ترانسمیتر فشار
ترانسمیتر فشار چیست؟
ترانسمیتر فشار یا ترانسمیتر فشار وسیله ای برای اندازه گیری و کنترل فشار است. در واقع فرستنده فشار مایعات، سیالات و گازها را اندازه گیری می کند و فرستنده یک سیگنال الکتریکی ضعیف دریافت می کند و این سیگنال ضعیف را به سیگنال الکتریکی (مقادیر قابل قبول ولتاژ یا جریان) تبدیل می کند تا به کنترل کننده ها، مدارهای الکترونیکی ارسال کند. ، و سیستم ها مانیتورینگ را تبدیل می کنند.
ترانسمیتر فشار ابزاری مهم و پرکاربرد در فرآیندهای مختلف محسوب می شود و از بسیاری از حوادث جلوگیری می کند. ترانسمیترها در صنعت به خصوص در صنعت خودروسازی در اکثر فرآیندهای شیمیایی و برخی ماشین آلات کاربرد فراوانی دارند، به منظور عملکرد صحیح و جلوگیری از بروز بلایا ناشی از افزایش یا کاهش فشار از حد مجاز، اندازه گیری لازم است. پارامتر فشار در فرآیند مورد نظر. ترانسمیترهای فشار قابل ارائه در هایپر صنعت فامکو شامل موارد زیر است:
فرستنده فشار قلم
فشار فرستنده دیافراگمی
فرستنده دیفرانسیل فشار یا فرستنده اختلاف فشار
ترانسمیتر فشار صنعتی
ترانسمیتر فشار هوشمند
ترانسمیتر فشار انفجاری
فرستنده فشار با نمایشگر
مشخصات فنی ترانسمیتر فشار یا ترانسمیتر فشار
فرستنده فشار از یک سنسور برای اندازه گیری پارامتر فیزیکی فشار و یک مبدل (مبدل) برای تبدیل این پارامتر به سیگنال الکتریکی تشکیل شده است. حدود 50 نوع مختلف ترانسمیتر فشار وجود دارد که هر کدام متفاوت از دیگری کار می کنند، بنابراین نمی توان همه این روش ها را فهرست کرد.
انواع ترانسمیتر فشار
فرستنده فشار قلم
این فرستنده ها شبیه باطری های قلمی و شمع خودرو هستند و به دلیل ابعاد کوچک و ظاهر قلمی بسیار کاربردی هستند. فرستنده فشار قلمی دارای یک صفحه فلزی مسطح در نوک خود است که به عنوان سنسور فشار عمل می کند و این فرستنده ها توسط انتهای رزوه ای به مخزن یا سیستم اندازه گیری فشار متصل می شوند.
ترانسمیتر فشار دیافراگمی
این فرستنده ها دارای صفحه دیافراگمی هستند که با تغییرات فشار صفحه دیافراگمی تغییر شکل می دهد و به عنوان فرستنده قلمی یا به روشی دیگر روی مخازن بسته می شوند. ترانسمیترهای فشار دیافراگمی معمولاً از فولاد ضد زنگ یا کامپوزیت های پلیمری ساخته می شوند و بسته به ماده ای که از آن ساخته می شوند، توانایی متفاوتی در اندازه گیری فشار دارند.
ترانسمیتر فشار دیفرانسیل یا ترانسمیتر فشار دیفرانسیل
از این فرستنده ها برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو مخزن یا دو طرف لوله استفاده می شود. در این فرستنده ها از سنسورهای فلزی یا پرده های دیافراگمی برای نشان دادن تغییرات فشار استفاده می شود.
ترانسمیتر فشار ضد انفجار
ترانسمیترهای فشار ضد انفجار در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه ها و همچنین کارخانه های تولید آمونیاک که امکان جرقه در آنها بسیار زیاد است استفاده می شود. این فرستنده ها احتمال جرقه را به حداقل می رساند.
ترانسمیتر فشار صنعتی
ترانسمیترهای فشار صنعتی برای اندازه گیری فشار در محدوده فشار بالا و کاربردهای مختلف طراحی شده اند.
فرستنده فشار هوشمند
این فرستنده ها دقت و سرعت بالایی دارند و همین ویژگی باعث کنترل دقیق تری بر روی فرآیند می شود.
فرستنده فشار با نمایشگر
در این ترانسمیترهای فشار از صفحه نمایشی برای نمایش فشار در زمان واقعی استفاده می شود. همچنین این فرستنده ها قابلیت ارسال مقادیر اندازه گیری فشار را به اتاق کنترل دارند. اصولاً از این فرستنده ها در محیط هایی که امکان حضور اپراتور وجود دارد استفاده می شود.
