سنسور فشار چیست؟

سنسور فشار چیست؟

قبل از اینکه بدانیم سنسور فشار چیست وچه کاربردی دارد باید بدانیم سنسور چیست؟ سنسور وسیله و یا ابزاری است که در حوزه های مختلف برای حس کردن و یا تشخیص میزان نیرو، میزان فشار، میزان کشش، میزان نور و یا به طور کلی سایر کمیت های فیزیکی به کار می رود و این کمیت را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. حالا باید با حسگر پرشر آشنا شویم و بدانیم که یک ابزار برای اندازه گیری فشار است که می تواند فشار یا پرشر را شناسایی کرده و اندازه گیری کند.

این وسیله قادر است هر گونه فشار اعم از فشار مایعات، فشار گازها و سایر سیالات را اندازه گیری کند. در تمام حوزه های صنعتی این وسیله مورد استفاده قرار می گیرد و به صورت مستقیم یا غیر مستقیم در صنایع مختلف کاربرد دارد، زیرا قادر است فشار ایجاد شده را در محدوده مشخصی اندازه گیری کند. نتایجی که از این ابزار بدست می آید بسیار دقیق است و می توان برای محاسبات سایر کمیت ها مانند جریان یا سطح نیز به کار برد. بنابراین با توجه به آنچه گفته شد مشخص می شود که دانستن اینکه دقیقا سنسور فشار چیست و چگونه کار می کند بسیار مهم است.

با وجود ابزارها و وسایل اندازه گیری بسیار دقیق و با توجه به دقت بالای آنها، امروزه اندازه گیری نوسانات فشار با دقت خیره کننده ای، به لطف سنسورهای فشار بسیار پیشرفته، انجام می شود. با نصب سنسور در مخازن خاص و سایر مایعات و سیالات تحت فشار، سنسورها می توانند تیم های تعمیر و نگهداری را در زمانی که فشار خارج از یک سطح مشخص شده است، آگاه کنند. به همین دلیل استفاده از آنها ضروری است و به کمک آنها می توان وضعیت را تحت کنترل داشت. ضمن اینکه وجود سنسور فشار به اپراتورها کمک می کند تا از بروز مشکلات و یا خطرات احتمالی جلوگیری کنند.نمایشگر وزن پارس مگا

زیرا زمانی که توسط حسگر از تغییر فشار و خروج آن از محدوده مشخص مطلع می شوند، تیم پشتیبانی قادر است سریعا به مشکل رسیدگ کنند. اندازه گیری سطح pressure یا فشار مربوط به زمان حاضر نیست و از گذشته راه های متفاوتی برای اندازه گیری فشار سیالات مختلف در مخزن های متفاوت مانند لوله انجام می شده است. به مرور بشر به سمت درک بیشتر موضوع فشار رفته است و اکنون که تاثیر تغییرات فشار بر خواص فیزیکی و الکتریکی مواد را درک می کنیم، می توانیم به صورت دقیق تر و کاراتر از این وسایل و ابزارها برای اندازه گیری سطح فشار در دستگاه ها و صنایع مختلف استفاده کنیم.

سنسور فشار وسیله ای است که برای تبدیل تغییرات فیزیکی به سیگنال الکتریکی استفاده می شود. این وسیله به عنوان ابزاری حیاتی در صنایع فرآیندی به خصوص صنعت نفت و گاز استفاده می شود؛ صنایعی که با انواع سیالات و گازها سروکار دارند. این ابزار قادر است پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل کند. راهنمایی در انتخاب این ابزار بر اساس نوع کاربرد و شرایط محیطی، همواره یکی از اساسی ترین نیازهای صنعتگران و ماشین سازان می باشد. در بسیاری از موارد نیازی به صرف هزینه های زیادی برای تهیه پرشر سنسور نیست، اما در برخی کاربردهای خاص و حساس، انتخاب اشتباه سنسور و رعایت نکردن مشخصات فنی می تواند منجر به صدمات و صدمات جبران ناپذیری شود.

