ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر چیست و کاربرد آن
ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter پرشر ترانسمیتر، منتقل کننده فشار) از جمله تجهیزات پرکاربرد ابزار دقیق جهت کنترل فرآیندهای صنعتی می باشد که اغلب برای اندازه گیری فشار گاز یا مایع به کار می رود.
ترانسمیتر فشار ، که اغلب به آن پرشر فشار گفته می شود ، مبدل ای است که فشار را به یک سیگنال الکتریکی آنالوگ تبدیل می کند. اگرچه انواع مختلفی از مبدل های فشار وجود دارد ، اما یکی از رایج ترین آنها مبدل پایه کرنش-گنج است.
تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی با تغییر شکل بدنی فشارهای فشار که به دیافراگم مبدل فشار متصل شده و به یک پیکره پل گندم سنگ وصل می شود ، حاصل می شود. فشار وارد شده به مبدل فشار باعث انحراف دیافراگم می شود که فشار را به دهانه ها وارد می کند. فشار باعث تغییر مقاومت الکتریکی متناسب با فشار می شود.
محل نصب ترانسمیتر فشار
محل نصب ترانسميترها روي لوله ها و مخازن در سراسر محوطه در نقاط اندازه گيري می باشد. در مجموع ترانسميترها از سه قسمت اصلي تقويت كننده، مبدل (ترانسديوسر) و حس كننده ساخته شده اند.
ترانسميترها در دو نوع نيوماتيكي والكتريكي تولید شده اند. خروجي ترانسميتر هاي الكتريكي بين ۴ تا ۲۰ ميلي آمپر است و ترانسميتر هاي نيوماتيكي بين ۳ تا ۱۵ psi بر حسب تغييرات كميت ورودي مي تواند تغيير كند. قابل توجه است که قسمت هاي مبدل و تقويت كننده براي انواع ترانسميترها یکسان است و براي كميت هاي مختلف تنها قسمت حس كننده تفاوت دارد.
به عنوان مثال درمورد ترانسميتر هاي فشار قسمت حس كننده به درجه فشار حساس است و در مورد ترانسميتر درجه حرارت ،قسمت حس كننده به (دما) درجه حرارت حساس است. براي كاليبره كردن یا مدرج كردن ترانسميترها براساس دستور سازنده با دادن ورودي هاي مشخص خروجي را باید تنظيم كنيم.به طور مثال در صورتی که ورودي صفر است خروجي ترانسميتر نيوماتيكي بايد ۳ psi بشود و و در صورت حداکثر بودن ورودی در خروجي بايد ۱۵ دیده شود.
ترانسدیوسر وسیله ای است که کار آن تبدیل حالات انرژی به یکدیگر است ، یعنی در صورتی که همراه ترانسدیوسر یک سنسور فشار داشته باشیم ، پارامتر توسط سنسور فشار اندازه گیری می شود و مقدار مشخص شده به ترانسدیوسر تحویل داده می شود ، بعد ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و قابل فرستادن به وسیله سیم های فلزی ، تبدیل می کند. در نتیجه همیشه خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی می باشد که می تواند ویژگی ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را در سمت دیگر خط تغییر دهد ، البته باید در نظر داشت که سنسور انتخابی از نوع سنسورهایی باشد که مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند به طور مثال دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی به ترانسدیوسر وارد شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده می شود.
معرفی پرشر ترنسمیتر
ترانسمیتر فشار هم در کنترل فشار و نمایش مقدارهای فشار به کار می رود هم به عنوان ترانسمیتر مقادیر سطح مایعات در مخازن کاربرد دارد و در مدل های دیفرانسیلی ( ترانسمیتر اختلاف فشار ) در مانیتورینگ و کنترل به کار برده می شوند. این تجهیزات اگر در نوع مدل های قلمی باشند دارای قیمت ارزان هستند. ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری دقیق فشار مکانیزم های متفاوتی را به کار می برد که در اکثر مدل ها از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده می شود. نکته دیگر دقت وسایل می باشد که در ترانسمیترهای آزمایشگاهی دقیق و یا پیشرفته تا بیست و پنج صدم درصد و یا بالاتر و در مدلهای عادی و معمولی تا نیم درصد می باشد.
