اندازه گیری فشار در یک سیستم پنوماتیک یک کار مهم است که تضمین می کند سیستم به طور کارآمد و ایمن کار می کند. من به عنوان یک تأمین کننده اندازه گیری فشار ، اهمیت اندازه گیری دقیق فشار و روش ها و ابزارهای مختلف موجود برای دستیابی به آن را درک می کنم. در این پست وبلاگ ، من در مورد روشهای مختلف برای اندازه گیری فشار در یک سیستم پنوماتیک ، انواع سنسورهای فشار مورد استفاده و برخی بهترین روشها برای اندازه گیری دقیق فشار بحث خواهم کرد.
درک فشار در سیستم های پنوماتیک
قبل از بررسی تکنیک های اندازه گیری ، درک مفهوم فشار در سیستم های پنوماتیک ضروری است. فشار در یک سیستم پنوماتیک نیرویی است که توسط هوای فشرده شده یا گاز در هر واحد اعمال می شود. معمولاً در واحدهایی مانند پوند در هر اینچ مربع (PSI) ، نوار یا پاسکال (PA) اندازه گیری می شود. سه نوع اصلی فشار وجود دارد که در سیستم های پنوماتیک مرتبط هستند:
- فشار مطلق: این فشار کل اندازه گیری شده نسبت به خلاء کامل است. این شامل فشار جوی و هم فشار هوای فشرده شده یا گاز در سیستم است.
- فشار سنج: فشار سنج فشار اندازه گیری شده نسبت به فشار جوی است. این متداول ترین نوع اندازه گیری فشار در سیستم های پنوماتیک است. فشار سنج به فشار جوی محلی ارجاع می شود ، بنابراین مؤلفه فشار اتمسفر را شامل نمی شود.
- فشار: فشار دیفرانسیل تفاوت فشار بین دو نقطه در یک سیستم پنوماتیک است. اغلب برای اندازه گیری افت فشار در یک فیلتر ، دریچه یا سایر مؤلفه های موجود در سیستم استفاده می شود.
روشهای اندازه گیری فشار در سیستم های پنوماتیک
روش های مختلفی برای اندازه گیری فشار در یک سیستم پنوماتیک وجود دارد. انتخاب روش به عوامل مختلفی از جمله نوع فشار برای اندازه گیری ، دقت مورد نیاز ، دامنه فشار و شرایط محیطی بستگی دارد. در اینجا برخی از متداول ترین روش ها آورده شده است:
سنجهای فشار مکانیکی
سنجهای فشار مکانیکی یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین روش های اندازه گیری فشار است. آنها بر اساس اصل تبدیل فشار به جابجایی مکانیکی کار می کنند ، که سپس در شماره گیری یا مقیاس نشان داده می شود. برخی از انواع متداول فشار مکانیکی شامل موارد زیر است:
- سنجهای لوله بوردون: این سنجها از یک لوله خمیده و توخالی به نام لوله بوردون استفاده می کنند. هنگامی که فشار به داخل لوله اعمال می شود ، صاف می شود و باعث می شود یک پیوند مکانیکی یک نشانگر را روی شماره گیری حرکت دهد. سنجهای لوله بوردون ساده ، قابل اعتماد هستند و می توانند طیف گسترده ای از فشارها را اندازه گیری کنند.
- سنجهای دیافراگم: سنجهای دیافراگم از دیافراگم انعطاف پذیر استفاده می کنند که هنگام اعمال فشار از بین می رود. سپس انحراف دیافراگم به یک حرکت مکانیکی تبدیل می شود که روی شماره گیری نشان داده شده است. سنجهای دیافراگم برای اندازه گیری فشارهای کم تا متوسط مناسب هستند و اغلب در برنامه هایی که در آن به درجه بالایی از دقت لازم نیست استفاده می شود.
- سنج: سنجهای Bellows از یک عنصر شکل به شکل استفاده می کنند که هنگام اعمال فشار ، گسترش می یابد یا قرارداد می کند. حرکت زنگ ها سپس به یک نشانگر با شماره گیری منتقل می شود. سنجهای Bellows حساس هستند و می توانند فشارهای بسیار کمی را اندازه گیری کنند.
