انواع ترانسمیتر فشار کدامند؟

ترانسمیتر فشار یکی از ابزارهای اصلی در صنایع مختلف است که به کمک آن می توان فشار گازها مایعات یا بخارها را اندازه گیری کرد. این دستگاه ها به گونه ای طراحی شده اند که فشار محیط را به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل کرده و به سیستم های کنترلی یا نمایشگرهای فشار ارسال می کنند. ترانسمیترهای فشار در صنایع مختلف مانند نفت و گاز شیمیایی داروسازی خودروسازی و آب و فاضلاب کاربرد فراوانی دارند. در این مقاله به انواع مختلف ترانسمیتر فشار و ویژگی های آن ها پرداخته می شود.

1. ترانسمیتر فشار چیست؟

قبل از اینکه به انواع ترانسمیتر فشار بپردازیم بهتر است تعریفی کلی از این دستگاه ارائه دهیم. ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter) به یک دستگاه الکترونیکی گفته می شود که فشار موجود در یک محیط خاص را اندازه گیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال می تواند به صورت آنالوگ یا دیجیتال به نمایشگرها و سیستم های کنترلی ارسال شود.

در ساخت ترانسمیتر فشار از انواع مختلف سنسورها برای اندازه گیری فشار استفاده می شود که هر کدام ویژگی ها و مزایای خاص خود را دارند. این ترانسمیترها می توانند فشار را در محدوده های مختلف اندازه گیری کرده و با دقت بالایی اطلاعات مربوط به فشار را به سیستم های کنترلی انتقال دهند.

2. انواع ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار را می توان بر اساس تکنولوژی نوع سیگنال خروجی و عملکرد به انواع مختلفی تقسیم کرد. در ادامه به معرفی این انواع می پردازیم:

2.1. ترانسمیتر فشار مقاومتی (Resistive Pressure Transmitter)

ترانسمیتر فشار مقاومتی یکی از قدیمی ترین و رایج ترین انواع ترانسمیترهای فشار است. این ترانسمیترها از یک سنسور مقاومتی برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. در این نوع ترانسمیترها تغییرات فشار باعث تغییر مقاومت یک عنصر حساس می شود که این تغییرات به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این سیگنال معمولاً به صورت آنالوگ است و برای اندازه گیری فشارهای پایین تا متوسط کاربرد دارد.

ترانسمیترهای مقاومتی به دلیل سادگی طراحی و قیمت پایین در بسیاری از کاربردها مانند سیستم های هیدرولیک و ابزار دقیق مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال این نوع ترانسمیترها ممکن است دقت کمتری نسبت به سایر انواع داشته باشند.

2.2. ترانسمیتر فشار خازنی (Capacitive Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار خازنی از یک ساختار خازنی برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. این ترانسمیترها از یک دیافراگم که با تغییرات فشار جابجا می شود استفاده می کنند. این تغییرات در فاصله میان صفحات خازن باعث تغییر ظرفیت خازنی می شود که این تغییرات به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.

ترانسمیتر فشار خازنی دقت بالاتری نسبت به مدل های مقاومتی دارد و برای اندازه گیری فشار در سیستم هایی که نیاز به دقت بالا دارند مانند صنایع شیمیایی و داروسازی مناسب است. این ترانسمیترها همچنین برای فشارهای متوسط تا بالا مناسب هستند.

2.3. ترانسمیتر فشار پیزو الکتریک (Piezoelectric Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار پیزو الکتریک از مواد پیزو الکتریک برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. این مواد به محض وارد شدن فشار به آن ها یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند که به سیستم منتقل می شود. ترانسمیترهای فشار پیزو الکتریک برای اندازه گیری فشارهای دینامیک و تغییرات سریع فشار بسیار مناسب هستند و معمولاً در کاربردهایی مانند اندازه گیری ضربات ارتعاشات و فشارهای متغیر در زمان های کوتاه استفاده می شوند.

این نوع ترانسمیترها دقت بالایی دارند و به دلیل حساسیت به تغییرات سریع فشار در سیستم هایی که نیاز به اندازه گیری دقیق و سریع دارند مانند موتورهای هواپیما صنایع دفاعی و ابزارهای صوتی کاربرد دارند.

