ترانسمیتر فشار دستگاهی است که تغییرات فشار را شناسایی کرده و به آنها پاسخ می‌دهد. رایج‌ترین نوع ترانسمیتر فشار، ترانسمیتر پیزوالکتریک است که فشار فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. انواع دیگر ترانسمیترهای فشار شامل خازنی، مقاومتی و نوری هستند.

احتمالاً شما می‌پرسید ترانسمیتر فشار چیست و چه تعریفی دارد. در این مقاله، به بررسی جزئیات پرشر ترانسمیتر  می‌پردازیم. ابتدا به تعریف ترانسمیتر فشار و عملکرد آن خواهیم پرداخت. سپس انواع مختلف ترانسمیترهای فشار و اصول عملکردی آنها را بررسی می‌کنیم. در ادامه، به انواع اندازه‌گیری فشار (گیج فشار ، فشار مطلق، ترانسمتر اختلاف فشار) خواهیم پرداخت و در نهایت، سیگنال‌های خروجی ترانسمیتر فشار را بررسی می‌کنیم.

ترانسمیتر فشار چیست؟

ترانسمیتر فشار دستگاهی است که قادر به اندازه‌گیری فشار اعمال شده است. این دستگاه فشار فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. ترانسمیتر فشار که گاهی به آن مبدل فشار نیز گفته می‌شود، برای اندازه‌گیری و تبدیل فشار مکانیکی یا هیدرولیکی به سیگنال الکتریکی استفاده می‌شود. این سیگنال الکتریکی می‌تواند برای نمایش مقدار فشار روی یک واحد نمایشگر، یا ارسال به یک کنترل‌کننده، PLC یا سیستم جمع‌آوری داده‌ها برای پردازش بیشتر استفاده شود. این اندازه‌گیری فشار می‌تواند برای اهداف مختلفی از جمله کنترل مایعات، نظارت بر مایعات و اندازه‌گیری فشار هوا استفاده شود.

چرا از سنسورهای فشار استفاده می‌کنیم؟

ترانسمیترهای فشار صنعتی نقش‌های متعددی در فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کنند. آنها می‌توانند برای اندازه‌گیری و نظارت بر فشار، کنترل و تنظیم فشار و ارائه هشدارها و آلارم‌های تغییرات فشار استفاده شوند. همچنین می‌توانند برای اهداف تشخیصی، به حل مشکلات در فرآیند صنعتی کمک کنند.

عملکرد و اصول کار یک ترانسمیتر فشار صنعتی چیست؟

ترانسمیترهای فشار برای شناسایی، اندازه‌گیری و کنترل فشار مایعات در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها معمولاً در کاربردهای اندازه‌گیری فشار مانند تولید برق، تولید نفت و گاز، تصفیه آب و پالایش، و فرآوری شیمیایی یافت می‌شوند.

ترانسمیترهای فشار انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. این انرژی الکتریکی سیگنال خروجی تولید می‌کند که به طور مستقیم با فشار اعمال شده متناسب است. ترانسدیوسرهای فشار به ترانسمیترهای فشار شباهت زیادی دارند، تنها تفاوت در نوع سیگنال الکتریکی ارسال شده است. خروجی ترانسدیوسر به صورت ولت یا میلی‌ولت اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که خروجی ترانسمیتر به صورت میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شود.

کاربرد اصلی ترانسمیتر فشار چیست؟

ترانسمیتر فشار برای اندازه‌گیری مقدار فشار یک مایع یا گاز استفاده می‌شود. این اطلاعات می‌تواند در کاربردهای مختلفی از جمله سیستم‌ها و فرآیندهای صنعتی و کنترل فرآیند استفاده شود.

انواع مختلف ترانسمیترهای فشار چیست؟

از میان رایج‌ترین تکنولوژی‌ها می‌توان به ترانسمیترهای فشار پیزورزیستیو، خازنی، مقاومتی لایه نازک و فیبر نوری اشاره کرد. هر یک از این تکنولوژی‌ها به تفصیل توضیح داده خواهند شد.

1. ترانسمیتر فشار پیزورزیستیو (پیزومقاومتی)

اصل کار: از مواد مقاومتی ساخته شده‌اند که مقاومت آن‌ها با اعمال فشار تغییر می‌کند. این تغییر مقاومت قابل اندازه‌گیری و تبدیل به سیگنال دیجیتال است.

کاربردها: از صنعت خودرو تا دستگاه‌های پزشکی.