سنسورهای فشار الکترونیکی
سنسورهای فشار الکترونیکی به دلیل دقت ، قابلیت اطمینان و توانایی ارائه تولید دیجیتال در سالهای اخیر به طور فزاینده ای محبوب شده اند. آنها بر اساس اصل تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی کار می کنند ، که می تواند پردازش و نمایش داده شود. برخی از انواع متداول سنسورهای فشار الکترونیکی عبارتند از:
- سنسورهای فشار سنج کرنش: این سنسورها از یک فشار کرنش استفاده می کنند ، این وسیله ای است که هنگام تغییر شکل مقاومت الکتریکی آن را تغییر می دهد. هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود ، باعث تغییر شکل در فشار کرنش می شود ، که منجر به تغییر مقاومت می شود. این تغییر در مقاومت سپس اندازه گیری می شود و به فشار فشار تبدیل می شود. سنسورهای فشار فشار فشار بسیار دقیق هستند و می توانند طیف گسترده ای از فشارها را اندازه گیری کنند.
- سنسورهای فشار خازنی: سنسورهای فشار خازنی از یک خازن استفاده می کنند ، این دستگاهی است که بار الکتریکی را ذخیره می کند. هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود ، باعث تغییر در فاصله بین صفحات خازن می شود ، که منجر به تغییر در خازن می شود. این تغییر در خازن سپس اندازه گیری و به فشار فشار تبدیل می شود. سنسورهای فشار خازنی بسیار حساس هستند و می توانند فشارهای بسیار کمی را اندازه گیری کنند.
- سنسورهای فشار پیزوالکتریک: سنسورهای فشار پیزوالکتریک از یک ماده پیزو الکتریک استفاده می کنند ، که در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس مکانیکی ، بار الکتریکی ایجاد می کند. هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود ، باعث تغییر شکل در مواد پیزو الکتریک می شود که منجر به تولید بار الکتریکی می شود. این بار الکتریکی سپس اندازه گیری و به فشار فشار تبدیل می شود. سنسورهای فشار پیزوالکتریک برای اندازه گیری کاربردهای فشار بالا و فشار پویا مناسب هستند.
سنسورهای فشار نوری
سنسورهای فشار نوری نوع نسبتاً جدیدی از سنسور فشار هستند که از نور برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. آنها بر اساس اصل اندازه گیری تغییر در خصوصیات نوری یک ماده هنگام اعمال فشار کار می کنند. برخی از انواع متداول سنسورهای فشار نوری عبارتند از:
- سنسورهای فشار فیبر نوری: سنسورهای فشار فیبر نوری از کابل فیبر نوری استفاده می کنند که با یک ماده حساس به فشار پوشش داده شده است. هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود ، باعث تغییر در ضریب شکست مواد حساس به فشار می شود ، که منجر به تغییر در انتقال نور از طریق کابل فیبر نوری می شود. این تغییر در انتقال نور سپس اندازه گیری می شود و به فشار فشار تبدیل می شود. سنسورهای فشار فیبر نوری بسیار دقیق ، در برابر تداخل الکترومغناطیسی مصون هستند و می توانند در محیط های سخت مورد استفاده قرار گیرند.
- سنسورهای فشار موجبر نوری: سنسورهای فشار موجهای نوری از یک موجبر نوری استفاده می کنند ، که ساختاری است که نور را در طول یک مسیر خاص راهنمایی می کند. هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود ، باعث تغییر در هندسه موجبر نوری می شود ، که منجر به تغییر در انتشار نور از طریق موجبر می شود. این تغییر در انتشار نور سپس اندازه گیری می شود و به فشار فشار تبدیل می شود. سنسورهای فشار موجهای نوری بسیار حساس هستند و می توانند فشارهای بسیار کمی را اندازه گیری کنند.
انواع فرستنده فشار برای سیستم های پنوماتیک
فرستنده های فشار دستگاه هایی هستند که فشار را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند و آن را به یک سیستم کنترل یا واحد نمایش منتقل می کنند. آنها اغلب در برنامه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن نظارت از راه دور و کنترل فشار مورد نیاز است. به عنوان یک تأمین کننده اندازه گیری فشار ، ما طیف گسترده ای از فرستنده های فشار را برای سیستم های پنوماتیک ارائه می دهیم ، از جمله:
- فرستنده فشار کوپلانار: فرستنده های فشار Coplanar به گونه ای طراحی شده اند که مستقیماً روی فلنج فرآیند نصب شوند و نیاز به خطوط ضربه را از بین ببرند. آنها برای اندازه گیری فشار در برنامه های کاربردی که فضای محدود است یا در جایی که مایع فرآیند چسبناک باشد یا حاوی مواد جامد باشد ، مناسب هستند.
