انواع ترانسمیتر فشار چیست؟

ترانسمیتر فشار یکی از ابزارهای حیاتی در اندازه گیری فشار در صنایع مختلف است. این دستگاه ها با تبدیل فشار سیالات گازها یا بخارات به سیگنال های الکتریکی امکان کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی را فراهم می آورند. ترانسمیترهای فشار در انواع مختلفی طراحی می شوند تا نیازهای گوناگون صنایع مختلف را برآورده کنند. در این مقاله به بررسی انواع مختلف ترانسمیتر فشار نحوه عملکرد هر یک و کاربردهای آن ها خواهیم پرداخت.

1. ترانسمیتر فشار چیست؟

ترانسمیتر فشار دستگاهی است که برای اندازه گیری فشار در سیستم های مختلف از جمله سیستم های صنعتی آزمایشگاهی و سیستم های خانگی طراحی شده است. این دستگاه ها به طور دقیق فشار سیال (مایع یا گاز) را اندازه گیری کرده و سیگنال های الکتریکی تولید می کنند که به سیستم های کنترلی یا نمایشگرها ارسال می شود. ترانسمیترهای فشار می توانند فشار را در انواع گوناگونی از سیستم ها مانند فشار منفی (خلاء) فشار نسبی یا فشار مطلق اندازه گیری کنند.

2. نحوه عملکرد ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار با استفاده از یک حسگر فشار تغییرات فشار در یک سیستم را اندازه گیری می کند. این حسگر معمولاً از یک دیافراگم فلزی یا ماده ای دیگر ساخته می شود که تحت فشار تغییر شکل می دهد. هنگامی که فشار به دیافراگم وارد می شود این تغییرات به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند. سپس این سیگنال ها به یک دستگاه کنترلی یا نمایشگر ارسال می شوند.

ترانسمیترهای فشار معمولاً به صورت آنالوگ (با سیگنال های 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت) یا دیجیتال (با پروتکل های HART Profibus یا Fieldbus) سیگنال های خود را انتقال می دهند.

3. انواع ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار در انواع مختلفی تولید می شوند که هرکدام برای کاربرد خاص خود مناسب هستند. این انواع بر اساس نحوه اندازه گیری فشار فناوری های مورد استفاده و شرایط محیطی که در آن ها عمل می کنند دسته بندی می شوند. در ادامه انواع رایج ترانسمیترهای فشار معرفی می شود.

3.1. ترانسمیتر فشار مطلق (Absolute Pressure Transmitter)

ترانسمیتر فشار مطلق فشار را نسبت به فشار خلاء مطلق اندازه گیری می کند. این دستگاه ها به طور دقیق فشار را در مقایسه با خلاء اندازه گیری می کنند. این نوع ترانسمیترها معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری فشار در محیط های خلا دارند مانند فرآیندهای خلأ در صنایع داروسازی و هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند.

ویژگی های ترانسمیتر فشار مطلق:

• اندازه گیری فشار نسبت به خلاء مطلق
• مناسب برای محیط های خلا یا کاربردهای حساس
• دقت بالا در اندازه گیری فشار در شرایط خاص

3.2. ترانسمیتر فشار نسبی (Gauge Pressure Transmitter)

ترانسمیتر فشار نسبی فشار را نسبت به فشار محیط (جو) اندازه گیری می کند. این نوع ترانسمیترها برای اندازه گیری فشار در سیستم های باز یا محیط هایی که فشار مطلق آن ها ثابت است مناسب هستند. ترانسمیترهای فشار نسبی معمولاً در صنایع شیمیایی پتروشیمی و در سیستم های آب و فاضلاب کاربرد دارند.

ویژگی های ترانسمیتر فشار نسبی:

• اندازه گیری فشار نسبت به فشار جو
• کاربرد گسترده در صنایع مختلف
• مناسب برای اندازه گیری فشار در محیط هایی با فشار ثابت جو

3.3. ترانسمیتر فشار دیافراگمی (Diaphragm Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار دیافراگمی از یک دیافراگم حساس به فشار برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. این دیافراگم می تواند از جنس فلز یا مواد خاصی باشد که تحت تأثیر فشار تغییر شکل می دهند. ترانسمیترهای فشار دیافراگمی به دلیل مقاومت در برابر فشارهای زیاد دماهای بالا یا محیط های خورنده در صنایع نفت و گاز پتروشیمی و صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند.