2. سنسور فشار خازنی

اصل کار: از اصل ظرفیت خازنی برای اندازه‌گیری فشار اعمال شده استفاده می‌کنند. ظرفیت خازنی، توانایی دو رسانا در ذخیره بار الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند. در ترانسمیتر فشار خازنی، گیرنده اندازه‌گیری فشار، دیافراگم است. مواد دیافراگم می‌توانند استیل ضدزنگ، هستلوی C یا تانتالوم باشند. وقتی فشار به سطح دیافراگم اعمال می‌شود، تغییر شکل آن فاصله بین دو خازن را از طریق یک مایع پرکننده تغییر می‌دهد. این تغییر ظرفیت خازنی قابل اندازه‌گیری و تبدیل به سیگنال دیجیتال است.

کاربردها: صنایع نفت و گاز، انرژی، مواد غذایی و نوشیدنی، آب و محیط زیست، سیمان و کاغذ.

3. ترانسمیتر فشار مقاومتی لایه نازک

اصل کار: از لایه نازکی از مواد مقاومتی برای اندازه‌گیری فشار استفاده می‌کنند. این لایه معمولاً تنها چند صد نانومتر ضخامت دارد، که باعث حساسیت بالای آن به تغییرات فشار می‌شود.

کاربردها: راه‌حل‌های صنعتی که نیاز به دقت و صحت بالا دارند.

4. ترانسمیتر فشار نوری (سنسور فشار نوری)

اصل کار: از فیبرهای نوری برای اندازه‌گیری فشار اعمال شده استفاده می‌کنند. اصل کار این سنسورها بسیار ساده است: زمانی که نور از یک فیبر عبور می‌کند، خواص آن (مانند طول موج) با توجه به فشار اعمال شده بر فیبر تغییر می‌کند. با اندازه‌گیری تغییر طول موج، فشار به دقت تعیین می‌شود.

کاربردها: سیستم‌های هیدرولیک و خطوط لوله گاز.

5. ترانسمیتر فشار هیدرواستاتیک برای اندازه‌گیری سطح

اصل کار: براساس اصل هیدرواستاتیک عمل کرده و اندازه‌گیری فشار را متناسب با ارتفاع اعمال شده ارائه می‌دهد. در یک ترانسمیتر فشار هیدرواستاتیک، مایع در یک محفظه مهر و موم شده قرار دارد. وقتی فشار به دیافراگم محفظه اعمال می‌شود، دیواره‌های محفظه تغییر شکل می‌دهند که نتیجه آن تغییر در اندازه‌گیری ارتفاع مایع است. این تغییر قابل اندازه‌گیری و تبدیل به سیگنال دیجیتال است.

کاربردها: راه‌حل‌های اندازه‌گیری فرآیند و سطح در مخازن و مخازن ذخیره.

انواع مختلف فشارها

فشار جوی: فشار اعمال شده توسط جو زمین.

فشار گیج: فشار اندازه‌گیری شده نسبت به فشار جوی.

فشار مطلق: فشار کل اعمال شده توسط یک گاز یا مایع نسبت به خلاء، که مرجع فشار است. این فشار جمع فشار جوی و فشار گیج است.

فشار خلاء: فشاری که توسط یک خلاء اعمال می‌شود. خلاء منطقه‌ای است که فشار آن کمتر از فشار جوی است.

سیگنال‌های خروجی یک ترانسمیتر فشار چیست؟

سیگنال‌های خروجی ترانسمیتر فشار می‌توانند متنوع باشند، اما معمولاً به صورت جریان یا ولتاژ آنالوگ، یا سیگنال دیجیتال هستند. سیگنال خروجی ولتاژ آنالوگ معمولاً سیگنال پیوسته‌ای است که با فشار اعمال شده تغییر می‌کند.

ویژگی‌های خاص یک ترانسمیتر فشار صنعتی چیست؟

ترانسمیترهای فشار صنعتی عموماً دقت بالاتری دارند و عمر طولانی‌تری نسبت به محصولات مصرفی ترانسمیتر فشار دارند. آنها همچنین گران‌تر هستند، اما این امر معمولاً برای کاربردهایی که اندازه‌گیری دقیق ضروری است، ارزشمند است. ترانسمیتر فشار صنعتی می‌تواند برای اندازه‌گیری فشار مایعات یا گازها در محیط‌های مختلف از جمله کارخانه‌ها، آزمایشگاه‌ها و دیگر تأسیسات صنعتی استفاده شود.

رایج‌ترین کاربردهای ترانسمیترهای فشار صنعتی چیست؟

کاربردهای رایج ترانسمیترهای فشار شامل موارد زیر است:

اندازه‌گیری و کنترل فشار

نظارت و نمایش فرآیندهای حیاتی

اندازه‌گیری سطح پر شدن مخازن و کنترل سطح در مخازن

اندازه‌گیری جریان مایعات

ایمنی فرآیند

تشخیص نشت

سیستم کنترل پمپ

ترانسمیترهای فشار در کاربردهای متنوعی که دقت و صحت اندازه‌گیری ضروری است، استفاده می‌شوند.

