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

کپسول شارژ سلاح -نکات مهم برای خرید و نگهداری

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…
g/cm², gf/cm²                  Gram Per Square Centimetre                              98.0665

 

لینک برای تبدیل انواع واحد های فشار

فشار مخزن

در سیستم SI واحد فشار پاسکال است (با نماد Pa) ، در این سیستم واحد نیرو نیوتون و واحد طول متر است که مطابق رابطه بالا 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

کپسول شارژ سلاح -نکات مهم برای خرید و نگهداری

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

کپسول شارژ سلاح -نکات مهم برای خرید و نگهداری

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

کپسول شارژ سلاح -نکات مهم برای خرید و نگهداری


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.

  1. سايز صفحه مانومتر
  2. جنس مانومتر(مانومتر تمام استيل,مانومتر معمولي,مانومتر استيل برنج …)
  3. مقياس اندازه گيري(bar,psi,….)
  4. سايز اتصال
  5. نوع اتصال (مانومتر اتصال از پشت,مانومتر اتصال از زير)
  6. دقت اندازه گيري
  7. برند مانومتر

 

ويژگي هاي مهمي که بايد به آنها توجه کرد:

متريال تجهيزات

نوع و مکان و متريال اتصال تجهيزات

شرايط دما و رطوبت محيط و خورندگي سيال مورد نظر

دقت و اندازه گيري تجهيزات


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 ای    برند 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 : 

  1. گروه مهندسی صدف https://petrosadaf.com
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_measurement