یکی از مهم ترین نکات مهم که در تولید و فراوری محصولات در صنعت اهمیت دارد، اندازه گیری فشار است. از همین رو با انتخاب سنسور فشار pressure sensor و استفاده از آن در ابزار های صنعتی می توان میزان فشار وارد بر سیال را اندازه گیری کرد. حسگر فشار کاربردهای زیادی در صنعت دارد به همین دلیل مدل های مختلفی دارد که انواع صنایع اعم از صنایع غذایی، صنایع دارویی، صنایع پزشکی، صنایع پتروشیمی و تولیدات دیگر استفاده می شود همچنین سنسور پرشر در فرآیند های دیگری مانند تصفیه آب و فاضلاب و ایجاد کنترل و حفاظت از سیستم کمک می کند.نمایشگر وزن پارس مگا

به طور کلی سنسورفشار یک ابزار اندازه گیری است که اطلاعات فشار را به فشار الکتریکی تبدیل می کند و در هنگام انتخاب این وسیله باید به نکات مهمی توجه کنید.
سرعت سنج ها از نظر فناوری، طراحی، عملکرد، قابلیت استفاده و هزینه متفاوت هستند. طبق آمار وزارت می توان گفت که بیش از 60 فناوری و حداقل 500 شرکت در دنیا وجود دارد که در صنعت انرژی فعالیت می کنند. همچنین مجموعه ای از pressure sensor برای اندازه گیری سریع تغییرات فشار طراحی شده است. نمونه ای از استفاده از این نوع سنسورها را می توان در اندازه گیری فشار موتور یا فشار توربین گاز مشاهده کرد.نمایشگر وزن پارس مگا

این فلزات به ویژه در مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز به خوبی کار می کنند. برخی از سنسورهای فشار، مانند آنهایی که در دوربین های نظارت ترافیک یافت می شوند، در حالت روشن/خاموش کار می کنند. به عنوان مثال، هنگامی که فشار به گیج فشار وارد می شود، سنسور مدار الکتریکی را باز یا بسته می کند.نمایشگر وزن پارس مگا

انواع سنسور فشار

انواع سنسور فشار را می توان بر اساس دامنه اندازه گیری، نوع فشار و شرایط عملیاتی تقسیم بندی که یک طیف بسیار گسترده است. نوع حسگر پرشر ارتباط مستقیم با هدف شما دارد. در واقع حسگر فشار با توجه به اینکه با چه هدفی قصد استفاده از آن را دارید، انواع مختلفی دارد. ممکن است در بعضی از مدل های آن، فناوری به کار رفته یکسان باشد اما با توجه به اینکه برای چه نوع سیال و چه ماده ای و یا باچه میزان خورندگی مورد استفاده قرار می گیرد متفاوت است. به همین دلیل باید ابتدا هدف خود برای استفاده از این وسیله را مشخص کنید و قبل از انتخاب باید با انواع مختلف آن آشنایی کامل داشته باشید. از این رو سنسور های فشار را براساس نوع فشار، بازه دمای عملکرد و بازه ی اندازه گیری آن می توان طبقه بندی کرد.نمایشگر وزن پارس مگا

حالا نوبت آن است که بدانیم عملکرد این ابزار به چه صورت است. در واقع سنسورهای فشار با اندازه گیری یک تغییر فیزیکی کار خود را انجام می دهند، یعنی یک تغییر فیزیکی به نشانه اختلاف فشار رخ می دهد و منجر به عمل کردن این وسیله می شود. پس از اندازه گیری این تغییرات فیزیکی، اطلاعلت به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند. سپس این سیگنال ها می توانند به عنوان داده های قابل استفاده نمایش داده شوند. با توجه به پیشرفت های چشمگیر در تمام حوزه ها از جمله حوزه صنایع و ابزارآلات مرتبط، امروزه فن آوری های مختلفی برای سنجیدن فشار سیالات مختلف وجود دارد که قادر به تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری و استاندارد هستند. در ادامه قصد داریم به معرفی انواع ;Pressure Sensor و اصول کار با آنها بپردازیم:
سنسور فشار مکانیکی

