گیج فشار ( نمایشگر فشار )

گیج فشار دیافراگمی

این نوع گیج فشار بر اساس تغییر شکل یک دیافراگم و در نتیجه اندازه گیری تغییرات فشار آن کار می‌کنند. گیج دیافراگمی یک صفحه انعطاف پذیر است ، که می‌تواند مسطح یا دارای دایره‌های متحد المرکز باشد .

دیافراگم همچنین کار جداسازی سیال را حتی در شرایطی که فشار اندازه گیری بالا است انجام می‌دهد. علاوه بر این دیافراگم برای اندازه گیری فشار توسط ترانسدیوسر‌های الکتریکی نیز کاربرد دارد.

چگونه جنس دیافراگم گیج دیافراگمی را مشخص کنیم؟

انتخاب جنس پوشش دیافراگم مهم است و به نوع کاربرد آن در صنایع مختلف بستگی زیادی دارد مثلا:

• مس بریلیوم کیفیت ارتجاعی خوبی دارد.
• فولاد ضد زنگ و Inconel در شرایط دمایی بالا مناسب هستند و برای محیط های خورنده اسیدی نیز مناسب هستند.
• کوارتز حداقل هیسترزیس و انحراف را دارد.

سنسورهای گیج فشار دیافراگمی دارای دو شاخه اصلی هستند :

• تعادل یافته حرکتی (Motion Balanced)
• تعادل یافته نیرویی (Force Balanced)

گیج تعادل یافته حرکتی، برای نمایشگرهای مستقیم استفاده می‌شوند . البته بسیار متاثر از هیسترزیس و اصطکاک هستند . گیج تعادل یافته نیرویی، برای انتقال اطلاعات با دقت بالا استفاده می‌شوند و قابلیت نمایش مستقیم ندارند .

مزایای گیج فشار دیافراگمی

با توجه به محل استفاده این نوع نمایشگر فشار ، مزایای زیادی می‌توان برای آن تعریف کرد، بطور کلی به موارد زیر می‌توان اشاره کرد :

• جدایش از سیال
• دقت بالا در اندازه‌گیری فشارهای پایین
• ارزان بودن
• محدوده کاری وسیع
• قابل اطمینان
• قابلیت استفاده برای اندازه‌گیری فشارهای گیج، مطلق و تفاضلی

گیج فشار بیلوز (Bellows)

گیج فشار بیلوز برای مواردی که فشار کاری پایینی سروکار داریم ایده‌آل هستند. این نمایشگر فشار یک المان دارای انبساط آکاردئونی است که از تعدادی چین در طول آن تشکیل شده است.

یک طرف گیج فشار بیلوز ثابت است و طرف دیگر در پاسخ به فشار اعمال شده حرکت می‌کند . یک فنر برای مهار کردن نیروی اعمالی استفاده می‌شود و یک رابط انتهای بیلوز را به یک عقربه برای نمایش متصل می‌کند.

خاصیت الاستیکی این نمایشگر فشار برای اندازه گیری دقیق فشار کافی نیست و برای افزایش دقت اندازه‌گیری به گیج فشار بیلوز یک فنر اضافه می‌شود و حساسیت این محصول با افزایش قطر فنر افزایش می‌یابد .

با اتصال گیج فشار بیلوز به عنصر جابه جایی در سنسور‌های جابه جایی، فشار اندازه گیری شده به شکل الکتریکی تبدیل می‌شود.

مزایای گیج فشار بیلوز

• ساخت آسان
• خطی بودن در محدوده کاری
• نگهداری آسان
• ارزان بودن

معایب گیج فشار بیلوز

• حساس به تغییرات دما و نوسانات سیستم
•  محافظت ضعیف در برابر فشار های خارج از محدوده کاری (در صورت عدم دقت در خرید محصول مناسب)

گیج فشار (نمایشگر فشار) دیجیتال

گیج فشار دیجیتال از سنسورها و ریزپردازنده‌های پیشرفته برای نمایش فشار بسیار دقیق بر روی یک نمایشگر دیجیتال استفاده می‌کند. به طور کلی گیج‌های دیجیتال از اندازه گیری‌های آنالوگ گران‌تر هستند اما گیج های دیجیتال ویژگی‌هایی دارند که آنها را برای کاربرد‌های خاص مناسب می‌کند.

