مانومتر یا فشار سنج
مانومتر یا فشار سنج (Pressure Gauge)
مانومتر (فشار سنج) چیست ؟
مانومتر میتواند هر وسیله ای باشد که بتواند فشار وارده به خود یا یک نقطه خاص را بسنجد. قدیمیترین و شناخته شده ترین مدل مانومتر مدل U آن است. این مدل را میتوان به راحتی برای آزمایش کردن طرز کار آن ساخت. با این حال امروزه مانومترها مدلها و انواع بسیار گوناگونی دارند. این مدلهای جدیدتر خصوصا در صنایع مختلف بسیار کاربرد دارند. در ادامه ابتدا مانومتر سنتی و آنالوگ را که هنوز در صنعت کاربردهای خود را دارد را بررسی کرده و سپس به مانومترهای جدیدتر و دیجیتال میپردازیم.
ساختار مانومتر
یک فشارسنج بسیار ساده و ابتدایی از یک لوله پلاستیکی تشکیل شده که توسط مایعی رنگی پر شده باشد. بدین صورت مایع درون لوله به آسانی دیده میشود. سپس لوله به شکل حرف U خم میشود و به صورت ایستاده قرار میگیرد. سطح مایع در هر دو ستون لوله باید یکی باشد. به این دلیل که هر دو اکنون فشار یکسانی را متحمل میشوند. به همین خاطر این سطح علامت گذاری شده و نقطه صفر نامیده میشود.
گیج های فشار از جمله تجهیزات ابزار دقیق محسوب می شوند که در صنایع بسیاری کاربرد دارد. فشارسنج های موجود در بازار در مدل و با کیفیت و برندهای مختلفی عرضه شده اند، بنابراین اگر اطلاعات فنی کافی نداشته باشید ممکن است در خرید گیج فشار دچار مشکل شوید.
کمیت فشار به مقدار نیرویی که توسط سیال به واحد سطح وارد می شود، اطلاق می گردد. واحد فشار در دستگاه واحدهای SI پاسکال نام دارد که برابر با فشار حاصل از یک نیوتون نیرو بر یک متر مربع است.
فشار کمیتی است که به صورت نسبی اندازه گیری می شود، برحسب اینکه مرجع اندازه گیری چه فشاری باشد، فشارهای زیر تعریف می شوند:
- فشار مطلق
- فشارگیج
- فشار دیفرانسیلی یا تفاضلی
مقدار فشار هوا در کنار ساحل دریای آزاد همواره یکسان است و طبق قرارداد برابر با یک اتمسفر در نظر گرفته می شود.
برای سهولت اندازه گیری فشار در محیط های بسته، مقیاسی به نام گیج تعریف می شود.
دلیل تعریف فشار گیج مقیاسی که با استفاده از آن بتوان فشار سیالات را در مقایسه با فشار اتمسفر سنجید.
انواع گیج ها با واحد های سنجش مختلف
لوله بوردن – بلوز – دیافراگمی – استرین گیج – خازنی – مغناطیسی – پیزوالکتریک – پیرانی – حرارتی
واحد های سنجش فشار :
Symbol Name Pascals Value
bar Bar 100,000
psi, pfsi, lb/in², lbf/in² Pounds Force Per Square Inch 6894.75729316836…
mbar, mb, mbr Millibar 100
N/m² Newton Per Square Metre 1
Pa Pascal 1
hPa Hectopascal 100
kPa Kilopascal 1,000
MPa Megapascal 1,000,000
kg/cm², kgf/cm² Kilogram Per Square Centimetre 98,066.5
Torr Torr 133.322368421053
mTorr Millitorr 0.133322368421053
atm Standard Atmosphere 101,325
at Technical Atmosphere 98,066.5
dyn/cm², dyne/cm² Dyne Per Square Centimetre 0.1
oz/in², ozf/in² Ounce Per Square Inch 430.922330823023
tsi, tfsi (uk, long) Ton Per Square Inch (uk, long) 15,444,256.3366971
tsi, tfsi (usa, short) Ton Per Square Inch (usa, short) 13,789,514.5863367
tsf, tfsf (usa, short) Ton Per Square Foot (usa, short) 95,760.5179606717
psf, pfsf Pounds Force Per Square Foot 47.8802589803358
لینک برای تبدیل انواع واحد های فشار
در سیستم SI واحد فشار پاسکال است (با نماد Pa) ، در این سیستم واحد نیرو نیوتون و واحد طول متر است ، یک پاسکال برابر است با:
در سیستم اروپایی، مشابه سیستم SI واحد بار متداولترین واحد برای بیان مقادیر فشار است.
در آمریکای شمالی psi واحد متداول فشار است که برابر با نیرو (با واحد پوند) به مربع اینچ است.
در سیستم های آسیایی واحدهای متداول فشار MPa و Kg/cm2 می باشند.
