گیج فشار چگونه عمل می‌کند؟

مانومتر یا مانومتر یک دستگاه اندازه گیری فشار ویژه است که می تواند در سیستم های لوله کشی یا مخازن استفاده شود و تغییرات فشار را در شرایط مختلف کنترل کند. در اصل، دستگاه به عنوان یک فشار سنج عمل می کند که تغییر فشار در محیط را به صورت داده های دیجیتال روی صفحه یا حرکت دست روی نمایشگر به اپراتور نشان می دهد. شرکت کرونه و شرکت ویکا دو شرکت مهم در این حوزه هستند.

ساده ترین و قدیمی ترین روش اندازه گیری فشار استفاده از لوله بوردون است که در حال حاضر به عنوان پایه اصلی برای اندازه گیری فشار استفاده می شود. در این دستگاه از لوله انعطاف پذیر استفاده می شود که عبور آب از آن باعث تغییر شکل لوله و در نتیجه حرکت بازوهای دستگاه می شود. سوزن در انتهای لوله قرار دارد و هنگامی که مایع فشار قوی وارد لوله نازک می شود، لوله منحنی به سمت راست حرکت می کند که باعث حرکت سوزن می شود و فشار را نشان می دهد.

البته امروزه سیستم های مختلفی برای اندازه گیری فشار تعریف شده است که در مانومترها نیز کاربرد دارند. بنابراین، طبیعی است که با مدل‌های مختلف دستگاه‌های مختلف مواجه شویم که هر کدام روش خاص خود را دارند. اما در نهایت همه نتایج یکسانی دارند و نتایج گزارش شده از فشار و تغییر بسیار ناچیز و ناچیز است.

مانومتری که از مکانیزم مکانیکی یک لوله یا دیافراگم بوردون و در برخی موارد از یک عنصر دمنده استفاده می کند، حالت عنصر اندازه گیری را در اثر فشار تغییر می دهد و این تغییر حالت را به یک نشانگر کالیبره شده با توجه به فشار روی صفحه منتقل می کند. فقط مقادیر فشار را در محدوده وسیعی تا 1000 بار اندازه گیری می کند. سنسورهای فشار معمولاً فشار گاز یا مایع را اندازه گیری می کنند.

فشار به واحدهای مختلفی بیان می شود. واحد استاندارد ما در واحد SI پاسکال است. یک پاسکال برابر است با یک نیوتن نیرویی که به یک متر مربع از سطح فیزیکی وارد می شود. بهترین واحدی که می تواند به عنوان مرجع برای واحدهای دیگر مورد استفاده قرار گیرد اتمسفر است که به عنوان میانگین فشار هوا در سطح دریا تعریف می شود. آنها همچنین در واحدهای bar، mbar، mmHg، psi، mmH2O بیان می شوند.

از آنجایی که پاسکال یک واحد کوچک فشار است، معمولاً از کیلوپاسکال (kpa) که برابر با 1000 پاسکال است استفاده می کنند. هر اتمسفر حدود 100 کیلو پاسکال است. هواشناسان از واحد میلی بار استفاده می کنند که برابر با یک دهم پاسکال است. سایر واحدهای فشار را dyn/cm2 یا torr می نامند.

هنگام انتخاب گیج فشار آنالوگ مناسب، باید به موارد زیر توجه کنید:

فاصله مورد نیاز گیج فشار

عرض توری معیاری برای وزن است

نوع و اندازه نخ گیج

دقت گیج فشار

مواد گیج فشار معمولا فولاد یا برنج است

نصب گیج های فشار می تواند افقی یا عمودی (نصب پشت یا عقب) باشد.
یک نوع مقیاس که از نظر عملکرد اندازه گیری می شود

گفتیم که روش های اندازه گیری فشار در فشار سنج ها با یکدیگر متفاوت است. اما به طور کلی همه آنها بر اساس اصول اولیه استفاده شده در لوله بوردن طراحی شده اند و نتایج اندازه گیری فشار آنها یکسان است. اما مکانیزم به کار رفته در آنها می تواند در استفاده از فشارسنج ها در محیط های مختلف موثر باشد و به همین دلیل به مدل های مختلف آنها می پردازیم:

پالس فشار پالس

فشار سنج دیجیتال

آزمایش فشار خون

گیج فشار روغن

فشار سنج های مختلف

گیج فشار منفی

اندازه گیری فشار خلاء

گیج فشار دیافراگم

فشار اکسیژن

انواع فشار سنج بر اساس نوع فشار

روش های مختلفی برای طبقه بندی مانومترها وجود دارد. در این مقاله انواع مانومترها را با توجه به نوع فشار خواهیم دید.

سنسور فشار بر اساس موارد زیر است:

منطقه اندازه گیری

دمای عملیاتی

نوع مانومتر

طبقه بندی شده

با توجه به نوع گیج فشار سنج ها را می توان به 5 دسته طبقه بندی کرد.

سنسور فشار مطلق

این سنسور مدل فشار را با خلاء کامل (0 psi) نمایش می دهد. فشار اتمسفر برابر با 101325 KPa (یا 14.7 psi) در سطح دریا نسبت به خلاء است.

اندازه کانال

این سنسور عمدتا برای اندازه گیری فشار استفاده می شود. این مدل را می توان برای اندازه گیری فشار در یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر در نقطه دیگر کالیبره کرد. گیج فشار تایر نمونه ای از فشارسنج است.

هنگامی که فشار سنج لاستیک 0 psi را نشان می دهد، فشار تایر 14.7 psi است. این یعنی برابر با فشار هوا.

سنسور فشار خلاء

این سنسور برای اندازه گیری فشار زیر فشار اتمسفر در سیستم مدل استفاده می شود.

مرجع حسگر خلاء بسته به صنعت متفاوت است. فشار را می توان نسبت به فشار اتمسفر (مانند اندازه گیری فشار گیج منفی) یا نسبت به فشار خلاء اندازه گیری کرد.

سنسور فشار دیفرانسیل

این مدل سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو منبع مجزا یا دو قسمت مختلف از یک سیستم استفاده می شود.

برای مثال می توان از سنسور فشار دیفرانسیل برای اندازه گیری افت فشار در روغن فیلتر استفاده کرد.

علاوه بر این، می توان از یک مانومتر دیفرانسیل برای اندازه گیری دبی یا تراز در مخازن استفاده کرد.