2.4. ترانسمیتر فشار نیمه هادی (Semiconductor Pressure Transmitter)

ترانسمیتر فشار نیمه هادی از تکنولوژی نیمه هادی برای اندازه گیری فشار استفاده می کند. این نوع ترانسمیترها معمولاً از سنسورهای نیمه هادی مانند ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) یا دیودها برای تبدیل تغییرات فشار به سیگنال الکتریکی بهره می برند. ترانسمیترهای فشار نیمه هادی بسیار دقیق هستند و توانایی اندازه گیری فشار در مقیاس های مختلف را دارند.

این نوع ترانسمیترها به دلیل دقت بالا اندازه کوچک و هزینه پایین در بسیاری از کاربردهای دقیق و پیشرفته مانند ابزارهای پزشکی سیستم های کنترلی صنعتی و دستگاه های الکترونیکی استفاده می شوند.

2.5. ترانسمیتر فشار با سیگنال خروجی آنالوگ

ترانسمیترهای فشار با سیگنال خروجی آنالوگ یکی از رایج ترین انواع ترانسمیترهای فشار هستند که برای انتقال اطلاعات به سیستم های کنترلی از سیگنال آنالوگ استفاده می کنند. سیگنال خروجی این ترانسمیترها معمولاً در قالب جریان 4-20 میلی آمپر یا ولتاژ 0-10 ولت است. این نوع ترانسمیترها به دلیل سادگی و هزینه کمتر در سیستم های کنترل قدیمی یا سیستم هایی که نیاز به دقت زیاد ندارند بسیار پرکاربرد هستند.

2.6. ترانسمیتر فشار با سیگنال خروجی دیجیتال

ترانسمیترهای فشار با سیگنال خروجی دیجیتال سیگنال اندازه گیری شده را به صورت دیجیتال به سیستم منتقل می کنند. این نوع ترانسمیترها معمولاً از پروتکل های صنعتی مانند HART MODBUS یا FOUNDATION Fieldbus برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند. این ترانسمیترها به دلیل دقت بالا و قابلیت انتقال داده های پیچیده در سیستم های کنترلی مدرن و برای استفاده در سیستم های خودکار و هوشمند بسیار مناسب هستند.

این نوع ترانسمیترها در سیستم هایی که نیاز به نظارت دقیق و پایش وضعیت در زمان واقعی دارند مانند صنایع نفت و گاز صنایع شیمیایی و خودروسازی استفاده می شوند.

2.7. ترانسمیتر فشار قابل تنظیم (Adjustable Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار قابل تنظیم به ترانسمیترهایی اطلاق می شوند که امکان تنظیم و کالیبره کردن آن ها برای اندازه گیری فشار در محدوده های مختلف وجود دارد. این نوع ترانسمیترها در کاربردهایی که نیاز به تنظیم دقیق فشار در محدوده های خاص دارند به کار می روند. با استفاده از این ترانسمیترها اپراتورها می توانند فشار را در بازه های مختلف اندازه گیری کرده و سیگنال دقیق تری دریافت کنند.

این نوع ترانسمیترها معمولاً در صنایع نفت و گاز شیمیایی و فرآیندهای صنعتی که نیاز به نظارت دقیق دارند استفاده می شوند.

3. کاربردهای ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار در بسیاری از صنایع و فرآیندهای مختلف کاربرد دارند. از جمله این کاربردها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنعت نفت و گاز: برای نظارت بر فشار در خطوط لوله مخازن ذخیره سازی و فرآیندهای استخراج نفت و گاز.
• صنایع شیمیایی: برای اندازه گیری فشار در مخازن واکنش و خطوط تولید.
• صنایع داروسازی: برای کنترل فشار در فرآیندهای تولید داروها و مواد شیمیایی حساس.
• صنایع خودروسازی: برای نظارت بر سیستم های هیدرولیک و فشار در خودروها.
• سیستم های آبیاری و کشاورزی: برای کنترل فشار آب در سیستم های آبیاری.

4. نتیجه گیری

ترانسمیترهای فشار انواع مختلفی دارند که هرکدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب ترانسمیتر فشار مناسب بستگی به نیازهای صنعتی دقت مورد نیاز و نوع سیگنال خروجی دارد. از ترانسمیترهای فشار مقاومتی ساده تا مدل های پیچیده تر با سیگنال های دیجیتال همه این دستگاه ها برای اندازه گیری دقیق فشار در صنایع مختلف به کار می روند. با توجه به کاربردهای متنوع و مزایای هر نوع ترانسمیتر می توان از آن ها برای نظارت و کنترل دقیق فشار در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و تجاری استفاده کرد.