عنصر اندازه گیری فشار در ترانسمیتر فشار
برای اندازه گیری فشار در فرستنده می توان از عناصر مختلفی استفاده کرد که هر کدام مزایا و معایبی دارند. از عناصر اندازه گیری فشار می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کرنش گیج شده است
خازنی
پیزوالکتریک
پیزورمقاومتی
ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT)
کرنش گیج شده است
سنسورهای استرین گیج خروجی ولتاژ DC دارند و از معایب این سنسورهای فشار می توان به حساسیت کم و محدوده دمای پایین آنها اشاره کرد.
سنسور خازنی
این سنسورها خروجی خطی، پسماند کم و پایداری خوبی دارند.
سنسور پیزوالکتریک
این سنسورها دارای ابعاد کوچک با ساختار قوی، دامنه دمایی وسیع و پاسخ سریع هستند. سنسورهای پیزوالکتریک دارای معایبی مانند حساسیت به دمای بالا، امپدانس خروجی بالا و خروجی ولتاژ AC هستند.
سنسور پیزورمقاومتی
این سنسورها دارای خروجی ولتاژ DC، ابعاد کوچک، زمان پاسخ سریع و حساسیت بالا هستند. اما نسبت به تغییرات دما حساسیت کمتری دارد.
کاربرد ترانسمیتر فشار
با استفاده از تجهیزات جانبی دیگر مانند صفحات روزنه ای می توان از آن برای اندازه گیری پارامترهای دیگر استفاده کرد. از جمله کاربردهای ترانسمیتر فشار می توان به موارد زیر اشاره کرد.
اندازه گیری فشار: سنسورهای فشار به طور مستقیم در صنعت خودرو، هواشناسی و مواردی که فشار به طور مستقیم اندازه گیری می شود استفاده می شود.
اندازه گیری جریان: برای محاسبه جریان از رابطه ونتوری با فشار استفاده می شود. در این روش اختلاف فشار با دبی عبوری از لوله رابطه مستقیم دارد.
اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا: فرستنده های فشار در مواردی که تغییرات فشار نسبت به سطح دریا اندازه گیری می شود مانند کاربرد در هواپیما، ماهواره و هواشناسی و غیره استفاده می شود.
تست نشتی: با اندازه گیری تغییرات فشار و فشار در یک بازه زمانی و یا با مقایسه فشار سیستم مورد نظر با سیستمی که دارای مقدار مشخصی نشتی است و با محاسبه این اختلاف فشار، میزان نشتی محاسبه می شود.
اندازه گیری ارتفاع و عمق: سطح مایعات متناسب با فشار است و از فرستنده های فشار برای اندازه گیری وضعیت اجسام موجود در آب مانند زیردریایی ها یا سطح ارتفاع مایع در مخازن استفاده می شود.
خروجی فرستنده فشار
فرستنده فشار فشار را اندازه گیری می کند و مقدار فشار اندازه گیری شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. خروجی فرستنده به شرح زیر است:
فرستنده با خروجی سیگنال جریان
جریان خروجی در ترانسمیترهای فشار 4 تا 20 میلی آمپر است. این فرستنده ها به دلیل عیب یابی آسان و عمر طولانی دستگاه اندازه گیری بسیار محبوب هستند.
فرستنده با خروجی سیگنال PROFIBUS
خروجی Profibus یک استاندارد ارتباطی پرکاربرد است و مخفف کلمه Process Fieldbus است و به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترل و ایمنی استفاده می شود.
فرستنده با خروجی سیگنال هارت (HART)
HART مخفف Remote Control Transducer و مخفف Highway Addressable Remote Transducer است. در پروتکل HART، سیگنال های دیجیتال بدون هیچ گونه تداخلی بر روی سیگنال آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپر قرار می گیرند. سیگنال دیجیتال با یک سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر بدون وقفه و با سرعت 1200 بیت در ثانیه ارتباط برقرار می کند. سیگنال دیجیتال شامل وضعیت دستگاه، تشخیص مقادیر اضافی اندازه گیری یا محاسبه شده و ... می باشد و به طور کلی از طریق دو کانال ارتباطی آنالوگ و دیجیتال، یک ارتباط کامل، کم هزینه و بدون نقص با پیکربندی ساده ارائه می شود.
فرستنده با خروجی RS232 و RS485
در این پروتکل داده ها بر حسب بیت در ثانیه منتقل می شوند.
فرستنده با خروجی موازی
چند بیت به طور همزمان جابجا می شوند.
نحوه انتخاب ترانسمیتر فشار
مواردی که در انتخاب یک ترانسمیتر فشار باید در نظر گرفته شود به شرح زیر است:
دقت فرستنده
نوع ترانسمیتر فشار
محدوده اندازه گیری فشار
نوع خروجی فرستنده
نوع فشار (مطلق یا نسبی)
شرایط محیطی