گیج‌های دیجیتال نتایجی سریع و آسان برای خواندن ارائه می‌دهند. به جای آنکه بخواهیم از روی درجه‌بندی‌های نمایشگر فشار را را بخوانیم، گیج‌های دیجیتالی با وضوح حداکثر 0.01 یا 0.001 نتایج را ارائه می‌دهند. به همین دلیل برای فشارهای بسیار کم یا تغییرات فشار کوچک مانند آزمایش نشت لوله مناسب هستند.

گیج‌های فشار دیجیتال دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به گیج‌های آنالوگ هستند که باعث ضریب اطمینان بیشتر آنها می‌شود. با این حال که کار با آنها آسان است ، آنها می‌توانند برای واحد‌های فشار چندگانه برنامه ریزی شوند و خروجی‌هایی را برای کامپیوتر، دیتا لاگرها یا ابزار دیگری برای ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل ارسال کنند.

بیشتر گیج‌های فشار ( نمایشگر فشار ) دیجیتال به یکی از دو فناوری زیر متکی هستند:

استرین گیج (strain gauge)

استرین گیج‌ها برای اندازه گیری فشار‌های بالا استفاده می‌شوند. استرین گیج‌ها نوارهای بسیار باریکی هستند که در مقابل کشیدگی یا فشار مقاومت آنها تغییر می‌کند و این تغییرات سطح مقطع و طول آنها ناشی از تنش وارد شده می‌باشد.

پیزوالکتریک (Piezoelectric)

سنسورهای پیزوالکتریک برای تعیین فشار، به اثر پیزوالکتریک در برخی مواد مانند کوارتز تکیه می‌کنند. با اعمال فشار، یک اختلاف ولتاژ نسبت به نیرو در سراسر سنسور ایجاد می‌شود.

سوالات متداول خریداران گیج فشار

چگونه درجه حرارت بر دقت سنج فشار تأثیر می‌گذارد؟

تغییرات دما روی سختی لوله بوردون تأثیر می گذارد. این تغییر سختی در اثر ترکیبی از تغییرات در مدول الاستیسیته و تغییر در ابعاد به دلیل انبساط و انقباض ایجاد می شود. خطای ناشی از تغییر دما از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

±0.04×(t2-t)% of full span

چه زمانی توصیه می‌شود از اوریفیس استفاده شود؟

اوریفیس نوعی فشار گیر است. روی سیستم‌هایی که در آنها فشار به سرعت افزایش یا کاهش می‌یابد کاربرد دارد، اوریفیس با دمپ کردن انرژی موج، اثرات این پالس‌های انرژی را کاهش می‌دهد.

هدف از پر کردن گیج فشار از مایع چیست؟

در درجه اول، در کاربردهایی که دارای لرزش یا پالس هستند، پر کردن نشانگر با مایع ضمن دمپ کردن حرکت عقربه خواندن آن را امکان پذیر می‌کند. پر کردن مایع باید در هر سیستمی که شرایط عملیاتی بسیار پویایی دارد در نظر گرفته شود. به طور کلی، پر کردن مایع به افزایش عمر گیج فشار کمک می‌کند.

همچنین ایجاد ترک‌های ناشی از رزونانس را کاهش می‌دهد، اصتحلاک قطعات را کاهش می‌دهد ، از ورود هوای محیط و تشکیل قطرات میعان جلوگیری می‌کند و میزان اطمینان از عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد.

آیا در صورت زمین خوردن، گیج صدمه می‌بیند؟

به طور کلی ، خیر. سقوط گاه به گاه از ارتفاع معقول (30 سانتیمتر یا کمتر) نباید به گیج صدمه بزند ، با این حال در این شرایط ممکن است در درون گیج ترک ایجاد شود. برای کاربرد‌های قابل حمل ، استفاده از محافط پلاستیکی را برای کمک به محافظت از گیج توصیه می کنیم.

محدوده گیج فشار را چگونه انتخاب می‌کنید؟

رنج گیج فشار باید تقریباً دو برابر حداکثر فشار کاری سیستم باشد. رنج خیلی کم ممکن است اولا به دلیل ایجاد ترک های خستگی در عنصر الاستیک به دلیل فشار زیادکاری و همچنین بالا رفتن فشارکاری از فشار بیشینه به صورت گذرا، منجر به عمر کم گیج شود. از طرفی رنج بسیار زیاد باعث می‌شود وضوح کافی داده برای کاربرد خاص ایجاد نشود.

متداول ترین نوع اتصال گیج کدام است؟

رزوه استاندارد در گیج‌های فشار NPT است. انواع اتصال اختیاری SAE ، BSP ، BSPT یا JIS هستند.