ترانسمیتر فشار: وسیله ای مهم برای اندازه گیری فشار است

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا ؛ سنسورهای فشار یکی از مهمترین وسایل اندازه گیری و کنترل در صنایع مختلف می باشند. این دستگاه نه تنها فشار را اندازه گیری می کند، بلکه قادر است این اطلاعات را به عنوان یک سیگنال استاندارد برای نظارت و کنترل سیستم ارسال کند. در این مقاله به بررسی کامل ترانسمیترهای فشار، اصول کار، انواع، کاربردها و اهمیت آنها در صنعت امروز می پردازیم.

اصل کار ترانسمیتر فشار

سنسور فشار از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

1. سنسور فشار: این قطعه فشار را حس کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

2. مدار الکترونیکی: این قسمت سیگنال دریافتی از سنسور را پردازش کرده و آن را به سیگنال معمولی قابل انتقال تبدیل می کند.

فرآیند کار ترانسمیتر فشار به شرح زیر است:

1. تنش اعمال شده به انتقال باعث تغییر شکل یا حرکت در بافت نرم سنسور می شود.

2. این تغییر شکل یا ترجمه به یک سیگنال الکتریکی اصلی تبدیل می شود.

3. سیگنال الکتریکی اولیه توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و پردازش می شود.

4. سیگنال پردازش شده به یک سیگنال استاندارد (معمولا 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت) تبدیل می شود.

5. سیگنال استاندارد به سیستم کنترل یا نمایشگر ارسال می شود.

انواع انتقال فشار

. برای اندازه گیری این تغییر مقاومت اغلب از پل وتستون استفاده می شود. این فرستنده ها دقت بالایی دارند و در فشارهای مختلف قابل استفاده هستند و در محصولاتی مانند پمپ Ebara استفاده می شوند. برای خرید پمپ ابارا به سایت نمایندگی پمپ ابارا مراجعه کنید.

2. ترانسمیتر فشار خازنی: در این فرستنده فشار باعث تغییر در فاصله بین دو صفحه خازن می شود که باعث تغییر در ظرفیت می شود. این فرستنده حساسیت بالایی دارد و برای اندازه گیری فشار پایین مناسب است.

3. فرستنده فشار پیزوالکتریک: این فرستنده ها از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز استفاده می کنند که از طریق فشار، بار الکتریکی ایجاد می کنند. این نوار نقاله ها برای اندازه گیری فشار و ضربه دینامیکی مناسب هستند.

4. فرستنده فشار نوری: در این فرستنده ها فشار، خواص نوری فیبر نوری یا عنصر نوری را تغییر می دهد. این فرستنده ها برای محیط هایی با تداخل الکترومغناطیسی قوی مناسب هستند.

5. مبدل فشار تشدید: این فرستنده ها از تغییر فرکانس تشدید عنصر ارتعاشی تحت فشار استفاده می کنند. فرستنده ها دقت و پایداری بالایی دارند.

نوع سیگنال خروجی فرستنده فشار
https://dana.ir/2066527/%D8%B3%D9%86%D8%B3%D9%88%D8%B1-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D8%A8%D8%B2%D8%A7%D8%B1%DB%8C-%DA%A9%D9%84%DB%8C%D8%AF%DB%8C-%D8%AF%D8%B1-%D8%A7%D9%86%D8%AF%D8%A7%D8%B2%D9%87-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D9%88-%DA%A9%D9%86%D8%AA%D8%B1%D9%84-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1#gsc.tab=0
1. سیگنال آنالوگ:

- 4-20 میلی آمپر: رایج ترین نوع سیگنال خروجی است که در فواصل طولانی قابل انتقال است.

- 0-10 ولت: برای فواصل کوتاه استفاده می شود.

- 0-5 ولت: در برخی کاربردها استفاده می شود.

2. سیگنال دیجیتال:

- HART (Highway Addressable Remote Transducer): امکان ارسال اطلاعات دیجیتال به صورت جریان آنالوگ 4-20 میلی آمپر را فراهم می کند.

- Profibus: پروتکل ارتباط دیجیتال برای اتوماسیون صنعتی.

- فیلدباس بنیاد: یک پروتکل ارتباط دیجیتال برای سیستم های کنترل فرآیند.

- Modbus: پروتکل ارتباط سریال برای سیستم های اتوماسیون.

استفاده از سنسورهای فشار

1. صنعت نفت و گاز:

- اندازه گیری فشار در خط لوله

- کنترل فشار مخازن ذخیره سازی

- پایش فشار در چاه های نفت و گاز

- کنترل رویه های پردازش

https://dana.ir/2066529/%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B3%D9%85%DB%8C%D8%AA%D8%B1-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D8%A8%D8%B2%D8%A7%D8%B1%DB%8C-%DA%A9%D9%84%DB%8C%D8%AF%DB%8C-%D8%AF%D8%B1-%D8%A7%D9%86%D8%AF%D8%A7%D8%B2%D9%87-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1#gsc.tab=0

2. صنایع شیمیایی و نفت:

- کنترل فشار راکتور

- پایش فشار در فرآیند تقطیر

- کنترل فشار در سیستم های پردازش

3. صنایع غذایی و دارویی:

- کنترل فشار در عملیات استریلیزاسیون

- کنترل فشار در سیستم بسته بندی

- کنترل فشار در فرآیندهای تخمیر

4. صنعت آب و فاضلاب.

