ترانسمیتر فشار چیست؟
آنچه در این مطلب میخوانید:
برای پاسخ بهتر به سوال ترانسمیتر فشار چیست؟ باید به بررسی عمیق این ابزار پرداخت در ادامه با ما همراه باشید تا با پاسخ این سوال آشنا شوید. ترانسمیتر فشار نوعی حسگر است که برای اندازه‌گیری و تبدیل فشار سیال گاز یا مایع به سیگنال الکتریکی استفاده می‌شود. این ابزاردقیق معمولاً برای اندازه‌گیری فشار در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند تا قبل از وقوع حادثه به کاربران هشدار دهند. ترانسمیتر فشار در فرآیندها و برنامه‌های صنعتی مختلف برای نظارت و کنترل دقیق سطوح فشار استفاده می‌شود.
از جمله این صنایع می‌توان صنایع نفت و گاز، فرآوری مواد شیمیایی، تصفیه آب، HVAC (گرمایش، سرمایش و تهویه‌مطبوع) و بسیاری از صنایع دیگر که در آن نظارت و کنترل دقیق فشار، برای کارکرد ایمن ضروری است، را نام برد. خروجی دادههای سنسور فشار معمولاً در سیستم‌های کنترلی، سیستم‌های کنترل توزیع شده (DCS) و سیستم‌های کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده‌ها (SCADA) برای خودکارسازی فرآیندها و اطمینان از عملکرد بهینه جمع‌آوری و تحلیل می‌شوند. ما در دقیق صنعت اوپاتان میکوشیم تا پاسخگوی نیاز صنایع گوناگون به انواع سنسور فشار و دما با قابلیت‌های گوناگون از انواع برند‌های معتبر اروپایی و آمریکایی باشیم.
این نوع سنسور معمولاً از یک سطح حساس به فشار ساخته شده که از فولاد، سیلیکون یا مواد دیگر تشکیل شده است. در پشت این سطوح قطعات الکترونیکی قرار دارند که قادر به تبدیل نیروی اعمال شده بر حسگر فشار به سیگنال الکتریکی هستند. دیافراگم‌های فولادی نصب شده روی مخازن تحت‌فشار یا لوله‌کشی می‌توانند تغییر شکل‌های کوچک مربوط به نیروی اعمالی را ثبت کنند که به‌سرعت توسط یک سنسور فشار به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
کاربردهای ترانسمیتر فشار چیست؟
به طور معمول ترانسمیتر فشار در طیف وسیعی از بخش‌های صنعتی استفاده می‌شود. در حفاری و اکتشاف نفت معمولاً از سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری مقادیر اختلاف فشار داخلی و خارجی تجهیزات حساس به فشار استفاده می‌کنند. پارامترهای اندازه‌گیری باید به‌درستی کنترل و حفظ شود تا اطمینان حاصل شود که فرآیندهای حفاری و اکتشاف مطابق با استانداردهای بهینه انجام می‌شود. این موضوع در مورد تأسیسات پتروشیمی، گاز و مواد شیمیایی نیز مشابه است.
صنایع متعددی از وسایل حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی حساس به فشار برای حفظ شرایط مطلوب محصول استفاده می‌کنند که باید به‌دقت نظارت شود تا از تحویل ایمن و کیفیت نهایی اطمینان حاصل شود. همچنین آزمایشگاه‌ها از ترانسمیتر فشار برای اندازه‌گیری فشار نسبی محفظه‌های خلأ به اتمسفر استفاده می‌کنند. تصاویری از کاربردهای متعدد ترانسمیتر فشار در صنایع مختلف در شکل زیر نشان‌داده‌شده است.
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.
مزایای ترانسمیتر فشار
چندین مزیت کلیدی در ترانسمیترهای فشار وجود دارد که در هنگام خرید ترانسمیتر فشار باید در نظر داشت. این ابزار نه‌تنها سطوح فشار، بلکه اختلاف فشار را نیز اندازه‌گیری می‌کنند. همچنین بسیار بادوام هستند و تقریباً در هر محیطی مقاومت می‌کنند و در صورت نیاز می‌توانند به طور کامل زیر آب قرار گیرند. برخلاف یک گیج فشار، ترانسمیتر فشار را می‌توان به سیستم‌های دیگر مانند مدارهای الکتریکی نیز متصل کرد.
