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                                    ۱۰۰,۰۰۰
psi, pfsi, lb/in², lbf/in²      Pounds Force Per Square Inch        ۶۸۹۴.۷۵۷۲۹۳۱۶۸۳۶…
  mbar, mb, mbr                          Millibar                                     ۱۰۰
  N/m²                        Newton Per Square Metre                             ۱
  Pa                                            Pascal                                         ۱
hPa                                     Hectopascal                                     ۱۰۰
kPa                                      Kilopascal                                     ۱,۰۰۰
MPa                                   Megapascal                               ۱,۰۰۰,۰۰۰
kg/cm², kgf/cm²        Kilogram Per Square Centimetre             ۹۸,۰۶۶.۵
Torr                                      Torr                          ۱۳۳.۳۲۲۳۶۸۴۲۱۰۵۳
mTorr                                   Millitorr                    ۰.۱۳۳۳۲۲۳۶۸۴۲۱۰۵۳
atm                             Standard Atmosphere                          ۱۰۱,۳۲۵
at                               Technical Atmosphere                          ۹۸,۰۶۶.۵
dyn/cm², dyne/cm²                   Dyne Per Square Centimetre            ۰.۱
oz/in², ozf/in²               Ounce Per Square Inch         ۴۳۰.۹۲۲۳۳۰۸۲۳۰۲۳
tsi, tfsi (uk, long)   Ton Per Square Inch (uk, long)    ۱۵,۴۴۴,۲۵۶.۳۳۶۶۹۷۱
tsi, tfsi (usa, short)  Ton Per Square Inch (usa, short)  ۱۳,۷۸۹,۵۱۴.۵۸۶۳۳۶۷
tsf, tfsf (usa, short)   Ton Per Square Foot (usa, short)  ۹۵,۷۶۰.۵۱۷۹۶۰۶۷۱۷
psf, pfsf               Pounds Force Per Square Foot          ۴۷.۸۸۰۲۵۸۹۸۰۳۳۵۸

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 خرید مانومتر

از جمله نکات مهم در خرید مانومتر می توان به موارد زیر اشاره کرد تا تصمیم گیری برای انتخاب به بهترین شکل ممکن صورت پذیرد.

1. سایز صفحه مانومتر
2. جنس مانومتر(مانومتر تمام استیل,مانومتر معمولی,مانومتر استیل برنج …)
3. مقیاس اندازه گیری(bar,psi,….)
4. سایز اتصال
5. نوع اتصال (مانومتر اتصال از پشت,مانومتر اتصال از زیر)
6. دقت اندازه گیری
7. 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 : 

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