مجله خبری سنسور

خروجی در یک محدوده کبیر خطی می‌باشد، به طور معمول از kPa 0.7 تا MPa 70 یا (0.1 … 1000 psi) و صدق (Accuracy) به طور تقریب برابر % 0.1 می باشد.

سنسورهای سرامیکی با گذشت مجال در معرض حیف کردن حساسیت قرار می گیرند. ولی این امر معمولاً سنسور فشار بسیار ناچیز است. معمولاً کمتر از % 1 در سال.

همچنین ممکن هست حساسیت آنها زمانی که برای اولین بار در معرض فشار و دما زیاد قرار گیرند، یه خرده کاهش یابد. می توان با به کارگیری سنسور در حداکثر فشار و درجه حرارت آیتم انتظار، قبل از استقرار آنها از این اثرات جلوگیری کرد.

پاسخ فرکانسی سنسورهای فشار پیزوالکتریک در فرکانسهای تحت کاهش پیدا می کند زیرا شارژ الکتریکی ساخت و ساز شده قابل نگه داشتن نیست.

در فرکانس های بالا یک قله وجود داراست که مربوط به فرکانس رزونانس عنصر پیزوالکتریک می باشد. سنسور معمولاً در حیطه مسطح منحنی پاسخ، در بین دو حیطه مشخص و معلوم شده مورد استعمال قرار میگیرد (شکل تحت)

کاربردها سنسور فشار پیزوالکتریک

استحکام، فرکانس بالا و فرصت پاسخ دهی سریع سنسورهای فشار پیزوالکتریک به‌این مضمون‌ است که می توانند در طیف عظیم ای از کاربردهای صنعتی و هوافضا گزینه استفاده قرار گیرند (در معرض دما و فشارهای بالا قرار گیرند).

آنها اکثر اوقات برای اندازه گیری فشار دینامیکی، مثلا اندازه گیری فشار تلاطم ها، انفجار و احتراق موتور ها به کار گیری میشوند. همه این مفاد نیاز به پاسخ دهی سریع ، استحکام و طیف بزرگ ای از محدوده سعی دارا هستند.

همچنین میزان حساسیت و توان مصرفی کم آنها سبب می گردد که برای برخی از کاربردهای پزشکی موثر باشند. از جمله، می اقتدار از یک سنسور پلاستیکی فیلم نازک به منظور اتصال به پوست و پژوهش بر نبض شریان استفاده کرد.

مزایا و معایب

یکی از مهمترین مزایای سنسورهای فشار پیزو الکتریک مستحکم بودن آن ها است. این امر سبب می‌شود آنها برای استعمال در اشکال دور و بر های خشن مناسب باشند.

بدون استفاده از سایر قطعات الکترونیکی، سنسورهای پیزوالکتریک در دماهای بالا قابل به کار گیری هستند. بعضا از مواد تا 1000 جايگاه سانتیگراد میتوانند تحمل کنند. حساسیت ممکن می‌باشد با مرتبه حرارت تغییر تحول کند ولی با تعیین مواد مناسب می تواند به دستکم برسد.

سیگنال خروجی به وسیله خود عنصر پیزو الکتریک ساخت و ساز میشود، براین اساس آن ها ذاتا تجهیزات نادر مصرف با اقتدار زیر می باشند.

عنصر حسگر در ازای تداخل الکترومغناطیسی و تابش غیر حساس هست. تقویت کننده شارژ الکتریکی و سایر تجهیزات الکترونیکی به پرشین ابزار دقیق منظور کاهش نویز و سایر خطاهای سیگنال باید با دقت هر چه بیشتر نزدیک به سنسور قرار گیرند.

سنسورهای فشار پیزوالکتریک می‌توانند به راحتی و با استفاده از مواد ارزان قیمت (مثلا کوارتز یا تورمالین) ساخته شوند، بنابراین میتوانند یک راه‌حل کم هزینه برای اندازه گیری فشار صنعتی ارائه دهند.

ارکان حسگر نیمه رسانا (Semiconductor sensing elements)

از مواد نیمه رسانا، معمولاً سیلیکون نیز می توان برای تشکیل داد سنسورهای استرین گیج استفاده کرد. مشخصات عنصر حسگر، به ویژه اندازه اثر پیزومقاومتی بوسیله دوپینگ قابل تنظیم هست.

