ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار چیست؟

فرستنده فشار یک دستگاه مکانیکی است که نیروی انبساط نمونه مایع یا گاز را به خروجی الکتریکی تبدیل می کند. این دستگاه با استفاده از مبدل فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این نوع سنسور که به عنوان مبدل فشار نیز شناخته می شود، معمولاً از یک سطح حساس به فشار ساخته شده از فولاد، سیلیکون یا مواد دیگر بسته به ترکیب آنالیت تشکیل شده است. در پشت این سطوح، قطعات الکترونیکی قرار دارند که قادر به تبدیل نیروی اعمال شده به سنسور فشار توسط نمونه به سیگنال الکتریکی هستند.

فشار معمولاً بر حسب نیرو در واحد سطح اندازه گیری می شود و به عنوان مقدار مورد نیاز برای توقف انبساط مایع، گاز یا بخار بیان می شود. واحدهای مشتق شده مختلفی برای تعیین کمیت فشار استفاده می شود، از جمله

به عنوان نسبت/رابطه پاسکال (Pa) یا نیوتن منفرد در هر متر مربع (1 N/m2).
ارزش پوند در هر اینچ مربع (psi).

محیط های حساس به فشار مانند صنایع گاز، پتروشیمی، آزمایشگاه و داروسازی اغلب به ترانسمیترهای فشار برای نظارت بر نیروهای وارد بر مایعات و گازها در مقادیر Pa یا psi نیاز دارند. این امر مستلزم ادغام دقیق ترانسمیترهای فشار در دستگاه‌های تبدیل سریع الکتریکی برای اطمینان از نتایج دقیق و تحویل در زمان واقعی است.

اندازه گیری فشار

فرستنده های فشار می توانند فشارهای مطلق، گیج یا دیفرانسیل را اندازه گیری کنند.

فشار مطلق

فشار مطلق خلاء کاملی است که 0 psi در نظر گرفته می شود! فشار خلاء را 0 psi (a) می نامیم. فشار اتمسفر معمولاً 14.7 psi (a) است.

فشار سنج

رایج ترین اندازه گیری فشار، فشار گیج است که فشار کل منهای فشار اتمسفر است.
فشار اتمسفر 0 psi (گرم) است.

فشار دیفرانسیل

فشار دیفرانسیل اختلاف فشار (یا فشار دیفرانسیل) است. فشار نیروی توزیع شده ای که به صورت عمودی بر روی یک واحد عمل می کند.
تفاوت بین سنسور فشار، مبدل فشار و فرستنده فشار

تعاریف کلی یک سنسور فشار معمولاً یک سیگنال خروجی میلی ولت است، یک مبدل دارای یک خروجی ولتاژ تقویت شده است، و یک فرستنده سیگنال خروجی 4-20 میلی آمپر را ارائه می دهد .

قبل از ترانسمیتر فشار از مبدل فشار استفاده کنید. یک مبدل فشار یک شکل از انرژی را به شکل دیگری از انرژی بازنویسی می کند. برای مثال، فرض کنید یک مبدل فشار، درجه سانتیگراد را به انرژی آنالوگ (mV) تبدیل می کند.

از طرف دیگر، یک فرستنده فشار، سیگنال الکتریکی ارائه شده توسط سنسور را روی سیگنال الکتریکی بزرگتر بازنویسی می کند. به عنوان مثال، میلی ولت (mV) از سنسور توسط فرستنده تبدیل شده و به عنوان یک ولتاژ یا mA ارسال می شود. به طور معمول، این سیگنال الکتریکی مهمتر بین 1-5 ولت یا 4-20 میلی آمپر قرار دارد. فرستنده ها خروجی فرآیند، فرآیند مایع یا گاز شما را به کامپیوتر شما ارسال می کنند.
ترانسمیتر فشار چگونه کار می کند؟

اگرچه انواع مختلفی از ترانسمیترهای فشار وجود دارد، اما تقریباً به یک روش کار می کنند. فرستنده های فشار با اندازه گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی آنالوگ کار می کنند. به طور کلی ترانسمیترهای فشار از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:

سنسور فشار
مدار اندازه گیری
اتصال فرآیند

نصب یک سیستم اندازه گیری ترانسمیتر فشار شامل سه جزء است:

لوله هدایت فشار
دیافراگم اندازه گیری مرکزی
دیافراگم ایزوله (با روغن سیلیکون)

در حین کار ترانسمیتر فشار، فشار محیط به دیافراگم اندازه گیری مرکزی منتقل می شود و در آنجا اندازه گیری می شود. اختلاف فشار باعث تغییر شکل ورق بین این قطعات می شود. هنگامی که این تغییر شکل اندازه گیری می شود، می توان مقدار اختلاف فشار را اندازه گیری کرد. این اختلاف فشار اندازه گیری شده به یک نماد الکترونیکی آنالوگ تبدیل می شود که اکنون قابل تشخیص است.
هدف از ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار معمولاً در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. حفاری دریایی و اکتشاف نفت معمولاً از مبدل های فشار برای اندازه گیری تفاوت مقادیر بین داخل و خارج تجهیزات حساس به فشار استفاده می کنند. پارامترهای مختلف باید حفظ شود تا اطمینان حاصل شود که فرآیند حفاری و جمع آوری مطابق با استانداردهای اخلاقی و کارآمد انجام می شود. این امر در مورد تاسیسات پتروشیمی، گاز و شیمیایی خشکی نیز صادق است. در نتیجه هزینه های نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. فرستنده های فشار برای طیف وسیعی از موقعیت ها مناسب هستند، زیرا می توانند به سیستم های دیگر مانند مدارهای الکتریکی متصل شوند.