اجزای ترانسمیتر فشار چیست؟
- عنصر حسگر: در هسته یک ترانسمیتر فشار، عنصر حسگر قرار دارد که به طور مستقیم با محیط فرآیند تعامل دارد. انتخاب عنصر حسگر به نوع فشار اندازه‌گیری شده بستگی دارد. فناوری‌های رایج حسگر شامل کرنش‌سنج‌ها، حسگرهای خازنی و کریستال‌های پیزوالکتریک است.
- دیافراگم: دیافراگم به‌عنوان یک غشای انعطاف‌پذیر عمل می‌کند که به تغییرات فشار پاسخ می‌دهد. هنگامی‌که فشار بر دیافراگم وارد می‌شود تغییر شکل می‌یابد، سپس به یک نیروی متناسب تبدیل می‌شود.
- مکانیسم انتقال: مکانیسم انتقال نیروی مکانیکی دریافتی از دیافراگم را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این فرآیند ممکن است شامل استفاده از پل‌های وتستون یا مواد پیزوالکتریک باشد.
ترانسمیترهای فشار چگونه کار می‌کنند؟
همان‌طور که اشاره شد، وظیفه اصلی ترانسمیتر فشار این است که فشار اعمال شده توسط یک مایع یا گاز را حس کند و سپس این کمیت فیزیکی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند که می‌تواند به‌راحتی توسط سیستم‌های کنترلی، رایانه‌ها یا دستگاه‌های نمایشگر منتقل و پردازش شود. سیگنال الکتریکی تولید شده توسط ترانسمیتر معمولاً به شکل یک جریان (4 الی 20 میلی‌آمپر) یا یک ولتاژ (0 تا 10 ولت) است که می‌تواند متناسب با فشار اندازه‌گیری شده باشد.
عملکرد ترانسمیتر فشار از طریق مراحل سه‌گانه زیر انجام می‌پذیرد:
- حسگر تشخیص فشار: هنگامی‌که فشار به دیافراگم وارد می‌شود، تغییر مکان می‌دهد. این تغییر شکل و جابه‌جایی توسط عنصر حسگر تشخیص داده می‌شود و یک سیگنال الکتریکی متناسب تولید می‌کند.
- تبدیل سیگنال: سپس سیگنال الکتریکی از عنصر حسگر پردازش شده و به سیگنال خروجی تبدیل می‌شود که مطابق با فشار اندازه‌گیری شده است. این سیگنال می‌تواند در فرمت آنالوگ یا دیجیتال باشد.
- انتقال سیگنال خروجی: سیگنال تبدیل شده به سیستم کنترل یا واحد جمع‌آوری داده‌ها منتقل می‌شود، جایی که می‌توان آن را نمایش داد، تجزیه‌وتحلیل کرد و یا برای کنترل فرآیند استفاده کرد.
جمع‌بندی :
ترانسمیتر فشار یک ابزاردقیق جهت کنترل فشار در صنایع مختلف است. امکان ویژه‌ای که ترانسمیتر فشار را از سایر ابزار اندازه‌گیری فشار متمایز می‌کند، این است که این ابزار علاوه بر اندازه‌گیری فشار سیال موردنظر، قابلیت این را دارد که خروجی آنالوگ با جریانی تا 20 امپر را برای سیستم کنترلی بفرستد تا بتوان فرآیند را از راه دور و از طریق اتوماسیون کنترل کرد.
این ابزار با قابلیت مقاومت و دوام بالا در اکثر محیط‌های فرآیندی، در صنایع بزرگ همچون حفاری و اکتشاف نفت تا یک سیستم کوچک خانگی تهویه‌مطبوع کاربرد دارند. هر ترانسمیتر از سه جز اصلی عنصر حسگر، دیافراگم و مکانیزم انتقال تشکیل شده است. امیدوریم بعد از خواندن این مقاله به پاسخ پرسش ” ترانسمیتر فشار چیست؟ “رسیده باشید.
