ترانسمیتر فشار چیست؟

دقیق سو

12 دقیقه

یکی از ابزارهای کلیدی در صنایع مختلف که برای اندازه‌گیری و تبدیل فشار سیالات (گاز یا مایع) به سیگنال الکتریکی استفاده می‌شود ترانسمیتر فشار نام دارد. این دستگاه‌ها با دقت بالا فشار فیزیکی موجود در محیط را اندازه‌گیری و به سیگنال‌های قابل پردازش توسط سیستم‌های کنترلی تبدیل می‌کنند. ترانسمیترهای فشار در حوزه‌های مختلفی از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، هوافضا و خودروسازی کاربرد دارند. در این مقاله به بررسی جامع این دستگاه‌ها، انواع و کاربردهای آن‌ها می‌پردازیم. پس با «دقیق صنعت اوپاتان» و ادامه این مقاله همراه ما باشید.

ترانسمیتر فشار چیست؟

دستگاهی است که فشار یک سیال یا گاز را اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال‌ها توسط سیستم‌های کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا فشار محیط را مانیتور کرده و در صورت نیاز اقدام‌های لازم را انجام دهند. این محصولات معمولاً از یک حسگر تشکیل شده‌اند که تغییرات فشار را حس کرده و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.

اهمیت اندازه‌گیری فشار

اندازه‌گیری فشار در صنایع متعددی از جمله نیروگاه، پتروشیمی، داروسازی و… بسیار حیاتی است. دانستن فشار این امکان را به مهندسان و اپراتورها می‌دهد تا عملکرد تجهیزات را ارزیابی کنند، سطوح سیال را نظارت کنند و از شرایط بهینه فرآیند اطمینان حاصل کنند. ترانسمیتر‌های فشار نظارت در زمان مناسب را تسهیل می‌کنند و این امر به جلوگیری از خرابی سیستم و اطمینان از ایمنی پرسنل کمک می‌کنند.

فشار عموماً تحت مقدار نیرو در واحد سطح اندازه‌گیری می‌شود. واحدهای مشتق شده مختلفی برای تعیین کمیت فشار استفاده می‌شود، از جمله:

• پاسکال (Pa)، یا نیوتن در هر مترمربع (N/m²)
• پوند بر اینچ مربع (psi)

محیط‌های حساس به فشار مانند صنایع گاز، پتروشیمی، آزمایشگاه و صنعت داروسازی اغلب به ترانسمیترهای فشار برای نظارت بر نیروی اعمالی مایعات و گازها در واحد Pa یا psi نیاز دارند. این امر مستلزم ادغام دقیق ترانسمیترهای فشار در تجهیزات تبدیل سریع الکتریکی است تا اطمینان حاصل شود که نتایج دقیق هستند و در زمان واقعی ارائه می‌شوند. اغلب متخصصان صنعتی به ترانسمیتر‌های فشار تعبیه ‌شده برای حفظ سطوح فشار بهینه برای گاز، روغن و مایعات با دمای بالا متکی هستند.

اگر هنوز به دنبال پاسخ ترانسمیتر فشار چیست؟ هستید بهتر است از مقاله فوجی الکتریک برای این مطلب نیز بازدید فرمایید.

اجزای ترانسمیتر فشار چیست؟

یک ترانسمیتر فشار شامل اجزای مختلفی است که هرکدام برای عملکرد دقیق دستگاه ضروری هستند. این اجزا شامل:

1. سنسور فشار: مهم‌ترین بخش این وسیله که وظیفه اندازه‌گیری فشار را بر عهده دارد. سنسورهای مختلف مانند پیزوالکتریک، خازنی یا مقاومت متغیر می‌توانند با این هدف مورد استفاده قرار گیرند.
2. مدار الکترونیکی: این بخش سیگنال خام از سنسور را تقویت، فیلتر و پردازش می‌کند. همچنین مسئول کالیبراسیون و تنظیم سیگنال به یک مقدار قابل استفاده در سیستم‌های کنترلی است.
3. اتصالات ورودی و خروجی: این اتصالات برای انتقال دقیق مقدار ورودی به سنسور و ارسال سیگنال پردازش شده به سیستم کنترل استفاده می‌شود.
4. پوشش محافظ: این پوشش اجزای داخلی ترانسمیتر را در برابر شرایط محیطی نامطلوب محافظت می‌کند.
5. منبع تغذیه: انرژی لازم برای عملکرد سنسور و مدارهای الکترونیکی را تأمین می‌کند.
6. نمایشگر و رابط کاربری: امکان مشاهده مقادیر اندازه‌گیری شده و تنظیمات را فراهم می‌کند.

