اندازه گیری فشار در صنعت و بررسی خطاهای رایج
آنچه در این مطلب میخوانید:
فشار یکی از پارامترهای حیاتی در صنایع مختلف به شمار می‌آید که اندازه‌گیری دقیق آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ابزارهای اندازه‌گیری فشار به‌عنوان ابزاری کلیدی در انجام عملیات مختلف، کنترل فرآیندها و حفظ ایمنی و کیفیت محصولات معرفی می‌شوند. در این مقاله، به اهمیت اندازه‌گیری فشار در صنایع مختلف، انواع رنج‌های فشار و تبدیل آنها به یکدیگر و خطاهای رایج در اندازه‌گیری فشار پرداخته خواهد شد.
اهمیت اندازه‌گیری فشار در صنایع مختلف
صنایع نفت و گاز: در صنعت نفت و گاز، فشار اندازه‌گیری شده برای کنترل فرآیندهای حیاتی مانند پالایش گاز، فرآیند کراکینگ و تزریق فشار اسیدها استفاده می‌شود. همچنین، اندازه‌گیری دقیق فشار در لوله‌ها و تجهیزات نفتی و گازی به‌منظور جلوگیری از خطرات ناشی از نشت و انفجار حیاتی است.
صنایع خودروسازی: در صنعت خودرو، اندازه‌گیری فشار در ترمزها و تایرها برای ایمنی و عملکرد بهینه خودروها بسیار حائز اهمیت است. همچنین، فشارهای مختلف در موتورها و سیستم‌های تزریق سوخت نیز باید دقیقاً کنترل شوند.
صنایع فرآیندی: در صنایع فرآیندی مانند تولید مواد شیمیایی و شیرین‌سازی آب، اندازه‌گیری فشار برای کنترل فرآیندها و جلوگیری از تغییرات غیرمطلوب در شرایط فشار و دما بسیار مهم است.
نکته بسیار مهم : پیشنهاد این شرکت برای صنایع حساس و نیمه حساس استفاده از گیج های فشار با برند های اروپایی و آمریکایی شناخته شده مانند و قابل اطمینان مانند ( ویکا – ایندومارت – روگر – بادوترم – بوردون – نوافیما ) میباشد که با اطمینان به قدمت بالا و کیفیت فوق العاده آنها میتوان گفت که برای محیط های نیاز مند دقت بهترین انتخاب هستند .
انواع رنج فشار و تبدیل آنها
فشار می‌تواند در رنج‌های مختلف اندازه‌گیری شود، از فشارهای بسیار پایین در واکنش‌های شیمیایی تا فشارهای بسیار بالا در صنایع نفت و گاز. تبدیل این رنج‌ها به یکدیگر به‌وسیله ترانسمیترها و ترانسدیوسرها انجام می‌شود. همچنین در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، نیاز به اندازه‌گیری فشار در رنج‌های مختلف وجود دارد.
تصور کنید یک سیستم کنترل فشار ممکن است بخواهد فشار را در محدوده 0 تا 100 پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه‌گیری کند، درحالی‌که یک سیستم مشابه ممکن است نیاز به اندازه‌گیری در محدوده 0 تا 10000 psi داشته باشد. به این منظور، ابزارهای تبدیل فشار به کار می‌روند تا فشارهای مختلف را به یک واحد قابل‌مدیریت تبدیل کنند. دو نوع مبدل متداول عبارت‌اند از:
- ترانسمیترهای فشار (Pressure Transmitters): این ابزارها مشابه ترانسدیوسرهای فشار، فشار را به ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند، اما با این تفاوت که سیگنال الکتریکی تولید شده را به‌صورت دیجیتال به تجهیزات کنترلی می‌فرستند. این امکان وجود دارد که ترانسمیترها به طور مستقیم به شبکه‌های کنترلی و مانیتورینگ متصل شوند و اطلاعات فشار را به‌صورت دقیق و از راه دور انتقال دهند.
- ترانسدیوسرهای فشار (Pressure Transducers): این ابزارها فشار را به ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر، فشار وارد شده به ترانسدیوسر، به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که بعداً می‌تواند توسط تجهیزات الکترونیکی خوانده شود. این ترانسدیوسرها معمولاً قابل کالیبره کردن هستند تا بتوانند فشار را در رنج‌های مختلف اندازه‌گیری کنند.
فرض کنید یک پروژه مهندسی در صنعت نفت به اندازه‌گیری فشار در مخزن نفتی با دو محدوده فشار متفاوت نیاز دارد: 0 تا 100 psi برای اندازه‌گیری فشار در سطح عادی و 0 تا 3000 psi برای اندازه‌گیری فشار در شرایط فشار بالا.
در اینجا، ترانسدیوسرهای فشار با دو رنج مختلف نصب می‌شوند. ترانسدیوسر اول مخصوص رنج 0-100 psi است و ترانسدیوسر دوم برای رنج 0-3000 psi استفاده می‌شود. هر دو ترانسدیوسر فشار را به ولتاژ متناظر تبدیل کرده و این سیگنال‌های ولتاژ به واحد کنترلی ارسال می‌شوند. از این ترانسدیوسرها میتوان در سیستم کنترل فشار و نظارت بر وضعیت مخزن نفتی استفاده کرد.
به‌طورکلی…
تبدیل رنج‌های فشار با استفاده از ترانسدیوسرها و ترانسمیترها امکان اندازه‌گیری دقیق فشار در محدوده‌های مختلف را فراهم می‌کند. این ابزارها به صنایع مختلف اجازه می‌دهند تا بادقت و قابلیت کنترل بالا، فشارهای متغیر در فرآیندهای خود را مدیریت کنند.
