راهنمای انتخاب انواع سنسور فشار و کاربرد ترانسمیتر فشار

چکیده: سنسور های فشار در برند های مختلفی همچون ویکا، بی دی سنسورز و ترافاگ با دقت 0.5 درصد فول اسکیل تولید و عرضه می شوند، ترانسمیتر فشار می تواند فشار اندازه گیری شده را در قالب خروجی های استاندارد 4-20 میلی آمپر و 10-0 ولت انتقال دهد.

انواع سنسور فشار

سنسور فشار، فشار گاز یا مایع را اندزه گیری می کند. فشار به اصطلاح نیروی لازم جهت جلوگیری از پخش شدن مایع می باشد و عموما به صورت نیروی وارد بر سطح تعریف می‌ شود. سنسور فشار گاهی به طور جایگزین برای اندازه گیری ارتفاع یا عمق و … به کار گرفته می شود و سیگنالی تابع  فشار تولید می‌ کند، عموما سیگنال الکتریکی خروجی از جنس جریان 20-4 میلی آمپر یا 10-0 ولت خواهد بود.
سنسورهای فشار به طور روزانه برای کنترل و مانیتورینگ هزاران کاربر مورد استفاده قرار می گیرد. سنسورهای فشار توانایی این را دارد که به ‌صورت غیر مستقیم برای اندازه ‌گیری سایر متغیرها مورد استفاده قرار بگیرند.

به طور مثال: دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و ارتفاع از این متغیرها به شمار می روند. به سنسورهای فشار، مبدل‌ های فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، نشان دهنده فشار، پیزومتر و مانومتر و… نیز متغیر به شمار میروند. سنسورهای فشار از نظر تکنولوژی، طراحی، عملکرد، کاربرد و قیمت با همدیگر تفاوت دارند. با یک تخمین دقیق می‌توان گفت بیش از ۵۰ تکنولوژی و حداقل ۳۰۰ شرکت در سراسر دنیا سازنده سنسور فشار هستند.

بطور کلی کارکرد پرشر ترانسمیتر به این صورت است که یک بخش آن به تشخیص فشار و یک بخش آن به انتقال نتیجه اختصاص می‌یابد. اگر همین ترانسمیترهای پیزوالکتریک را در نظر بگیرید، تغییرات فشار به صورت جریان مکانیکی به آنها وارد میشود. این ترانسمیتر ها می توانند تغییرات مکانیکی را تبدیل به جریان الکتریکی کرده و آن را در قالب یک عدد به صورت آنالوگ یا دیجیتال گزارش دهند. عملکرد ترانسمیتر فشار متفاوت از ترانسمیتر اختلاف فشار است. یکی از ابزارهایی که در سیستم های اندازه گیری فشار استفاده می شود، هارت کالیبراتور ۴۷۵ امرسون است که برای کالیبره کرده سیستم بر اساس پروتکل هارت استفاده می شود و برخی دیگر از سنسور ها اصلا نیازی به کالیبره دن توسط کاربر نهایی ندارندو در کارخانه کالیبره می شوند.

انتخاب صحیح سنسور فشار

انواع سنسور فشار را می توان بر اساس فاکتور هایی از جمله دامنه اندازه گیری، نوع فشار و عملیات مورد نظر دسته بندی نمود که یک طیف بسیار گسترده می باشد. نوع حسگر پرشر ارتباطی مستقیم با هدف شما دارد. در حقیقت حسگر فشار با توجه به اینکه با چه هدفی قصد استفاده از آن را دارید، انواع متفاوتی دارد. ممکن است در برخی از مدل های سنسور فشار، فناوری به کار رفته یکسان باشد اما با نظر به اینکه برای چه نوع سیال و یا چه ماده ای و با چه درصد خورندگی مورد استفاده قرار می گیرد، متفاوت باشد. به همین منظور میبایست در ابتدا هدف خود را جهت استفاده از این وسیله مشخص نمایید و پیش از انتخاب میبایست با انواع مختلف آن آشنایی کامل پیدا کنید. به همین منظور سنسور های فشار را براساس نوع فشار، بازه دمای عملکرد و همچنین بازه اندازه گیری آن می توان طبقه بندی نمود.

به زبان ساده تر اگر بخواهیم بگوییم: سنسور های فشار در برند های مختلفی همچون ویکا، بی دی سنسورز و ترافاگ با دقت 0.5 و 1 و 0.15 و 0.25 درصد فول اسکیل تولید و عرضه می شوند، ترانسمیتر فشار می تواند فشار اندازه گیری شده را در قالب خروجی های استاندارد 4-20 میلی آمپر و 10-0 ولت و دیگر خروجی های رایج انتقال دهد.
دمای سیال و جنس سیال در انتخاب آببند ها و بدنه سنسور و جنس خود سنسور تاثیر دارد.
براساس نوع سیال باید نوع ترانسمیتر به دقت انتخاب شود.