انواع ترانسمیتر های فشار

این دستگاه‌ها در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند:

1. ترانسمیتر فشار مطلق: این دستگاه‌ها فشار را نسبت به یک نقطه مرجع خلأ مطلق اندازه‌گیری می‌کنند و برای محیط‌هایی که فشار نسبی به خلأ اهمیت دارد، کاربرد دارند.
2. ترانسمیتر فشار گیج: این نوع دستگاه فشار را نسبت به فشار محیط اندازه‌گیری می‌کند و در صنایعی مانند سیستم‌های آبرسانی و هیدرولیک به کار می‌روند.
3. ترانسمیتر فشار تفاضلی: این دستگاه‌ها اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه‌گیری کرده و در صنایعی مانند نفت و گاز و پتروشیمی استفاده می‌شوند.
4. ترانسمیتر فشار ترکیبی: این ترانسمیترها قادرند هر دو فشار مثبت و منفی را اندازه‌گیری کنند و در صنایعی که فشار محیط ممکن است تغییر کند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
5. ترانسمیتر فشار هیدرواستاتیک: این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری فشار ناشی از ستون مایع در مخازن و سیلوها به کار می‌روند.
6. ترانسمیتر فشار دیجیتال: این ترانسمیترها سیگنال‌های فشار را به صورت دیجیتال پردازش کرده و به سیستم‌های مانیتورینگ ارسال می‌کنند.
7. ترانسمیتر فشار خازنی: این نوع ترانسمیترها از تغییرات ظرفیت خازنی برای اندازه‌گیری فشار استفاده می‌کنند و در محیط‌های سخت و با دقت بالا کاربرد دارند.

انواع ترانسمیتر های فشار از نظر شکل ظاهری

این دستگاه‌ها بر اساس شکل ظاهری به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند:

1. ترانسمیترهای فشار قلمی: این ترانسمیترها طراحی باریک و بلندی دارند که شبیه به یک قلم یا میله است. این نوع ترانسمیترها در سیستم‌هایی با فضای محدود یا درون لوله‌ها و تجهیزات کوچک نصب می‌شوند. طراحی کوچک و نصب ساده این نوع ترانسمیترها، آن‌ها را برای کاربردهایی مانند سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک مناسب می‌کند.
2. ترانسمیترهای فشار فلنجی: این نوع ترانسمیترها دارای اتصال فلنجی هستند که به‌طور مستقیم روی مخازن یا خطوط لوله نصب می‌شوند. این نوع اتصال برای سیستم‌های تحت فشار بالا مناسب است و در مخازن تحت فشار کاربرد زیادی دارد.
3. ترانسمیترهای فشار رزوه‌ای: دارای اتصالات رزوه‌ای هستند که معمولاً در سیستم‌های لوله‌کشی کوچک و متوسط استفاده می‌شوند. این نوع ترانسمیترها نصب ساده و سریعی دارند و در سیستم‌های هیدرولیک به کار می‌روند.
4. ترانسمیترهای فشار دیافراگمی:‌ این ترانسمیترها دارای دیافراگم‌هایی هستند که فشار را حس می‌کنند. این نوع طراحی برای محیط‌های خورنده یا حساس بهداشتی استفاده می‌شود، مانند صنایع غذایی و دارویی.
5. ترانسمیترهای فشار توکار:‌ این ترانسمیترها به‌طور مستقیم با سطح داخلی لوله یا مخزن در تماس هستند و معمولاً برای اندازه‌گیری فشار در محیط‌هایی که تمیز کردن منظم ضروری است، به کار می‌روند.

عملکرد ترانسمیتر فشار

برای درک عملکرد این دستگاه، باید فرآیند اندازه‌گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی را به صورت مرحله به مرحله بررسی کرد:

1. اندازه‌گیری فشار: ابتدا ترانسمیتر فشار از یک سنسور استفاده می‌کند که به تغییرات فشار حساس است. این سنسور ممکن است به صورت یک المان مکانیکی یا الکترونیکی ساخته شده باشد که تحت تأثیر فشار فیزیکی، تغییر شکل می‌دهد. این تغییرات به عنوان مبنای محاسبات فشار توسط ترانسمیتر استفاده می‌شوند.
2. تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی: تغییرات مکانیکی یا الکترونیکی در سنسور باعث تغییر ویژگی‌های الکتریکی مانند مقاومت یا ظرفیت خازنی می‌شود. این تغییرات توسط مدارهای الکترونیکی درون ترانسمیتر پردازش شده و به یک سیگنال الکتریکی قابل خواندن تبدیل می‌شود.
3. پردازش و تقویت سیگنال: سیگنال تولید شده از سنسور ممکن است نیاز به تقویت یا فیلتر کردن داشته باشد. مدارهای پردازش سیگنال درون ترانسمیتر وظیفه بهبود کیفیت سیگنال را بر عهده دارند.
4. کالیبراسیون و دقت: این دستگاه‌ها نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای دارند تا دقت اندازه‌گیری حفظ شود. این فرآیند به‌طور دوره‌ای انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که دقت اندازه‌گیری در شرایط محیطی مختلف همچنان حفظ می‌شود.
5. ارسال سیگنال به سیستم کنترلی: در نهایت، سیگنال الکتریکی تولید شده توسط این دستگاه به سیستم کنترلی و مانیتورینگ ارسال می‌شود. این سیستم‌ها می‌توانند سیگنال را تجزیه و تحلیل کرده و تغییرات فشار را به کاربر گزارش دهند.

خروجی ترانسمیتر فشار

سیگنال خروجی ترانسمیتر فشار به سیستم‌های کنترلی ارسال می‌شود. این سیگنال معمولاً به دو شکل آنالوگ و دیجیتال موجود است. در خروجی آنالوگ، مقادیری مانند 20-4 میلی‌آمپر یا 10-0 ولت استفاده می‌شود. در خروجی دیجیتال، سیگنال به‌صورت دیجیتال کدگذاری شده و از طریق پروتکل‌هایی مانند HART یا Modbus ارسال می‌شود. این نوع خروجی امکان انتقال داده‌های دقیق‌تر و کنترل از راه دور را فراهم می‌کند.

کاربرد ترانسمیتر فشار چیست؟

ترانسمیترهای فشار در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند و نقش مهمی را ایفا می‌کنند. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این دستگاه‌ها در صنایع نفت و گاز است که برای نظارت بر فشار داخل خطوط لوله و مخازن استفاده می‌شوند. همچنین این محصولات برای جلوگیری از نشتی و انفجارها کاربرد دارند. در صنایع شیمیایی و پتروشیمی نیز این ابزارها برای کنترل فشار در فرآیندهای تولید مواد مختلف کاربرد دارند. دقت بالا در اندازه‌گیری فشار در این صنایع از اهمیت بالایی برخوردار است.

در سیستم‌های آبرسانی و تصفیه آب، از این کالا برای مانیتورینگ و کنترل فشار در خطوط لوله و مخازن ذخیره آب استفاده می‌شود و به تضمین توزیع ایمن آب کمک می‌کند. همچنین در صنایع غذایی و داروسازی، این دستگاه‌ها برای کنترل دقیق این کمیت در تجهیزات تولید و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نصب و نگهداری

نصب و نگهداری صحیح ترانسمیترهای فشار از اهمیت بالایی برخوردار است. در هنگام نصب، باید محل مناسب برای نصب انتخاب شود تا دستگاه بتواند داده‌های دقیق ارائه دهد. پس از نصب، کالیبراسیون دستگاه ضروری است تا داده‌ها با شرایط واقعی مطابقت داشته باشند. در نگهداری این دستگاه‌ها، بررسی‌های دوره‌ای و نظافت منظم از اهمیت بالایی برخوردار است.

تفاوت ترانسمیتر فشار و ترانسدیوسر

یکی از پرسش‌های متداول درباره دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار، تفاوت آن‌ها با ترانسدیوسرها است. ترانسمیتر فشار و ترانسدیوسر هر دو برای اندازه‌گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های اساسی دارند. ترانسدیوسر وظیفه تبدیل یک نوع انرژی به نوع دیگر را بر عهده دارد. به‌طور خاص، یک ترانسدیوسر فشار، فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. در مقابل، ترانسمیتر فشار این سیگنال الکتریکی را تقویت و پردازش می‌کند تا به سیگنالی استاندارد و قابل استفاده برای سیستم‌های کنترلی تبدیل شود. ترانسمیترها معمولاً پیچیده‌تر از ترانسدیوسرها هستند و در کاربردهای صنعتی پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایا و معایب

ترانسمیترهای فشار دارای مزایا و معایب خاصی هستند که بسته به کاربرد مورد نظر، می‌توانند نقش مهمی در تصمیم‌گیری داشته باشند.