ویژگی های ترانسمیتر فشار دیافراگمی:

• مناسب برای فشارهای بسیار بالا یا پایین
• مقاوم در برابر سیالات خورنده یا دماهای بالا
• مناسب برای استفاده در صنایع حساس مانند داروسازی و مواد شیمیایی

3.4. ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک (Piezoelectric Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار پیزوالکتریک از مواد پیزوالکتریک برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند. این مواد تحت فشار بار الکتریکی تولید می کنند و این بار الکتریکی به سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل می شود. ترانسمیترهای فشار پیزوالکتریک به دلیل حساسیت بالا و سرعت پاسخ دهی سریع معمولاً در اندازه گیری فشارهای دینامیکی ضربه ای و در سیستم هایی که نیاز به اندازه گیری سریع تغییرات فشار دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

ویژگی های ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک:

• حساسیت بالا به تغییرات فشار
• مناسب برای اندازه گیری فشارهای دینامیکی و ضربه ای
• سرعت پاسخ دهی بسیار سریع

3.5. ترانسمیتر فشار تفاوتی (Differential Pressure Transmitter)

ترانسمیترهای فشار تفاوتی برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو نقطه در یک سیستم استفاده می شوند. این ترانسمیترها در مواقعی کاربرد دارند که نیاز به اندازه گیری تفاوت فشار در دو مکان مختلف یک سیستم وجود دارد. این نوع ترانسمیترها معمولاً در فرآیندهایی که نیاز به اندازه گیری فشار بین دو طرف یک فیلتر یا پمپ دارند استفاده می شود.

ویژگی های ترانسمیتر فشار تفاوتی:

• اندازه گیری تفاوت فشار بین دو نقطه
• کاربرد در سیستم های فیلتر یا پمپ
• مفید برای کنترل جریان و سرعت سیالات

4. کاربردهای ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار در صنایع و کاربردهای مختلف استفاده می شوند. برخی از کاربردهای مهم این دستگاه ها به شرح زیر است:

4.1. صنعت نفت و گاز

ترانسمیترهای فشار در صنعت نفت و گاز برای اندازه گیری فشار در مخازن خطوط لوله و سیستم های حفاری استفاده می شوند. این دستگاه ها برای نظارت بر فشار سیستم ها و اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات و ایمنی در عملیات های حفاری و استخراج نفت و گاز بسیار مهم هستند.

4.2. صنایع شیمیایی و پتروشیمی

در صنایع شیمیایی و پتروشیمی ترانسمیترهای فشار برای کنترل فشار در فرآیندهای شیمیایی مخازن تحت فشار و واکنش ها استفاده می شوند. این دستگاه ها به ایمنی و کارایی بالای فرآیندهای شیمیایی کمک می کنند.

4.3. صنایع دارویی و غذایی

در صنایع دارویی و غذایی ترانسمیترهای فشار برای اندازه گیری فشار در فرآیندهای تولید و بسته بندی مواد دارویی و غذایی کاربرد دارند. دقت و قابلیت اطمینان بالا در این صنایع از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

4.4. سیستم های HVAC

در سیستم های تهویه مطبوع گرمایش و تهویه ترانسمیترهای فشار برای اندازه گیری فشار هوا و گازها در سیستم های پمپ و فیلتر استفاده می شوند. این دستگاه ها برای کنترل کارایی و ایمنی سیستم های HVAC حیاتی هستند.

5. ویژگی های ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار ویژگی هایی دارند که آن ها را برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب می سازد:

• دقت بالا: ترانسمیترهای فشار به طور دقیق فشار را اندازه گیری می کنند و این ویژگی آن ها را برای کاربردهای حساس مناسب می سازد.
• پایداری طولانی مدت: این دستگاه ها معمولاً عمر طولانی دارند و نیاز به نگهداری کم تری دارند.
• مقاومت در برابر شرایط سخت: ترانسمیترهای فشار معمولاً در برابر دماهای بالا فشارهای زیاد و محیط های خورنده مقاوم هستند.
• قابلیت اطمینان: این دستگاه ها دارای قابلیت اطمینان بالایی هستند و در شرایط مختلف صنعتی به خوبی عمل می کنند.

نتیجه گیری

ترانسمیترهای فشار ابزارهای اساسی در کنترل و اندازه گیری فشار در صنایع مختلف هستند. این دستگاه ها در انواع مختلفی تولید می شوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند. از ترانسمیترهای فشار مطلق و نسبی گرفته تا ترانسمیترهای پیزوالکتریک و دیافراگمی هر نوع ترانسمیتر مزایا و ویژگی های خاص خود را دارد. بسته به نوع فشار شرایط محیطی و نیازهای صنعتی انتخاب ترانسمیتر فشار مناسب می تواند تأثیر زیادی بر عملکرد سیستم های صنعتی و ایمنی فرآیندها داشته باشد.