خطاهای رایج در اندازه‌گیری فشار
تمام ابزارآلات اندازه‌گیری که در سنجش کمیت خاصی کاربرد دارند دارای خطا هستند و با مجموعه‌ای از فعالیت‌ها میتوان این خطاها را کاهش داد تا فرآیند مدنظر با کمترین میزان خطا کنترل شود و داده‌های دریافتی اعتبار بالا و قابل‌اعتمادی داشته باشند. به عنوان مثال، در یک سیستم کنترل فشار در صنعت نفت و گاز، اگر ترانسمیتر فشار به طور نادرست کالیبره شود و به اشتباه فشار واقعی را بیشتر از حد مجاز نشان دهد، ممکن است ایجاد یک فشار اضافی و ناخواسته در سیستم و به‌عبارت دیگر ایجاد خطرات ایمنی ناشی از افزایش فشار را به دنبال داشته باشد. در ادامه به رایج‌ترین خطاهای احتمالی در اندازه‌گیری فشار و راه‌های جلوگیری از آنها خواهیم پرداخت.
- خطای صفر:
- علت خطا: این خطا معمولاً به دلیل کالیبراسیون نادرست یا خرابی ترانسمیترها رخ می‌دهد.
- راه حل: برای جلوگیری از این خطا، ترانسمیترها باید به‌صورت منظم کالیبره شوند و از ترانسمیترهای باکیفیت و قابل‌اعتماد استفاده شود. همچنین، خرابی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری ترانسمیترها باید بررسی و به‌روزرسانی شوند.
- خطای اسکیل:
- علت خطا: این خطا به‌عنوان نتیجه‌ای از کالیبراسیون نادرست یا خرابی ترانسمیترها رخ می‌دهد و اپراتور را دچار خطا در مقیاس اندازه‌گیری شده می‌کند.
- راه‌حل: به‌منظور جلوگیری از خطای اسکیل، ترانسمیترها باید بادقت کالیبره شوند و ترانسمیترهای با قابلیت تنظیم رنج باید به‌دقت تنظیم شوند.
- خطای لرزش و نوسان:
- علت خطا: نوسان‌ها و لرزش‌ها در محیط ممکن است به‌عنوان نویز وارد سیگنال فشار شوند و خطای اندازه‌گیری ایجاد کنند.
- راه‌حل: برای کاهش خطای لرزش و نوسان، از ترانسمیتر با فیلترینگ مناسب، یا گیج فشار با قابلیت پرشوندگی با روغن و محیط‌هایی که نوسانات و لرزش‌ها را کاهش می‌دهند استفاده شود. همچنین انتخاب درست ابزاردقیق باتوجه‌به شرایط فرآیندی از بروز این خطا تا حد قابل قبولی جلوگیری می‌کند.
- خطای تداخل الکترومغناطیسی:
- علت خطا: تداخل‌های الکترومغناطیسی از منابعی مانند موبایل، تجهیزات رادیویی و سیگنال‌های الکتریکی دیگر می‌توانند باعث ایجاد خطا در سیگنال فشار شوند.
- راه‌حل: برای جلوگیری از خطای تداخل الکترومغناطیسی، ترانسمیترها یا ابزار الکترونیکی باید در محیط‌های الکترومغناطیسی حساس نصب نشوند و از سیستم‌های مهار تداخل مانند (EMI) استفاده شود.
- خطای نقص‌های مکانیکی:
- علت خطا: نقص‌های مکانیکی در گیج یا ترانسمیترها می‌توانند به اختلال در اندازه‌گیری فشار منجر شوند.
- راه‌حل: برای جلوگیری از خطای نقص‌های مکانیکی، گیج‌ها و ترانسمیترها باید به‌دقت نصب و نگهداری شوند و در صورت خرابی یا نقص مکانیکی، به تعمیر و یا تعویض آنها پرداخته شود.
- خطای کابل‌ها و اتصالات:
- علت خطا: کابل‌ها و اتصالات نادرست می‌توانند به تغییرات در سیگنال فشار و خطای اندازه‌گیری منجر شوند.
- راه‌حل: از کابل‌ها و اتصالات باکیفیت و مناسب استفاده کرده و اتصالات به‌دقت بررسی شود. همچنین، کابل‌ها باید به‌منظور کاهش تداخل‌های الکترومغناطیسی بافاصله‌های استاندارد از هم و از دیگر تجهیزات قرار بگیرند. البته آشنایی با نحوه نصب گیج فشار و انجام درست آن ، تا حد زیادی از میزان خطای مربوط به اتصالات می‌کاهد.
نتیجه‌گیری:
اندازه‌گیری فشار در صنایع مختلف اهمیت بسیاری دارد. اندازه‌گیری صحیح و دقیق فشار می‌تواند به بهبود عملکرد فرآیندها، افزایش ایمنی و کاهش خطرات ناشی از نوسانات فشار کمک کند. برای جلوگیری از خطاهای رایج در اندازه‌گیری فشار، حتما از کالاهای اصلی و معتبر استفاده شود و چک دوره‌ای دستگاه‌ها از نظر سالم بودن قطعات و کالیبراسیون فراموش نشود.
همچنین جهت اطلاع بیشتر جهت شناخت انواع برندهای فعال در این حوزه و انتخاب بهترین برند گیج فشار می‌توانید از ما کمک بگیرید.