انواع ترانسمیتر فشار :
• ترانسمیتر فشار به همراه نمایشگر
• ترانسمیتر فشار مخصوص محیط های انفجاری
• ترانسمیتر فشار تفاضلی
• ترانسمیتر فشار هوشمند
• ترانسمیتر فشار پایین
• ترانسمیتر فشار صنعتی
• ترانسمیتر فشار قلمی
هم چنین دسته ای از ترانسمیترهای فشار موجود هستند که برای اندازه گرفتن شکل پویای تغییرات سریع طراحی می شوند. مثالی که می توان از کاربرد این نوع ترانسمیترهای فشار بیان کرد اندازه گرفتن فشار احتراق سیلندر موتور و یا گاز توربین است.
در انتخاب ترانسمیترهای فشار بایستی نکات زیر را در نظر داشت.
منفی یا مثبت بودن فشار
دقت وسیله
مطلق یا نسبی بودن فشار
محدوده اندازه گیری
نوع خروجی لازم
نوع خورندگی ماده
کاربرد ترانسمیتر فشار :
ترانسمیتر های فشار در محیط های زیادی استفاده می شوند. در تحقیق ترانسمیتر های خاص و با حساسیت زیاد برای به نتیجه رسیدن آزمایش ها استفاده می شوندو در تکنولوژی کنترل ، ترانسمیتر های توسعه یافته خاصی به کار برده می شوند.
روزانه ترانسمیتر های فشار برای مانیتورینگ و کنترل فرآیندهایی که با آن ها ارتباط داریم به کار برده می شوند.
مزایا و کاربردهای ترانسمیتر فشار به شرح زیر است:
• کاهش هزینه
• انعطاف پذیری
• مراقبت از محیط زیست
• سیگنال های قابل اطمینان و سریعی از error ها در سیستم کنترل شده ایجاد می کند. مثل شکستگی وسیله و یا تراکم و گرفتگی.
• تشخیص فرسودگی ابزار.
• در خودکار سازی جریان و خودکار کردن کنترل کیفیت مواد و مدیریت دیده بانی مواد استفاده می شوند.
• ایجاد سیگنال خطر در محل کار مثلا برای انباشته شدن بیش از اندازه آلاینده ها.
• ایجاد محیط کار مناسب برای بشر، زیرا باعث حذف نیاز به اندازه گرفتن ها و کنترل ها در مکان های پرخطر می شوند.
کاربرد های دیگر ترانسمیتر ها به شرح زیر می باشد:
1- اندازه گیری فشار
این کاربرد، در مواردی از جمله تجهیزات هواشناسی، هواپیما، اتومبیل و سایر وسایلی که در آن ها فشار کارایی دارد استفاده می شود که منظور همان کاربرد مستقیم ترانسمیتر های فشار است.
2-اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا
کاربرد آن در موشک،هواپیما، بالن‌های هواشناسی، ماهواره و غیره است. در همه این موارد از رابطه بین تغییرات فشار با ارتفاع نسبت به سطح دریا استفاده میشود.
3-اندازه گیری جریان
جریان را می توان به وسیله اثر ونتوری و رابطه آن با فشار، اندازه گرفت. در یک تیوب ونتوری اختلاف فشار بین دو بخش (ضمن داشتن دهانه ای با قطرهای متفاوت) اندازه گرفته می شود. این اختلاف فشار، رابطه مستقیم با سرعت جریانی که از تیوب می گذرد دارد. چون که این اختلاف فشار نسبتاً کوچک است ترانسمیتر فشار که دارای بازه کم به کار برده میشود.
4-اندازه گیری ارتفاع / عمق
می توان برای اندازه گیری ارتفاع سطح مایع ازترانسمیتر فشار استفاده نمود.عمدتا از این تکنیک برای اندازه گرفتن موقعیت جسم غوطه ور در آب ( مثل زیر دریایی ها، غواص‌ها) و یا ارتفاع سطح مایع درون یک مخزن (مانند مایع داخل برج آب) استفاده می شود. در اکثر کاربردهای عملی، سطح مایع با فشار متناسب است.
5-آزمایش نشتی
با اندازه گرفتن افت فشار می توانیم نشتی سیستم را محاسبه کنیم. روش‌های معمول برای این کار، دو روش می باشند:
مقایسه کردن فشار سیستم با فشار سیستمی که نشتی مشخصی دارد و استفاده کردن از این اختلاف فشار .
اندازه گرفتن فشار و کنترل تغییرات آن در طول یک بازه زمانی
برندهای تولید کننده پرشر ترانسمیتر