ترانسمیتر فشار چیست و چه کاربردی دارد؟ انواع پرشر ترانسمیتر

معرفی 

در سیستم‌های صنعتی، بهینه‌سازی عملکرد و جلوگیری از اختلال در فرآیندهای مختلف از اهداف حیاتی است. برای دستیابی به این هدف، نظارت مداوم بر مقادیر فیزیکی مانند فشار، دما، جریان و سطح اهمیت دارد. فرستنده های فشار که به عنوان سنسور فشار نیز شناخته می شوند، دستگاه های پرکاربردی هستند که فشار سیستم را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کرده و به یک واحد کنترل منتقل می کنند. این فرستنده ها نه تنها برای اندازه گیری فشار استفاده می شوند، بلکه در اندازه گیری مقادیر دیگر نیز کاربرد دارند. آنها می توانند در صنایع مختلفی مانند صنعت نفت و گاز، صنعت شیمیایی، صنعت خودروسازی، صنعت آب و فاضلاب و بسیاری از برنامه های صنعتی دیگر استفاده شوند. در این مقاله به بررسی کاربردها، انواع و اصول عملکرد ترانسمیترهای فشار می پردازیم. همچنین مزایا، معایب، الزامات نصب، عوامل موثر بر انتخاب و تفاوت بین پرشر ترانسمیترها و مبدل ها را مورد بحث قرار خواهیم داد.

ترانسمیتر فشار: چیست و چگونه کار می کند؟

ترانسمیتر فشار که به آن سنسور فشار نیز گفته می شود، ابزاری حیاتی در سیستم های اتوماسیون صنعتی است. فشار یک سیستم را به سیگنال های الکتریکی آنالوگ تبدیل می کند و آنها را به یک واحد کنترل می فرستد که اغلب برای اندازه گیری فشار گازها یا مایعات استفاده می شود. فرستنده‌های فشار معمولاً در ماشین‌ها، مخازن، لوله‌ها و فرآیندهای مختلف به کار می‌روند تا قبل از وقوع هر گونه حادثه بحرانی هشدارهای به موقع به کاربران ارائه دهند. 

ترانسمیتر های فشار معمولاً شامل یک سنسور فشار، یک واحد تبدیل سیگنال و یک واحد خروجی هستند. سنسور فشار، فشار را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می کند که به صورت ولتاژ یا جریان تولید می شود. سپس واحد تبدیل سیگنال این سیگنال را تقویت و تبدیل می کند تا بتواند به راحتی خوانده شود. در نهایت، سیگنال خروجی به صورت استاندارد مانند 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت ارائه می شود که می تواند به سیستم های کنترلی و نمایشگرها متصل شود.

انواع اندازه گیری فشار

فرستنده های فشار می توانند فشار مطلق، فشار گیج یا فشار دیفرانسیل را اندازه گیری کنند. فشار مطلق به خلاء کامل اطلاق می شود که فشار آن 0 psi است. از طرف دیگر فشار گیج فشار را نسبت به فشار اتمسفر اندازه گیری می کند و معمولاً فشار اتمسفر را 0 psi در نظر می گیرد. ترانسمیتر فشار دیفرانسیل اختلاف فشار بین دو پورت ورودی را اندازه گیری می کند و اختلاف فشار را نسبت به محدوده مدرج در خروجی آنها نشان می دهد.

ساختار داخلی ترانسمیتر فشار

ساختار داخلی فرستنده های فشار شامل یک عنصر حسگر است که فشار مورد نظر را اندازه گیری می کند و فناوری های مختلفی مانند کرنش سنج ها، خازن ها و پتانسیومترها را اندازه گیری می کند. انتخاب سنسور به کاربرد و شرایط محیط کاری بستگی دارد.

انواع پرشر ترانسمیتر

بسته به کاربرد و شرایط محیطی انواع مختلفی از ترانسمیتر های فشار پیشنهاد می شود که در زیر برخی از آن ها آورده شده است:

1. ترانسمیتر فشار مبتنی بر سیستم ممبران: این نوع ترانسمیترها از ممبران یا غشاء برای تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی استفاده می‌کنند. ممبران می‌تواند به صورت فلزی، سیلیکونی یا سرامیکی باشد. ترانسمیتر فشار ممبرانی دقت بالا، پاسخ‌گویی سریع و مقاومت در برابر شرایط محیطی مختلف را دارا است.

2. ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک: این نوع ترانسمیترها از اثر پیزوالکتریک برای تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی استفاده می‌کنند. مواد پیزوالکتریک مانند کریستال کوارتز یا سرامیک‌های پیزوالکتریک می‌تواند در این ترانسمیترها به کار رود. ترانسمیترهای فشار پیزوالکتریک دارای قابلیت تحمل بالا در برابر فشارهای بالا و دماهای بالا هستند.

3. ترانسمیتر فشار آشکارسازی مستقیم: این نوع ترانسمیترها از مکانیزم‌های مستقیم برای تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی استفاده می‌کنند. برخی از این ترانسمیترها شامل ترانسمیترهای فشار پیستونی و ترانسمیترهای فشار قابل تنظیم هستند.

4. ترانسمیتر فشار ذوزنقه‌ای: این نوع ترانسمیترها از ذوزنقه برای تبدیل فشار به سیگنال الکتریکی استفاده می‌کنند. ذوزنقه معمولاً به شکل U یا S است و با تغییر فشار، مقدار خروجی الکتریکی تغییر می‌کند.