- اندازه گیری سطح آب در مخازن.

- کنترل فشار در سیستم پمپاژ

- پایش فشار در شبکه توزیع آب

5. صنعت هوانوردی:

- اندازه گیری فشار هوا در سیستم های هواپیما

- تنظیم فشار در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک

- کنترل تراست در موتورهای جت

6. شرکت های تولیدی:

- کنترل فشار در پرس ها و قالب ها: تولید چراغ های جلو لیفان 620 تیکوما

- پایش فشار در سیستم های هیدرولیک

- کنترل فشار در فرآیندهای اکستروژن

7. صنعت انرژی:

- کنترل فشار در توربین ها

- پایش فشار در سیستم های خنک کننده نیروگاه ها

- اندازه گیری فشار در سیستم های انرژی خورشیدی و بادی

مزایا و چالش های ترانسمیترهای فشار

مزایای:

1. دقت بالا: فرستنده های فشار مدرن می توانند فشار را با دقت بسیار بالا اندازه گیری کنند.

2. قابلیت انتقال سیگنال در فواصل طولانی: سیگنال های استاندارد توانایی انتقال اطلاعات در فواصل طولانی را فراهم می کنند.

3. مقاومت در برابر شرایط محیطی: بسیاری از فرستنده ها برای کار در شرایط سخت صنعتی طراحی شده اند.

4. قدرت اندازه گیری: امکان اندازه گیری از راه دور و تنظیم بسیاری از مدل ها وجود دارد.

5. یکپارچه سازی با سیستم های کنترل: فرستنده ها به راحتی با سیستم های کنترل و نظارت یکپارچه می شوند.

چالش ها:

1. حساسیت به دما: عملکرد برخی از فرستنده ها می تواند تحت تأثیر تغییرات دما قرار گیرد.

2. نیاز به کالیبراسیون دوره ای: برای حفظ دقت، فرستنده ها نیاز به کالیبراسیون منظم دارند.

3. هزینه بالا: برخی از فرستنده های پیشرفته ممکن است گران باشند.

4. پیچیدگی نصب و راه اندازی: برخی از فرستنده ها نیاز به تنظیمات دقیق و تنظیمات خاصی دارند.

5. محدودیت محدوده اندازه گیری: هر فرستنده معمولا برای محدوده خاصی از فشار طراحی می شود.

فناوری جدید در مبدل های فشار

1. فرستنده فشار هوشمند: این فرستنده دارای یک پردازنده یکپارچه است که قابلیت های پیشرفته ای مانند خود عیب یابی، کالیبراسیون خودکار و ارتباط دو طرفه با سیستم کنترل را فراهم می کند.

2. فرستنده های فشار بی سیم: این فرستنده ها می توانند داده های فشار را به صورت بی سیم ارسال کنند که در مناطقی که سیم کشی سخت یا غیرممکن است بسیار مفید است.

3. فرستنده فشار با قابلیت اینترنت اشیا. این فرستنده ها قابلیت اتصال به اینترنت اشیا و امکان کنترل و نظارت از راه دور را دارند.

4. سنسورهای فشار چند متغیره: این سنسورها علاوه بر فشار، قابلیت اندازه گیری پارامترهای دیگری مانند دما و دبی را نیز دارند.

5. فرستنده فشار با قابلیت یادگیری ماشین: از الگوریتم های هوش مصنوعی برای بهبود دقت استفاده می کند. شکست را پیش بینی کنید و کارایی فرستنده را افزایش می دهد.

انتخاب فرستنده فشار مناسب

برای انتخاب ترانسمیتر فشار مناسب باید به فاکتورهای زیر توجه کرد:

1. محدوده فشار: مبدل باید محدوده فشار مورد نظر را اندازه گیری کند.

2. دقت و حساسیت: باید به درجه دقت و حساسیت مورد نیاز برای یک کار خاص توجه شود.

3. نوع سیگنال خروجی: سیگنال خروجی باید با سیستم کنترل یا نظارت سازگار باشد.

4. شرایط محیطی: دما، رطوبت، ارتعاش و مقاومت شیمیایی باید در نظر گرفته شود.

5. سرعت پاسخ: برای کاربردهای پویا، سرعت پاسخ فرستنده مهم است.

6. مهارت های ارتباطی: پروتکل های ارتباطی مورد نیاز باید در نظر گرفته شود.

7. هزینه و قابلیت اطمینان: هزینه اولیه، هزینه های نگهداری و قابلیت اطمینان باید ارزیابی شوند.