مزایا:

• دقت بالا:  این دستگاه‌ها با دقت بالایی فشار را اندازه‌گیری می‌کنند و برای کاربردهای حساس مناسب هستند.
• پایداری و قابلیت اطمینان: این دستگاه‌ها در شرایط محیطی سخت، عملکردی پایدار و قابل اعتماد دارند.
• طول عمر بالا: به دلیل مقاومت در برابر شرایط نامطلوب، این دستگاه‌ها عمر طولانی دارند.
• کنترل دقیق فرآیندها: ترانسمیترهای فشار امکان کنترل دقیق و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کنند.

معایب:

• هزینه بالا: مدل‌های پیشرفته‌تر آن هزینه بالایی دارند.
• نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای: برای حفظ دقت، نیاز به کالیبراسیون منظم دارند.
• نیاز به نگهداری: نگهداری منظم برای جلوگیری از کاهش دقت و کارایی ضروری است.
• نصب پیچیده: نصب این دستگاه‌ها به دقت و تخصص نیاز دارد.

برندهای معتبر

در صنعت اندازه‌گیری و کنترل فرآیندها، برندهای معتبری وجود دارند که محصولات باکیفیتی ارائه می‌دهند. برخی از برندهای معتبر در این حوزه عبارت‌اند از:

1. زیمنس (Siemens): یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تجهیزات صنعتی در جهان که محصولات پیشرفته‌ای با دقت بالا عرضه می‌کند.
2. ویکا (WIKA): برندی آلمانی با سابقه طولانی در تولید دستگاه‌های اندازه‌گیری، به‌ویژه در صنایع پتروشیمی و نفت و گاز. ترانسمیتر فشار ویکا همواره یکی از بهترین و پرطرفدارترین محصولات این حوزه بوده است.
3. روزمنت (Rosemount): زیرمجموعه‌ای از شرکت Emerson که به دلیل دستگاه‌های با کیفیت در حوزه‌های مختلف شناخته می‌شود.
4. یوکوگاوا (Yokogawa): برندی ژاپنی که به دلیل دقت و پایداری بالا در فرآیندهای صنعتی پیچیده مورد اعتماد است.

نکات مهم در انتخاب و خرید ترانسمیتر فشار

برای انتخاب و خرید ترانسمیتر فشار مناسب، باید چندین فاکتور مهم را در نظر گرفت:

1. محدوده کاری: دستگاه باید قادر به اندازه‌گیری فشار در محدوده‌ی مورد نیاز فرآیند باشد.
2. دقت و پایداری: دقت بالا و پایداری در طول زمان از عوامل کلیدی در انتخاب دستگاه هستند.
3. نوع خروجی سیگنال: نوع سیگنال خروجی (آنالوگ یا دیجیتال) باید با سیستم کنترل موجود مطابقت داشته باشد.
4. شرایط محیطی: دستگاه باید برای شرایط محیطی که در آن استفاده می‌شود، مناسب باشد.
5. قابلیت کالیبراسیون و نگهداری: بررسی امکان کالیبراسیون آسان و نگهداری کم‌هزینه، از اهمیت زیادی برخوردار است.
6. هزینه و بودجه: هزینه دستگاه و همچنین هزینه‌های مربوط به نگهداری و نصب باید با بودجه موجود همخوانی داشته باشد.

 سخن آخر

در این مقاله تلاش کردیم تا به پرسش «ترانسمیتر فشار چیست؟» پاسخ کاملی بدهیم. همانطور که پیش‌تر نیز گفتیم، ترانسمیترهای فشار یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف هستند که با دقت بالا فشار را اندازه‌گیری و به سیگنال‌های الکتریکی قابل پردازش تبدیل می‌کنند. این دستگاه‌ها به بهبود دقت و کارایی در فرآیندهای صنعتی کمک می‌کنند و نقش مهمی در افزایش بهره‌وری و جلوگیری از مشکلات ناشی از تغییرات فشار دارند. با انتخاب صحیح ترانسمیتر فشار و نگهداری مناسب از آن، می‌توان بهبود قابل توجهی در عملکرد سیستم‌ها و افزایش طول عمر تجهیزات صنعتی به دست آورد. بنابراین، آگاهی از اصول عملکرد، انواع، و کاربردهای این ابزار، می‌تواند به مهندسان و تکنسین‌ها در انتخاب و استفاده بهینه از این ابزارها کمک شایانی کند. شما می‌توانید جدیدترین ترانسمیترهای فشار را با کیفیت اورجینال و پایین‌ترین قیمت، از سایت DSO خریداری کنید