غیر فلزی می باشد، منتقل می کند.
دیافراگم سیل
ز آنجاییکه نصب دیافراگم ها باید شرایط خاصی مانند نصب شدن بین دو فلنج را داشته باشد، تعویض و کالیبره نمودن آنها مشکل میباشد. به همین جهت، در بسیاری از موارد از یک کپسول که شامل دو دیافراگم فلزی متصل به هم تشکیل یافته، استفاده می شود. این کپسول از طریق یک لوله به سیال مورد اندازه گیری متصل می باشد. هنگامی که سیال فرآیندی وارد کپسول می شود، با اعمال فشار به دیواره کپسول باعث تغییر شکل دیواره های دیافراگمی آن می شود. کپسولها می توانند به صورت متوالی نیز در امتداد هم قرار بگیرند و به این ترتیب میزان جابجایی ایجاد شده، افزایش یابد.
سنسورهای دیافراگمی در مقایسه با سنسور بوردون، به جهت دارا بودن سطح اتکاء بیشتر، نسبت به ارتعاشات محیط حساسیت کمتری دارند. همچنین این سنسورها، کاربرد زیادی برای اندازه گیری فشار سیالات ویسکوز دارند. لازم به ذکر است، عیب عمده دیافراگم ها، تنظیم نقطه صفر می باشد.
فشار یکی از مهم ترین کمیت هایی است که در صنعت به طور گسترده مورد اندازه گیری قرار می گیرد و اندازه گیری درست فشار و قابل ردیابی بودن این اندازه گیری در بسیاری از بخش ها مهم است. روش هایبسیاری برای اندازه گیری فشار و خلاء وجوددارد . وسایلی که برای اندازه گیری فشار استفاده میشوند را فشار سنجیا خلاء سنج مینامند . بطور معمول به وسایل اندازه گیری که فشارهای نزدیک فشار اتمسفر رااندازه گیری میکنند ، مانومتراطلاق میشود.همچنین در اغلب موارد به وسایلی که در آنها ستونی از مایع وجود دارد نیز مانومتر می گویند.
فشار یک کمیت مطلق نیست و برای همین در اندازه گیری فشار ، همیشه مقدار آنرا نسبت به یک فشار مرجع تعیین میکنند. گاهی نیز فشار نسبت به فشار خلاء سنجیده میشود. معمولا فشار خلاء به سه پله فشار خلاء پایین ، فشار خلاء بالا و فشار خلاء خیلی بالا (تا حدود ۱۱-۱۰ میلی بار) تقسیم میشود. ولی بایستی توجه داشت رسیدن به خلاء مطلق (صفر میلی بار) بسیار دشوار است.
براساس مبنای تعیین شده برای اندازه گیری فشار آنرا به سه صورت زیر در نظر میگیرند:
۱-فشار مطلق: اگر در ظرفی مولکول نباشد فشار صفر استبه فشار اندازه گیری شده روی یک مقیاس دارای فشار صفر به عنوان نقطه مرجع فشار مطلق (absolute pressure) گفته می شود به عبارت دیگر فشار مطلق فشاری است که برمبنای خلاء کامل اندازه گیری میشود و خلاء کامل بعنوان مرجع اندازه گیری یا صفر مبنا درنظر گرفته میشود
۲-فشار سنجش : فشاری است که برمبنای فشار اتمسفر سنجیده میشود وفشار اتمسفر بعنوان مرجع اندازه گیری یا صفر مبنا درنظر گرفته میشود مقادیر اختلاف فشار بین یک فشار بالاتر از فشار اتمسفری و فشار اتمسفری فشار سنجه ای مثبت نامیده می شود در حالی که اختلاف فشار بین یک فشار پایین تر از فشار اتمسفری و فشار اتمسفری فشار سنجه ای منفی یا خلا نامیده می شود. مقادیر فشار سنجه ای با تغییر فشار محیط اندکی تغییر می کند.
۳- فشار تفاضلی یا اختلاف فشار: عبارتست از اختلاف فشار بین دو نقطه متمایز یک سیستم. برای مثال جریان یک سیال در امتداد یک محدوده داخل یک لوله باعث ایجاد اختلاف فشار می شودو از آن برای تعیین فلو گاز یا سیال استفاده می شود، این اصل اساس کار صفحه روزنه دار است.
بنابراین فشار سنجش برابراست با فشار مطلق منهای فشار اتمسفر یا فشار مطلق جمع جبری فشار مطلق و فشار اتمسفر است
Type D Gauge: Our most popular economical model. Type H Gauge: Precise control of the swing arm allows for use when space is restricted. Type B Gauge: Specifically designed to work in standard barrels and drums. Type L Gauge: The best gauge for small tanks under 12 inches. Type DU Gauge: Mechanical remote reading gauge.
سایت نقطه کنترل جهت آشنایی شما عزیزان اقدام به تهیه ویدیو کلیپی به همین منظور نموده و شمارا به تماشایویدیویی در باره گیج فشاردعوت مینمایم.