در حقیقت سنسورهای فشار با اندازه گیری یک تغییر فیزیکی کار خود را انجام می دهند، بدین منظور یک تغییر فیزیکی به نشانه اختلاف فشار اتفاق افتاده و منجر به عمل کردن این دستگاه می شود. پس از اندازه گیری این تغییرات فیزیکی، اطلاعات مورد نیاز به سیگنال های الکتریکی تبدیل خواهند شد. پس از آن این سیگنال ها به عنوان داده های قابل استفاده می توانند نمایش داده شوند. با توجه به پیشرفت های خوب در تمام زمینه ها از جمله صنایع و ابزارآلات مرتبط، در حال حاضر فن آوری های متفاوتی جهت سنجیدن فشار سیالات متفاوت وجود دارد که توانایی تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری و نیز استاندارد را دارند.

بهترین سنسور فشار

بهترین سنسور های فشار معمولا برندهای امریکایی و اروپایی هستند که خب قیمت بالایی دارند، یا برخی از آنها در دسترس ما نیستند، به معرفی آنها می پردازیم و در انها به نمایندگی فروش سنسور فشار های غربی مانند ویکا و ترفاک و بی دی سنسورز و اشکرافت اشاره می کنیم که شما می توانید با خیال راحت خرید سنسور فشار آلمانی اصل با قیمت مناسب از آنجا انجام دهید.

با کیلیک بر روی سنسور فشار شما می توانید به همه ی سنسور های موجود دسترسی داشته باشید.

برند های مطرح عبارت اند از

• سنسور فشار ویکا اصلی آلمان
• سنسور فشار بی دی سنسور آلمان
• سنسور فشار ترافاگ سوئیس
• سنسور فشار اشکرافت آلمان

انواع سنسور فشار بر اساس نوع سنسور

سنسور فشار سیلیکونی

سنسور پرشر الکترونیکی یا پیزوالکترونیکی، عموما تغییر فشار را با استفاده از تغییر شکل دیافراگم اندازه گیری می کند. اگر این دیافراگم از یک طرف در معرض فشار فرآیند قرار گیرد و از طرفی در معرض فشار محیط قرار گیرد، تغییر شکل دقیقاً با این فشار محیط کاهش می یابد، زیرا به تعادل میرسد. در نتیجه، نتیجه اندازه گیری شده در حقیقت بین فشار فرآیند و فشار محیط اختلاف فشار قرار میگیرد. برای سنسور های فشار مطلق، سمت داخلی یعنی سمتی که سنسور با رسانه فشار تماس ندارد در معرض خلاء مطلق قرار می گیرد و پس از ان به صورت دائم و هرمتیک آب بندی می شود. در نتیجه، تغییر شکل اندازه گیری شده دیافراگم مستقل از فشار محیط است.

سنسور فشار مقاومتی یا پیزومقاومتی

حسگر فشار مقاومتی یا پیزومقاومتی از تغییر در مقاومت الکتریکی یک کرنش سنج متصل به دیافراگم که به عنصر خمشی معروف است که در معرض محیط فشار قرار دارد، استفاده می کند. سنسورهای فشار حسگر فشار مقاومتی حساسیت بالایی دارند، این سنسورها دارای استحکام بالا هستند و همچنین مقاومت بالایی در برابر حرارت زیاد دارند. ولی سیگنال خروجی آن ها ضعیف هستند.

سنسور فشار خازنی

سنسورفشار خازنی، دیافراگمی را مورد استفاده قرار میدهد که با فشار اعمال شده به انحراف کشیده می شود تا زمانی که خازن، متغیری برای تشخیص کرنش ناشی از فشار اعمال شده تولید کند. با اعمال فشار، نیروی خارجی دیافراگم را فشرده می کند و مقدار خازن افت می کند. با آزاد شدن فشار، دیافراگم به شکل اولیه خود بر می گردد و ظرفیت خازنی به دنبال دارد. در بیشتر مواقع دیافراگم های سرامیکی، فلزی و سیلیکونی مورد استفاده قرار می گیرند. ظرفیت خازن را می توان جهت ارائه خوانش دقیق فشار کالیبره کرد. حسگرهای خازنی، که تغییر ظرفیت خازنی را با منحرف کردن یک صفحه تحت فشار اعمال شده نشان می دهند، توانایی این را دارند که بسیار حساس باشند و بارهای اضافه زیادی را تحمل کنند.