دسته بندی مانومترها (فشارسنج ها) بر اساس روش اندازه گیری
فشارسنج ها را از نظر روش اندازه گیری می توان به سه نوع تقسیم کرد:
- دیافراگم Diaphragm
- بیلو Bellow
- بوردون تیوب Bourdon tube
سنسور فشار دیافراگمی
هنگامی که فشار به دیافراگم اعمال می شود، موجب انعطاف یا تغییر شکل دیافراگم می شود.
حرکت با یک لینک به عقربه منتقل می شود.
سنسور فشار بیلو
این مدل نیز از مجموعه ای از دیافراگم ها تشکیل شده است. مدل قبلی از چندین ورق ساخته شده است، در حالی که این مدل تنها از یک ورق تشکیل شده است.
سنسور فشار بوردون تیوب
گیج فشار آلمانی
شرکت های بسیاری در سراسر جهان گیج فشار تولید کرده اند. اما همان گونه که می دانید آلمان از پرچم داران تولید تجهیزات به کار رفته در صنایع است.
شرکت های آلمانی بسیاری در زمینه تولید ابزار دقیق فعال هستند که کیفیت محصولات تولیدی این شرکت ها از سایر تجهیزات موجود در بازار جهانی معمولا بالاتر است.
گیج های فشار آلمانی را می توان برای اندازه گیری انواع رنج های فشار با دقت های مختلف در بسیاری از صنایع به کار برد. این فشارسنج ها با روش های بوردونی و دیافراگمی فشار را اندازه می گیرند.
همچنین باید توجه داشت که اگر فرآیند خورنده است و باید از متریال استنلس استیل استفاده کرد، حتما باید از گیج های آلمانی و اروپایی استفاده کنید.
گیج فشار ویکا
کمپانی آلمانی ویکا رنج گسترده ای از فشارسنج ها برای صنایع مختلف تولید کرده است. این فشارسنج ها را در سیستم های مختلفی می توان به کار برد، از جمله:
سیستم های نفت و گاز
صنایع شیمیایی
صنعت پتروشیمی
آب و فاضلاب
نیروگاه ها
گیج فشار چینی
گیج های فشار چینی با کیفیت و برندهای مختلفی در بازار ایران موجود هستند. این مانومترها قیمت ارزان تری نسبت به مانومترهای ساخت کشورهای دیگه دارند.
فشارسنج های چینی در مقایسه با فشارسنج های ساخت کشورهای دیگر عمر کوتاه تری دارند و برای هر فرآیندی مناسب نیستند.
از این فشارسنج ها می توان برای اندازه گیری رنج های میلی باری تا رنج های بالا استفاده کرد. اما باید توجه داشت که اگر فرآیند خورنده است انتخاب مناسبی نیستند.
نکات مهم در خريد مانومتر
از جمله نکات مهم در خريد مانومتر مي توان به موارد زير اشاره کرد تا تصميم گيري براي انتخاب به بهترين شکل ممکن صورت پذيرد.
- سايز صفحه مانومتر
- جنس مانومتر(مانومتر تمام استيل,مانومتر معمولي,مانومتر استيل برنج …)
- مقياس اندازه گيري(bar,psi,….)
- سايز اتصال
- نوع اتصال (مانومتر اتصال از پشت,مانومتر اتصال از زير)
- دقت اندازه گيري
- برند مانومتر
از فشارسنج های قابل تهیه در ایران می توان موارد زیر را نام برد:
- فشارسنج های اروپایی و آلمانی
مانومتر المانی شامل : مانومتر ویکا (WIKA) ، مانومتر ویگور ، مانومتر لینده ، مانومتر هرکولس ، مانومتر زینسر ، مانومتر جی سی ای ، مانومتر گس تک
مانومتر فرانسوی شامل برند های : رگولاتور فرانسه اسکات ، رگولاتور فرانسوی ایر لیکوئید
مانومتر ایتالیایی شامل برند های : مانومتر ایتالیایی رکا ، مانومتر ایتالیایی ماکسی ، مانومتر ایتالیایی اکسی توربو ، مانومتر ایتالیایی ایرفلو
- فشارسنج های آمریکایی
مانومتر کونکو آ ، مانومتر جنتک ، مانومتر پارکر ، مانومتر ولکان ، مانومتر سوِِئیچ لاک ، مانومتر پراکس ایر ، مانومتر تسکام ، مانومتر ویلکرسون ، مانومتر اس ام سی ، مانومتر جی او ، مانومتر هریس
- فشارسنج های کره ایبرند درا استار
- فشارسنج های ترک اورن ، ایلدیز ، ازسوی ، کاسولد
- فشارسنج های چینی استیلن ، Druck ، تی جی ، NESS
در تصویر زیر یک مانومتر با دو واحد PSI و BAR را می بینید
منبع :
- گروه مهندسی صدف https://petrosadaf.com
- https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_measurement