خواسته از دوپینگ، اضافه کردن مقادیر دقیق ناخالصی (دوپانت) به یک ماده نیمه رسانا سنسور فشار به مراد استخراج به ویژگی های الکتریکی مطلوب میباشد.

کمتر دوپینگ شدن سیلیکون باعث به ارتقا مقاومت و استدلال حیران (Gauge Factor) بالاتر می‌گردد. با این در حال حاضر ، این فرمان سبب ساز ارتقاء حساسیت حرارتی مقاومت و عامل سرگردان (Gauge Factor) می‌شود.

مراحل ساخت سنسور فشار پیزومقاومتی

سنسورهای نیمه رسانا را می قدرت با قرار دادن ارکان استرین گیج سیلیکونی بر روی دیافراگم ، به طرز مشابه سنسورهای سیم فلزی ساخت.

آنان همچنین می توانند با استفاده از همان طریق های تشکیل داد که برای ساخت وسایل نیمه رسانا الکترونیکی گزینه استعمال قرار می گیرند، بطور مستقیم بر روی سطح سیلیکون ساخته شوند. این اجازه میدهد تا سنسورهای بسیار کوچک و ارزان ارزش با ویژگی های به توجه در اختیار گرفتن شده مانند حساسیت (Sensitivity)، خطی بودن (Linearity) و پاسخ دهی دما (Temperature Response) تشکیل داد شوند.

همچنین اجزای الکترونیکی می‌توانند به منظور seo سیگنال (Signal conditioning) و تهیه نمودن ارتباط الکتریکی بی آلایش بر روی همان تراشه سیلیکونی ساخته شوند. در‌این مقاله به معرفی سنسورهای فشاری که از سیستمهای مکانیکی میکروالکترونیک (microelectronic mechanical systems (MEMS)) در ساختار آن ها مصرف شده خوا هیم پرداخت.

طراحی سنسور فشار پیزومقاومتی

برای اعتقاد و باور از بالاترین درستی (Accuracy)، باید یک‌سری برهان که می‌توانند بر روی خروجی تاثیر بگذارند در حیث گرفته شوند. هر گونه تغییر و یا نویز در ولتاژ تحریک سبب ساز تغییر تحول متناظر در خروجی سنسور میشود. بنابراین باید اعتقاد نتایج شود که این مقدار کمتر از درستی اندازه گیری مورد نیاز می‌باشد.

ممکن می باشد ما یحتاج باشد که از یک مقاومت کالیبراسیون قابل تهیه در مدار پل استفاده شود تا در مواقعی که فشاری اجرا نمیشود، ولتاژ خروجی را بر روی صفر ست کند.

به خواسته غربت از تغییر تحول آفست در فرایند اندازه گیری و کاهش حساسیت، باید مقاومت سیم های متصل به سنسور زیر باشند. همچنین ضریب دمایی سیمهای مسی ممکن است بیشتر از سنسور باشد که می‌تواند حساسیت حرارتی نامطلوبی تولید کند.

سیم های وقتگیر تر تاثیر پذیری بیشتری در عوض نویز دارا هستند. با استفاده از جفت سیم های بهم غامض شده و شیلد می قدرت اثر نویز را به حداقل رساند.

به کارگیری از ولتاژ تحریک بالاتر منجربه ارتقاء خروجی سنسور شده و نسبت سیگنال به نویز را بهبود پرشین ابزار دقیق می‌بخشد. با این وجود جریان بالاتر می تواند منجر به گرم شدن عنصر حسگر شده و مقاومت و حساسیت سنسور را تغییر تحول دهد.

خود-گرمایشی همچنین می‌تواند بر روی اتصال چسبی استرین گیج به دیافراگم تأثیر گذار باشد و سبب ساز تولید خطاهایی شود که منجر کاهش درستی سنسور در طول زمان می شود. با به کار گیری از یک استرین گیج با مقاومت بالاتر می قدرت اثرات خود-گرمایشی را کاهش داد.

سنسورهای فشار خازنی دارای چند مزیت نسبت به سایر سنسورهای فشار میباشند.

آنها می توانند توان مصرفی بسیار کمی داشته باشند زیرا هیچ جریان DC از عنصر حسگر عبور نمی کند. جریان فقط وقتی عبور می کند که سیگنالی مدار را تحریک کرده تا ظرفیت خازن را اندازه گیری کند. سنسورهای پسیو به منبع تغذیه احتیاجی ندارد، این مختصات آن‌ها‌را برای کاربردهای با قدرت مصرفی ذیل مانند سنسورهای از طرز دور یا IoT ایده آل می سازد.