- فرستنده فشار نصب شده فلنج: فرستنده های فشار نصب شده فلنج به گونه ای طراحی شده اند که با استفاده از یک براکت نصب شده بر روی فلنج سوار شوند. آنها برای اندازه گیری فشار در برنامه های کاربردی که مایع فرایند تمیز و غیر خوردگی باشد ، مناسب هستند.
- فرستنده فشار غوطه وری: فرستنده های فشار غوطه وری به گونه ای طراحی شده اند که در مایع فرآیند غوطه ور شوند. آنها برای اندازه گیری فشار در برنامه هایی که مایع فرآیند کثیف ، خورنده یا حاوی مواد جامد است ، مناسب هستند.
بهترین روشها برای اندازه گیری فشار دقیق در سیستم های پنوماتیک
برای اطمینان از اندازه گیری دقیق فشار در یک سیستم پنوماتیک ، پیروی از بهترین روشها مهم است. در اینجا چند نکته وجود دارد:
- سنسور فشار مناسب را انتخاب کنید: یک سنسور فشار را انتخاب کنید که برای اندازه گیری نوع فشار ، دقت مورد نیاز ، دامنه فشار و شرایط محیطی مناسب باشد. عواملی مانند حساسیت سنسور ، خطی ، هیسترزیس و تکرارپذیری را در نظر بگیرید.
- سنسور فشار را به درستی نصب کنید: دستورالعمل های سازنده را برای نصب سنسور فشار دنبال کنید. اطمینان حاصل کنید که سنسور در مکانی نصب شده است که می تواند فشار را به طور دقیق اندازه گیری کند و تحت تأثیر ارتعاشات ، تغییرات دما یا سایر عوامل خارجی قرار نمی گیرد.
- سنسور فشار را مرتباً کالیبره کنید: برای اطمینان از صحت آن ، سنسور فشار را در فواصل منظم کالیبره کنید. برای مقایسه خروجی سنسور با فشار شناخته شده از یک منبع فشار مرجع کالیبره شده استفاده کنید. در صورت لزوم سنسور را تنظیم کنید تا از خواندن دقیق آن اطمینان حاصل کنید.
- سنسور فشار را حفظ کنید: سنسور فشار را تمیز و عاری از زباله ها نگه دارید. سنسور را برای هرگونه علائم آسیب یا سایش بررسی کنید و در صورت لزوم آن را جایگزین کنید. توصیه های سازنده را برای نگهداری و سرویس دهی دنبال کنید.
- از تجهیزات مناسب تهویه سیگنال استفاده کنید: از تجهیزات تهویه سیگنال مانند تقویت کننده ها ، فیلترها و مبدل ها استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که خروجی سنسور فشار با سیستم کنترل یا واحد نمایشگر سازگار است. اطمینان حاصل کنید که تجهیزات تهویه سیگنال به درستی کالیبره شده و به درستی کار می کند.
پایان
اندازه گیری فشار در یک سیستم پنوماتیک یک کار مهم است که نیاز به استفاده از سنسورهای فشار دقیق و قابل اعتماد و تکنیک های اندازه گیری دارد. به عنوان یک تأمین کننده اندازه گیری فشار ، ما طیف گسترده ای از سنسورهای فشار و فرستنده ها را برای سیستم های پنوماتیک ، از جمله سنجهای فشار مکانیکی ، سنسورهای فشار الکترونیکی و سنسورهای فشار نوری ارائه می دهیم. با دنبال کردن بهترین شیوه های ذکر شده در این پست وبلاگ ، می توانید اندازه گیری فشار دقیق در سیستم پنوماتیک خود را تضمین کرده و کارآیی و ایمنی آن را بهبود بخشید.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات اندازه گیری فشار ما هستید یا در مورد اندازه گیری فشار در یک سیستم پنوماتیک سؤال دارید ، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما خوشحال خواهیم شد که در مورد الزامات خاص شما بحث کنیم و یک راه حل سفارشی را در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
- ASME PTC 19.2 - اندازه گیری فشار
- ISO 5167 - اندازه گیری جریان سیال با استفاده از دستگاه های دیفرانسیل فشار
- ASTM D1142 - روش تست استاندارد برای میزان انتقال بخار آب با استفاده از یک اندازه گیری رطوبت نسبی پویا
- استانداردهای ابزار دقیق ، سیستم ها و اتوماسیون (ISA)