لطفا توجه داشته باشید که این فقط برخی از انواع ترانسمیترهای فشار رایج هستند و هنوز انواع دیگری نیز وجود دارد. همچنین، هر نوع پرشر ترانسمیتری ممکن است برای کاربردهای خاص و شرایط محیطی خاص مناسب باشد. بنابراین، قبل از انتخاب، بهتر است نیازها و محدودیت‌های خود را بررسی کرده و با مشاوره متخصصان مرتبط تصمیم بگیرید.

کاربردهای ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، شیمیایی، دارویی، مواد غذایی و آشامیدنی، HVAC، تصفیه آب و بسیاری دیگر دارند. آنها برای نظارت و کنترل فشار در سیستم های مختلف استفاده می شوند و از عملکرد ایمن و کارآمد اطمینان می دهند. فرستنده‌های فشار نقش مهمی در حفظ سطوح فشار مورد نظر، شناسایی ناهنجاری‌ها و انجام اقدامات لازم برای جلوگیری از خرابی تجهیزات یا اختلالات فرآیند دارند.

برندهای معروف تولید کننده ترانسمیتر فشار

چندین برند معروف ترانسمیترهای فشار با کیفیت بالا تولید می کنند. این برندها عبارتند از Hubbell، Emerson، ABB، Honeywell، Siemens، Yokogawa و Endress+Hauser. هر برند طیف وسیعی از ترانسمیترهای فشار را با مشخصات و ویژگی های مختلف برای رفع نیازهای متنوع صنایع ارائه می دهد. شرکت پترو سبز طوبی تامین کننده انواع پرشر ترانسمیتر از تمامی تولید کنندگان معتبر در سرتاسر دنیاست و شما می توانید با توجه به نیاز خود ترانسمیتر مد نظر خود را سفارش دهید. 

دستورالعمل نصب ترانسمیترهای فشار

نصب صحیح برای عملکرد دقیق و مطمئن ترانسمیترهای فشار ضروری است. در اینجا چند توصیه برای اطمینان از نصب صحیح پرشر ترانسمیتر آورده شده است:

• با در نظر گرفتن عواملی مانند دسترسی، شرایط محیطی و الزامات فرآیند، مکان مناسب را برای نصب انتخاب کنید.
• اطمینان حاصل کنید که فرستنده به درستی نصب، تراز و محکم شده است تا از هرگونه حرکت یا لرزشی که می تواند بر دقت آن تأثیر بگذارد جلوگیری شود.
• از دستورالعمل های سازنده را برای سیم کشی و اتصالات الکتریکی پیروی کنید، از اتصال زمین و عایق مناسب برای جلوگیری از اتصال الکتریکی اطمینان حاصل کنید.
• به جهت گیری فرستنده توجه کنید و اطمینان حاصل کنید که اتصالات فشار به درستی با لوله های فرآیند یا مخزن هماهنگ هستند.
• از مواد و تکنیک های آب بندی مناسب برای جلوگیری از هرگونه نشت یا ورود مواد خارجی استفاده کنید.
• کالیبراسیون و پیکربندی فرستنده را با توجه به پارامترها و الزامات مشخص شده انجام دهید.
• ترانسمیتر فشار را به طور مرتب بازرسی و نگهداری کنید تا از عملکرد و دقت طولانی مدت آن اطمینان حاصل کنید.

مزایا و محدودیت های ترانسمیترهای فشار

ترانسمیترهای فشار دارای چندین مزیت هستند، از جمله:

• اندازه گیری دقیق و مطمئن فشار در سیستم های مختلف.
• نظارت و کنترل در زمان واقعی سطوح فشار.
• تشخیص سریع شرایط فشار غیرعادی
• دسترسی از راه دور به داده های فشار برای تجزیه و تحلیل و عیب یابی.
• ادغام با سیستم های کنترل برای فرآیندهای خودکار.

با این حال، ترانسمیترهای فشار نیز محدودیت هایی دارند، از جمله:

• حساسیت به دماهای شدید یا محیط های خشن.
• آسیب پذیری در برابر آسیب مکانیکی یا خوردگی.
• الزامات کالیبراسیون و نگهداری برای دقت طولانی مدت.
• هزینه های سرمایه گذاری اولیه و نصب.
• وابستگی به منبع تغذیه برای کار مداوم.

با وجود این محدودیت‌ها، فرستنده‌های فشار همچنان ابزارهای ضروری در کاربردهای صنعتی هستند و داده‌های ارزشمندی را برای بهینه‌سازی، ایمنی و کارایی فرآیند فراهم می‌کنند.

نتیجه

ترانسمیترهای فشار نقش حیاتی در اتوماسیون صنعتی ایفا می کنند و از اندازه گیری دقیق، نظارت و کنترل فشار در سیستم های مختلف اطمینان می دهند. این فرستنده ها با توانایی تبدیل فشار به سیگنال های الکتریکی و انتقال آنها به واحدهای کنترلی، تصمیم گیری به موقع و اقدامات پیشگیرانه را ممکن می سازند. با درک انواع، کاربردها، دستورالعمل‌های نصب و محدودیت‌های ترانسمیترهای فشار، صنایع می‌توانند از مزایای آن‌ها استفاده کرده و فرآیندهای خود را برای بهبود عملکرد و ایمنی بهینه کنند. با وجود برندهای معروفی که فرستنده های فشار با کیفیت بالا تولید می کنند، کاربران می توانند از میان طیف وسیعی از گزینه ها برای رفع نیازهای خاص خود انتخاب کنند.