این سنسورها از دید مکانیکی ساده می‌باشند، بنابراین می توانند با خروجی پایدار و قوی ساخته شوند، و این سبب ساز می گردد آن ها برای استعمال در گوشه و کنار سنسور فشار های سخت مناسب باشند. سنسورهای خازنی معمولاً مقاومت بسیار نیکی در ازای فشار های مازد (Over-pressure) موقت دارا هستند.

آنان هیسترزیس نادر و تکرارپذیری خیر دارند و نسبت به تغییرات دما بیش از حد حساس نیستند.

از طرف دیگر، سنسورهای خازنی دارای خروجی غیر خطی می باشند، گرچه این دستور در تجهیزات لمسی قابل کاهش است اما با این اکنون ممکن هست باعث افزایش هیسترزیس شود.

به علت امپیدانس خروجی بالای سنسور و به خواسته به حداقل رساندن اثرات پارازیت ظرفیت خازن، طراحی بسیار دقیق مدار برای وسایل الکترونیکی رابط موردنیاز می‌باشد.

سنسور فشار پیزومقاومتی

Piezoresistive pressure sensor

سنسور فشار استرین حیران (Strain Gauge) پیزومقاومتی چیست؟

سنسور های فشار استرین گیج های پیزومقاومتی از شایع ترین انواع سنسورهای فشار می باشند می باشند. آن ها برای اندازه گیری فشار، از تغییر‌و تحول مقاومت الکتریکی مواد در هنگام کشش استفاده می کنند.

این سنسورها به دلیل سادگی و استحکام برای گونه های کاربرد های متعدد مناسب می‌باشند. آنان می‌توانند برای اندازه گیری فشارهای مطلق (Absolute)، سرگردان یا نسبی (Gauge or Relative) و تفاضلی (Differential)، در هر دو کاربرد فشار بالا (High pressure) و فشار زیر (Low pressure) آیتم استعمال قرار گیرند.

در‌این نوشته ی علمی به معرفی اشکال سنسورهای فشار پیزومقاومتی جان دار، نحوه شغل و توانگری های نسبی آنها خواهیم پرداخت.

اصول شغل سنسور فشار پیزومقاومتی

محور کار سنسور فشار پیزومقاومتی استعمال از یک استرین گیج (Strain gauge) تشکیل‌شده از مواد رسانا است که مقاومت الکتریکی آن هنگام کشش تغییر میکند. استرین گیج (Strain gauge) قادر است به یک دیافراگم متصل شود و هنگام تغییر شکل عنصر حسگر ، تغییرات مقاومت را تشخیص دهد. تغییر‌و تحول مقاومت به یک سیگنال خروجی تبدیل میشود.

سه نمونه از تاثیرات غیر وابسته ای که به تغییر تحول مقاومت یک جسم رسانا امداد می کنند عبارتند از:

مقاومت یک رسانا متناسب با طول آن است، بنابراین کشش، مقاومت آن را ارتقا می دهد.

با کشش یک رسانا، سطح بازه زمانی آن کاهش می‌یابد و همین دستور منجر ارتقا مقاومت آن میگردد.

مقاومت ذاتی برخی مواد هنگام کشش افزایش می یابد.

در نهایت، اثر پیزومقاومتی بین مواد گوناگون، بسیار گوناگون می‌باشد.

یک پارامتر اصلی و اساسی برای استرین سرگردان ها حساسیت (Sensitivity) آن ها نسب به کشش هست که به عنوان ادله سرگردان پرشین ابزار دقیق (Gauge Factor) یا GF شناخته میگردد و برابر با نسبت تغییرات در مقاومت الکتریکی بر تغییرات طول (کشش) میباشد.

به عبارت میزان حساسیت یک استرین حیران نسبت به کشش از رابطه تحت احتساب میگردد.

GF Gauge Factor دلیل گیج (حساسیت استرین سرگردان)

R مقاومت نخستین استرین سرگردان

ΔR تغییرات مقاومت استرین گیج

L طول اولیه استرین سرگردان

ΔL تغییرات طول استرین گیج

ε معیار کشش

در کنار کلمۀ سنسور با کلمه های ذیل در صنعت روبه رو هستیم:

۱- عنصر سنسور

قسمتی از سنسور را تشکیل می دهد، که عامل فیزیکی را حس کرده، البته سوای کمک نصیب مهیا سازی سیگنال قوی به جاری ساختن وظیفه وجود ندارد.