 

راهنمای عیب‌یابی ترانسمیترهای فشار

با استفاده طولانی مدت، ترانسمیتر فشار ممکن است با شکست ناگهانی یا مشکلات عملیاتی مواجه شود که منجر به توقف غیرمنتظره و مشکلات مربوطه می‌شود. اکثر مشکلات عملیاتی عمومی را می‌توان با امتحان کردن نکات اساسی عیب‌یابی در خانه رفع کرد.

گاهی اوقات، ترانسمیتر فشار شما ممکن است در ارتباط با دستگاه میدان دچار مشکل شود. می‌توانید این مشکلات را با بررسی ولتاژ منبع تغذیه و نگه داشتن آن حداقل 10.5 ولت رفع کنید. همچنین باید اطمینان حاصل کنید که مقاومت بار حداقل 250 اهم باشد و اطمینان حاصل کنید که هیچ اتصال کوتاه متناوب، مدار باز و زمین‌های متعدد وجود ندارد. این مشکل همچنین ممکن است در صورتی رخ دهد که واحد به درستی آدرس‌دهی نشده باشد.

نشان دادن مقدار صفر در خواندن میلی‌آمپر نیز نشانه‌ای از خرابی یا نقص است. بهترین کار در چنین شرایطی بررسی سیم‌های قدرت برای پلاریته معکوس و تأیید ولتاژ ترمینال است. بررسی کنید که آیا برق به ترمینال‌های سیگنال اعمال می‌شود یا خیر و یا بررسی کنید که آیا دیود باز در ترمینال آزمایش وجود دارد یا خیر. اگر هیچ یک از این تکنیک‌های عیب‌یابی کار نکرد، بلوک ترمینال ترانسمیتر را تعویض کنید.

نشان دادن خواندن میلی‌آمپر نامنظم (کم یا زیاد) نیز نشانه‌ای از نقص آینده است. تأیید فشار اعمال شده و بررسی خواندن متغیر فشار برای اشباع بهترین اقدامات اصلاحی برای چنین مشکلی هستند. همچنین می‌توانید بررسی کنید که آیا خروجی در حالت هشدار است یا نه و یا برد را تعویض کنید.

در صورت بالا یا پایین بودن خواندن متغیر فشار، اولین کاری که باید انجام دهید بررسی مسیریابی ایمپالس برای انسداد یا انجام تریم کامل سنسور است. همچنین می‌توانید سعی کنید ماژول سنسور را تعویض کنید تا مشکل را در محل خود رفع کنید.

خواندن متغیر فشار نامنظم نیز یکی دیگر از مشکلات شایع مرتبط با ترانسمیترهای فشار است. در صورت برخورد با چنین مشکلی، اطمینان حاصل کنید که مسیریابی ایمپالس را برای انسداد، میرایی و همچنین بررسی کنید که آیا تداخل EMF وجود دارد یا خیر.

گاهی اوقات، ترانسمیتر شما به تغییرات فشار اعمال شده پاسخ نمی‌دهد. در چنین مواردی، اطمینان حاصل کنید که واحد در حالت چند قطره، در حالت هشدار یا در حالت آزمون حلقه نیست. همچنین می‌توانید مسیریابی ایمپالس یا منیفولد را برای انسداد بررسی کنید تا مشکل را حل کنید.

اجرای تکنیک عیب‌یابی صحیح به بازگشت کارایی عملیاتی ترانسمیترهای فشار شما در محل کمک می‌کند که به نوبه خود به حداقل رساندن توقف زمان کمک می‌کند. از این رو، به عنوان یک کاربر باید نکات عیب‌یابی را که در هر راهنمای کاربری ارائه شده با ترانسمیتر چاپ شده است، بخوانید و بدانید. در صورت داشتن هرگونه شک و تردید در مورد اجرای عیب‌یابی، تیم TTS را در جریان قرار دهید.

چگونه ترانسمیتر فشار صنعتی خود را انتخاب کنیم؟

این مقاله به تعریف ترانسمیتر فشار، انواع مختلف فشار و نحوه اندازه‌گیری آنها می‌پردازد. همچنین به بررسی سیگنال‌های خروجی ترانسمیتر فشار و کاربردهای مختلف صنعتی آنها پرداخته و نگاهی اجمالی به ویژگی‌های یک ترانسمیتر فشار صنعتی دارد. هنگام انتخاب ترانسمیتر فشار صنعتی، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شوند. ما شما را در انتخاب بهترین راه‌حل برای نیازهایتان راهنمایی خواهیم کرد! آیا به دنبال ترانسمیتر فشار هستید و نمی‌دانید از کجا شروع کنید؟ کارشناسان ما در زمینه اندازه‌گیری فشار در خدمت شما هستند!

https://www.fujielectric.fr/en/blog/what-pressure-transmitter/#:~:text=A%20pressure%20transmitter%20is%20a,are%20capacitive%2C%20resistive%20and%20optical.