ابتدا باید بدانیم که یک حسگر از چه بخش هایی ساخته شده و یا چه قسمت هایی دارد، زیرا ممکن است حسگرهای مختلفی که برای اندازه گیری کمیت مختلف به کار می روند، تفاوت هایی با یکدیگر داشته باشند. حسگر فشار مکانیکی از یک دیاگرام فلزی، تکیه گاه دیافراگم و مواد انتقال دهنده فشار تشکیل شده اند. دیافراگم در ابتدایی ترین شکل به یک محور مرکزی متصل می شود. یک آهنربای الکتریکی، شفت را که می چرخاند؛ شفت قسمتی است که سیگنال الکتریکی ایجاد می کند. میزان چرخش بستگی به میزان فشار هوای اعمال شده دارد و می توانیم از آن برای اندازه گیری استفاده کنیم. برخی از سنسورهای فشار از یک دیافراگم لاستیکی متصل به شفت مرکزی استفاده می کنند. هنگامی که سنسور تغییر تشخیص دهد که تغییری در فشار هوا رخ داده است، شفت به لرزه در می آید و یا خم می شود و یک سینگال الکتریکی ایجاد می کند. از آنجایی که این روش در اندازه گیری فشار های پایین خیلی خطی و دقیق نیست، فقط برای بردهای بالا (بیش از 4000 کیلومتر) از آنها استفاده می کنیم.
سنسور فشار الکترونیکی

اصلی ترین و حیاتی ترین کار سنسور پرشر الکترونیکی تبدیل فشار به یک سینگال الکتریکی کوچک است که ارسال و نمایش داده می شود. فشار موجود در یک لوله، یا شیلنگ و یا مجرا، نیرویی را به سلول اندازه گیری سنسور وارد می کند و سبب ایجاد انحراف می گردد. یک مدار الکتریکی این انحراف را اندازه گیری می کند. و در مرحله آخر فشار اندازه گیری شده به جریان یا ولتاژ خروجی تبدیل می شود. به همین دلیل است که معمولاً به آن ها ترانسمیتر فشار نیز گفته می شود. سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر و سیگنال 0 تا 5 ولت، دو سیگنال رایج است که عمدتا استفاده می شود.
سنسورهای عمدتا با استفاده از اثر پیزوالکتریک عمل می کنند. این زمانی است که یک ماده در پاسخ به فشار، بار الکتریکی ایجاد می کند. پرشر سنسور، فشار را تشخیص می دهد و می تواند با اندازه گیری بار الکتریکی میزان فشار را تعیین کند. سنسورهای فشار باید کالیبره شوند تا بدانند چه ولتاژ یا سیگنال میلی آمپر (mA) با چه فشاری مطابقت دارد.

سنسور پرشر الکترونیکی یا پیزوالکترونیکی، معمولاً تغییر فشار را از طریق تغییر شکل دیافراگم اندازه گیری می کند. اگر این دیافراگم در یک طرف در معرض فشار فرآیند قرار گیرد و از طرف دیگر “تهویه” شود (و بنابراین در معرض فشار محیط قرار گیرد)، تغییر شکل دقیقاً با این فشار محیط کاهش می یابد، زیرا متعادل می شود. بنابراین، نتیجه اندازه گیری شده در واقع اختلاف فشار بین فشار فرآیند و فشار محیط است. برای سنسورهای فشار مطلق، سمت “داخلی” (سمت سنسور که با رسانه فشار تماس ندارد) در معرض خلاء مطلق قرار می گیرد و سپس به طور دائم و هرمتیک آب بندی می شود. بنابراین، تغییر شکل اندازه گیری شده دیافراگم مستقل از فشار محیط است.
سنسور فشار مقاومتی یا پیزومقاومتی

حسگر فشار مقاومتی یا پیزومقاومتی از تغییر در مقاومت الکتریکی یک کرنش سنج متصل به دیافراگم (که به عنوان عنصر خمشی نیز شناخته می شود) که در معرض محیط فشار قرار دارد، استفاده می کند. سنسورهای فشار پیزومقاومتی دارای حساسیت بالایی هستند، این سنسورها دارای استحکام بالا و همچنین مقاومت در برابر حرارت بالا هستند. اما سیگنال خروجی آن ها ضعیف می باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس تلفنی

بستن
مقایسه