گیج فشار چیست؟
گیج فشار در واقع دستگاه اندازه‌گیری فشار یاشدت سیال است. برای تنظیم و تیونینگ ماشین‌های قدرت سیال باید از گیجهای فشار استفاده کرد و وجود آن‌ها برای عیب‌یابی ضروری و واجب است.
سیستم‌های قدرت سیال بدون وجود گیج فشار غیر قابل پیش‌بینی و غیر قابل اطمینان است.
با کمک گیج فشار می‌توان مطمئن شد که هیچگونه نشتی یا تغییر فشاری وجود ندارد که بتواند بر روی عملکرد سیستم هیدرولیک تاثیر بگذارد.
سیستم هیدرولیک به نحوی طراحی می‌شود که فقط در یک محدوده فشار مشخص کار می‌کند، بدین دلیل گیج فشار هم باید در همان محدوده مجاز باشد.
گیج فشار چیست؟
مهمترین فاکتورها در انتخاب گیج فشار
گیج هیدرولیک می‌تواند بر اساس نوع استایل گیج و متریالی که گیج از آن ساخته شده، محدوده فشارهای مختلفی را تحمل کند.
به همین دلیل استایل گیج و متریال گیج مهمترین فاکتورها در انتخاب گیج فشار هستند.
- فشارسنج بوردون (Bourdon tubes)
- فشارسنج فانوسی (Bellow gauge)
- متریال گیج فشار
گیج فشار چیست و چگونه عمل می‌کند؟
گیج فشار یا پرشر گیج یک دستگاه خاص برای اندازه‌گیری فشار است که امکان استفاده از آن در سیستم‌های لوله‌کشی یا در یک مخزن وجود دارد و تغییرات فشار در شرایط مختلف را دنبال می‌کند.
به طور لی این ابزار همانند یک فشارسنج عمل می‌کند که تغییرات فشار در محیط را به‌صورت حرکت عقربه در صفحه نمایش یا داده‌های دیجیتال در یک نمایشگر به اپراتور نشان می‌دهد.
ساده‌ترین و قدیمی‌ترین شیوه‌های اندازه‌گیری فشار، استفاده از لوله بوردون بوده که در حال حاضر به‌عنوان اصلی‌ترین مبنای طراحی فشارسنج‌ها به کار گرفته می‌شود.
در این دستگاه از یک لوله منعطف استفاده شده که عبور یک سیال از آن باعث تغییر وضعیت لوله و درنتیجه حرکت عقربه دستگاه می‌شود.
عقربه در انتهای لوله قرار دارد و زمانی که سیال با فشار بالا وارد لوله منعطف می‌شود.
لوله خمیده تمایل دارد که به‌صورت راست تغییر وضعیت دهد که این تغییر وضعیت منجر به حرکت عقربه و نشان دادن فشار می‌شود.
امروزه سیستم‌های متفاوتی برای اندازه‌گیری فشار تعریف شده که در گیج فشار هم از آن‌ها استفاده می‌شود.
به همین دلیل طبیعی است که با مدل‌های مختلفی از این دستگاه‌ها مواجه باشیم که هرکدام از آن‌ها شیوه خاص خود را دارد.
اما در آخر این حقیقت وجود دارد که نتیجه همه آن‌ها یکسان است و نتایج گزارش شده برای فشار و تغییرات بسیار جزئی و اندکی دارد.
معرفی انواع گیج فشار
گیج فشار خشک
گیج فشار خشک یکی از رایج ترین فشار سنج ها در پروژه های تأسیساتی و صنعتی است، گیج های فشار خشک FG در واحدهای صنعتی اهمیت ویژه ایی دارند.
درون گیج فشار خشک خالی است و عقربه نمایشگر، میزان فشار سیال را نشان می دهد.
دلیل لرزش دستگاه های مکانیکی و همچنین لوله هایی که به فشار سنج متصل هستند، فشارسنج های خشک همیشه مرتعش هستند و نمی توانند مقدار دقیق فشار سیال را نمایان کنند .
فشار سنج های خشک به عنوان یکی از تجهیزات اندازه گیری فشار، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند.
در فشار سنج های خشک به علت ایجاد رطوبت، درون فضای نمایش دهنده فشار، خواندن مقدار فشار مشکل است.
به صورت کلی بدنه گیج های فشار از استیل، آلومینیوم یا کروم ساخته می شود، اما به طور معمول جنس بدنه گیج های فشار خشک از آلومینیوم می باشد.
گیجهای فشار خشک در کمپرسورهای هوا، مخازن تحت فشار، لوله و اتصالات، برخی از پمپ ها و بسیاری از ماشین آلات صنعتی کاربرد دارند.
گیج فشار روغنی
گیج فشار روغنی همان گیج فشار خشک است که داخل محفظه آن به وسیله گلیسیرین یا سیلیکون پر شده است.