سنسور فشار پیزوالکتریک

حسگر فشار پیزوالکتریک از خاصیت های مواد پیزوالکتریک که برای مثال میتوان به سرامیک یا کوارتز متالیز شده برای ساخت پتانسیل الکتریکی بر روی سطح، زمانی که ماده تحت فشار مکانیکی و تولید فشار قرار می گیرد، استفاده می کند اشاره کرد. اندازه بار متناسب با بار اعمال شده است و قطبیت با جهت نیرو مشخص می شود. تغییر فشار باعث انباشته شدن و از بین رفتن پتانسیل الکتریکی می شود که میتواند اندازه گیری فشارهای دینامیکی را با تغییر سریع فراهم کند.

سنسور فشار دیافراگمی

پرشر ترانسمیتر دیافراگمی از پرکاربردترین مواردی است که در صنعت به ویژه صنایع غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرد تصویر یکی از برترین های این حوزه در ادامه پیوست می شود. سنسور فشار دیافراگمی ویکا اصلی

کاربرد های سنسور فشار

کاربرد سنسور فشار در صنایع بسیار فراوان است و اندازه فشار سطح سیالات مختلف را اندازه می گیرد و با دقت به این اندازه ها متخصصین محاسبات خود را جهت میزان حجم ورودی، خروجی سیالات و فشار وارده استفاده می کنند. نکته مهم این است که از اعداد و اندازه گیری هایی که توسط این ابزار صورت میگیرد جهت محاسبه سایر کمیت ها مثل جریان ورودی از یک سطح مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین این ابزار کاربرد های زیادی دارد که میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده از پرشر ترانسمیتر می تواند همراه و مرتبط با دستگاه های دیگر برای اندازه گیری عمق، اندازه گیری ارتفاع، اندازه گیری شدت جریان و یا حتی اندازه گیری افت فشار به منظور جلوگیری از نشت در یک سیستم انجام شود. از این وسیله برای اندازه گیری فشار، مایعات مانند آب، نفت، روغن و گازها مانند هوا و اکسیژن استفاده می شود. این یعنی هم امکان استفاده از ترانسمیتر به صورت انفرادی و هم امکان استفاده از آن به صورت ترکیبی در سیستم‌های صنعتی وجود دارد و نقش اصلی آنها جلوگیری از افزایش و کاهش بیش از حد فشار است.

• خط تولید هیدرولیک و پنوماتیک
• رباتیک
• صنایع غذایی
• تامین آب شهری
• دیگ های بخار
• معادن
• چیلر
• نفت و گاز
• سیستم های آتش نشانی
• سیتسم های هواشناسی
• موتورخانه
• تصفیه آب آشامیدنی
• کاربردهای صنعتی
• پایش سطح آب سد و تصفیه فاضلاب
• و …

راهنمای انتخاب سنسور فشار

انواع متفاوتی از سنسورهای فشار جهت کاربردهای متفاوت وجود دارد. هر سنسور فشار جنبه های متفاوتی دارد که بر نحوه کار و کارایی آن، اثر می گذارد. این عوامل را در زمان انتخاب در نظر داشته باشید:

• کاربرد و نوع اندازه گیری فشار
• محدوده فشار

شاید مهمترین تصمیمی که شما باید بگیرید در انتخاب یک سنسور فشار، محدوده است. برای انتخاب محدوده حتما باید به دو نکته متضاد توجه داشته باشید: دقت ابزار و محافظت از ابزار در برابر فشار زیاد و بیش از حد. از نقطه نظر دقت، برد فرستنده باید کم باشد، به صورتی که خطا، عموما درصدی از مقیاس کامل، به حداقل برسد. از طرفی، همیشه باید نتایج آسیب بیش از حد فشار ناشی از خطاهای عملیاتی، طراحی معیوب یا عدم ایزوله سازی ابزار در زمان تست فشار و راه اندازی را در نظر گرفت. در نتیجه، مهم است که نه فقط محدوده مورد نیاز، بلکه میزان حفاظت در برابر فشار بیش از حد مورد نیاز را نیز مشخص کنید.

• متریال سنسور فشار
• محدوده دما و محیط نصب
• دقت سنسور فشار
• شوک و اثرات هیدرولیک
• خروجی

با هر یک از اصطلاحات بالا، دقت اعلام شده 0.25٪ قادر است که از بسیاری جهات متفاوت ترجمه گردد. در کاربردهای دقیق و مهم، ممکن است حیاتی باشد که افت خروجی صفر و یا اسپان در دقت لحاظ گردد، چرا که این دو می توانند عدم دقت را در بعضی محصولات اضافه کنند. دقت سنسورهای فشار رایج می توانند از 0.5٪ تا 0.05٪ از خروجی در مقیاس کامل باشد. دقت بالاتر هنگامی مورد نیاز است که خواندن فشارهای بسیار پایین جهت کاربردهای بسیار سخت لازم و ضروری باشد.