بسیاری از صنایع از تجهیزات حمل و نقل و ذخیره سازی حساس به فشار برای حفظ شرایط مطلوب محصول استفاده می کنند که باید به دقت نظارت شود تا از تحویل ایمن و کاربرد نهایی اطمینان حاصل شود. آزمایشگاه ها همچنین از مبدل های فشار برای اندازه گیری فشار نسبی یک محفظه خلاء به اتمسفر استفاده می کنند که از طیف وسیعی از تحقیقات در حال ظهور پشتیبانی می کند.

علاوه بر این، ترانسمیترهای فشار به طور گسترده در بخش دریایی استفاده می شوند. در صنعت دریایی، همه چیز حول محور مسئولیت پذیری و کارایی می چرخد. یک مدل محبوب در این زمینه ترانسمیتر فشار PCM300T است که بسیار فشرده و بادوام است. در صنعت دریایی، فرستنده اطلاعاتی در مورد فرآیند مایع یا گاز به کابین یا پل برای اهداف نظارتی ارائه می دهد.

انواع ترانسمیتر فشار

• سیلیکون پیزورزیستیو
• سنسور فشار مطلق یا ابسولوت
• سنسور فشار نسبی یا گیج
• وکیوم سنسور
• سنسور اختلاف فشاری
• سنسور خازنی فشار

فرستنده فشار

به عنوان یک قاعده، اصطلاح فرستنده فرآیند برای توصیف یک ابزار اندازه گیری فشار با ویژگی های ذکر شده در بالا استفاده می شود. از طرف دیگر ابزارهای الکترونیکی اندازه گیری فشار بدون چرخش، نشانگر فشار دیجیتال یا نمودار میله ای و بدون کلیدهای کنترلی به طور کلی به عنوان سنسور فشار یا فرستنده فشار در نظر گرفته می شوند. اگر به سنسورهای فشار/فرستنده فشار علاقه مند هستید، اطلاعات گسترده ای را می توان در صفحه اطلاعات سنسور فشار یافت.

دقت سنسور فشار | 3 خطای رایج | WIKA

فرستنده‌های فرآیند WIKA در عملکرد انعطاف‌پذیر هستند و برای کارهای اندازه‌گیری در وسیع‌ترین حوزه‌های کاربردی مناسب هستند. آن‌ها سطح را در کشتی‌ها تشخیص می‌دهند، نرخ جریان را در لوله‌ها تعیین می‌کنند و پمپ‌ها را نظارت می‌کنند، فقط چند نمونه را نام می‌برند.

فرستنده فرآیند جهانی

فرستنده فرآیند مدل UPT-20 (با درگاه فشار) / مدل UPT-21 (با دیافراگم فلاش) برای بسیاری از صنایع مناسب است. جدای از ماشین سازی و ساخت و ساز کارخانه، در صنعت فرآیند با نسخه ایمن Ex ia استفاده می شود. همچنین، نیازهای صنایع بهداشتی، دارویی و غذایی با استفاده از اتصالات فرآیند فلاش برآورده می شود. فرستنده فرآیند را می توان با سیگنال خروجی آنالوگ و پروتکل HART® (نسخه 7) تحویل داد.

مقدار اندازه گیری شده به دلیل قابل چرخش (قابل چرخش حتی پس از نصب در فرآیند) و صفحه نمایش با کنتراست بالا و به خصوص بزرگ، با شیب 45 درجه، از فرستنده فرآیند به راحتی قابل خواندن است. نصب الکتریکی در دستگاه بدون نیاز به ابزار اضافی انجام می شود. سطح پلاستیکی کاملاً رسانا است و بنابراین برای کاربردهای Ex مناسب است. با IP66 دستگاه در برابر گرد و غبار و مایعات و با IP67 در برابر غوطه ور شدن کوتاه مدت محافظت می شود.

فرستنده فرآیند صنعتی

فرستنده فرآیند مدل IPT-20 (با پورت فشار) / مدل IPT-21 (با دیافراگم فلاش) در هفت نوع کیس موجود است. برای مواد، پلاستیک، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ استفاده می شود.

فرستنده فرآیند با تمام سیگنال های خروجی رایج در صنایع فرآیندی موجود است: سیگنال آنالوگ، سیگنال HART®، FOUNDATION™ Fieldbus، PROFIBUS® PA. علاوه بر این، فرستنده فرآیند را می توان با انتخاب سنسور پیزو، لایه نازک یا سرامیکی تحویل داد. تعداد زیاد اتصالات فرآیند و امکانات گسترده ارائه شده توسط سلول اندازه گیری فلزی امکان استفاده در تمام صنایع را فراهم می کند.

ترانسمیتر فشار دیفرانسیل

مدل DPT-20 در اندازه گیری فشارهای دیفرانسیل استفاده می شود. کاربردهای معمول اندازه گیری سطح و جریان و همچنین نظارت بر فیلتر و پمپ است.

برای اندازه گیری سطح، DPT-20 برای نظارت بر یک مخزن بسته استفاده می شود و فشار پر شدن هیدرواستاتیک را ثبت می کند. اگر شکل ظرف به عنوان یک منحنی فشار-حجم ذخیره شود، می‌تواند حجم هر نوع مخزن را محاسبه کند و مستقیماً روی صفحه نمایش نشان دهد. انتقال به یک سیستم کنترل فرآیند متصل نیز امکان پذیر است.

اگر DPT-20 با یک عنصر جریان اولیه، مانند روزنه محدود یا لوله Venturi ترکیب شود ، می تواند جریان را در خطوط لوله اندازه گیری کند. همچنین عناصر جریان اولیه را در مجموعه گسترده WIKA خواهید یافت.

فرستنده در مقابل مبدل