گلیسیرین و سیلیکون باعث می شوند که لرزش عقربه های فشار سنج گرفته شود و فشار سنج عدد دقیق تری از فشار را در مقایسه با نمونه گیج فشار خشک نشان دهد.
گلیسیرین و سیلیکون دارای ویسکوزیته بالایی می باشند و می توانند ارتعاش عقربه فشار سنج را دفع کنند.
همچنین اصطکاک حرکت عقربه درون محوطه را کاهش دهند و باعث بالا بردن راندمان و طول عمر فشار سنج می شوند.
اغلب گیج های روغنی از پورت برنجی ساخته می شوند و جنس بدنه گیج آب کروم استیل است.
لنز یا صفحه گیج های فشار روغنی دارای جنس متفاوت می باشند و برای ساخت آن ها از شیشه یا طلق استفاده می شود.
انواع گیج فشار بر اساس تکنیک اندازه گیری فشارعبارتند از :
گیج فشار بوردون تیوب
گیج فشار بردون، از یک لوله خمیده به نام بردون تشکیل شده است، زمانیکه این لوله در معرض فشار داخلی یا خارجی قرار می گیرد، تغییر شکل می دهد.
زمانی که فشار به صورت داخلی اعمال می شود، لوله از حالت خمیدگی به کشیدگی تغییر شکل پیدا می کند و وقتی فشار برداشته می شود به حالت اول بر می گردد.
نوک لوله با تغییر فشار داخلی حرکت می کند و به راحتی می توان آن را بوسیله یک نشانگر یا عقربه به نمایشگر تبدیل کرد.
مهمترین ویژگی لوله های بردون، محدوده کاری وسیع آن است. این نوع روش اندازه گیری برای اندازه گیری فشارهای گیج مثبت و منفی قابل استفاده است، اما دقت آن در شرایط خلاء کاهش پیدا می کند.
گیج های فشار نوع بردون، از پرکاربرد ترین گیج ها هستند به دلیل اینکه حساسیت بالا و دقت بسیار خوبی دارند.
گیج های فشار بردون، کاربردهای زیادی دارند و از رنج 0 تا 0.6 بار یا 0 تا 1600 بار و در کلاس های دقت 1 الی 4 ساخته می شوند.
مزایای گیج فشار بوردون تیوب
- پاسخ سریع، معمولا 0.1 ثانیه برای تمام رنج ها
- حساسیت بالا
- محدوده یا رنج کاری وسیع
- قیمت مناسب
- اندازه گیری مستقیم فشار
نقاط ضعف فشار سنج بوردون تیوب
در تمام رنج ها در حدود 0.5 درصد، غیر خطی هستند که می تواند به صورت مکانیکی یا الکترونیکی جبران شود.
در فرآیندهایی که فشار به صورت تناوبی اعمال می شود، هیسترزیس در حدود 0.2 تا 0.5 دارد، این محدوده هیسترزیس با تدابیر حرارتی قابل جبران است.
نسبت به تغییرات دمایی حساس است. با بکارگیری جبران سازهای بی متال یا استفاده از مواردی که به تغییرات دما حساس نیستند می توان آن را کاهش داد.
زمانیکه در معرض شوک و یا لرزش قرار می گیرند از عمر مفید آن ها کاسته می شود.
سیستم اندازه گیری که با استفاده از لوله بردون کار می کند اگر برای هوا کالیبره شده باشد باید برای هوا استفاده شود و
اگر برای مایع کالیبره شده باشد، مناسب استفاده برای مایع می باشد.
این نوع اندازه گیری در فرآیندهایی که ایجاد شوک وجود دارد و همچنین در فرآیندهای سریع دارای محدودیت است.
گیج فشار چیست؟
گیج های فشار دیافراگمی، از تغییر شکل یک غشاء قابل انعطاف برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند، دیافراگم، بخش ورودی سیال به گیج را، از بخش داخلی گیج جدا می کند.
دیافراگم یک دیسک قابل انعطاف است که می تواند مسطح یا به صورت موج های متحدالمرکز باشد.
در طرح های مدرن، دیافراگم ها همراه با تجهیزات هوشمند بکار گرفته می شوند به همین دلیل مشکلات ناشی از هیسترزیس، اصطکاک و کالیبراسیون ناچیز است.
گیج فشار چیست؟
مزایای استفاده از گیج فشار دیافراگمی عبارتند از :
- جداسازی سیال از فرآیند
- مناسب برای فشارهای پایین
- قیمت مناسب
- محدوده کاری گسترده
- قابل اندازه گیری برای فشارهای گیج، مطلق و تفاضلی
کاربرد فشار سنج دیافراگمی عبارتند از :
- زمانیکه سیال فرآیندی خورنده باشد و نیاز به تعویض مکرر گیج باشد.
- زمانیکه سیال مورد اندازه گیری حاوی ذرات معلق و جامد است.
- احتمال یخ زدن یا جامد شدن سیال وجود داشته باشد.
- برای فرآیندهای صنایع بهداشتی و غذایی.