۲- سیستم سنسوری (Sensory system)

مجموعه ای از عنصرها اندازه گیری، تبدیل و آماده سازی سیگنال را یک سیستم سنسوری سنسور فشار می نامند.

۳- سیستم مولتی سنسور

سیستم هایی که دارنده یک سری سنسور از یک نوع و یا این که از گونه های متعدد می باشند، سیستم مولتی سنسور می نامند.

سنسور ها با دقت به ساختار و کاربردشان گونه های مختلفی دارا‌هستند. در‌پی اشکال آن‌ها‌را معرفی می‌کنیم و سعی هر مورد را به صورت مختصر تفصیل می‌دهیم.

اشکال سنسور

الف) سنسور های تماسی

سنسور های تماسی سنسورهای با تماس مکانیکی مانند کلید انقطاع و وصل، تبدیل کننده های فشاری و …

ب) سنسور های مجاورتی یا این که سوای تماس

سنسور های فارغ از تماس مکانیکی یا این که مجاورتی مانند سنسورهای نوری و حرارتی و …

این سنسورها میتوانند تحت عنوان دیده های در اختیار گرفتن کننده یک سیستم آیتم به کارگیری قرار گرفته و وظیفۀ حفظ از روند و اعلام فساد و یا این که نقص یک سیستم را به عهده بگیرند.

اشکال خروجی های متداول سنسور ها

در به کار گیری از سنسورها می بایست با انواع سیگنال های خروجی الکتریکی آشنا بود. می قدرت خروجی ها را در پنج منزلت مختلف گروه بندی نمود.

نوع A: سنسورهایی با ماهیت مستقل و وصل خروجی (دیجیتالی) مانند سنسورهای مجاورتی، فشار، اندازه گیری سطح مایعات و … این نوع سنسورها را عمدتاً می شود به طور مستقیم به دستگاه PLC متصل نمود.

نوع B: سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به طور پالسی می‌باشند، مانند سنسورهای اندازه گیری واحد سنجش چرخش و یا این که ارتفاع و … این نوع سنسورها اکثراً توسط Interface قابل وصل به دستگاه PLC میباشند. PLC می می بایست دارنده شمارش گر قابل انعطاف افزاری و طاقت فرسا افزاری باشد.

نوع C: سنسورهایی که سیگنال خروجی آن ها به طور آنالوگ بوده ولی دارنده قسمت تقویت کننده و پرشین ابزار دقیق یا این که تبدیل کننده نیستند. این سیگنال ها خیلی ضعیف بوده (در‌حد میلی ولت) و قابل استفاده بدون واسطه در دستگاه های در دست گرفتن نیستند، مانند سنسورهای پیزوالکتریک و یا این که سنسورهای Hall.

نوع D: سنسورهایی که سیگنال خروجی آن ها به طور آنالوگ بوده و واحد الکترونیک (تقویت کننده، تبدیل کننده) در خویش سنسور درنظرگرفته شده می باشد. در‌این نوع سنسور خروجی ها را می شود به طور مستقیم جهت استعمال در دستگاه های کنترل بهره مند شد.

سنسورهای گرمایی(Heat Sensors): یکی اشکال سنسورهای گرمایی ترمینستورها می‌باشند. این سنسورها المان‌های مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر تحول می‌نماید. بسته به اینکه در اثرگرما مقاومتشان ارتقا یا این که کاهش مییابد، برای آن‌ها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یامنفی را تمجید می‌نمایند. نوع دیگری از سنسور فشار گرمایی ترموکوپل‌ها میباشند که آن‌هانیز در تاثیر تغییر دمای دور و اطراف ولتاژ کوچکی را تولید می‌نمایند. در به کارگیری از این سنسورها معمولا یک راز ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطه‌ایکه می بایست دمایش اندازه‌گیری خواهد شد، قرار می دهند.

سنسورهای بویایی(Smell Sensors): تا همین آخرها سنسوری که بتواند شبیه شم بویایی انسان عمل نماید، وجودنداشت. آنچه که موجود بود تعدادی سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که در اصل هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها بدین شکل می باشد که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیه‌ای جداازهم، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه می‌گردد، درکنار یک سنسور قراردارد که با گرم شدن این المان آلرژی مورد نیاز برای جواب‌گویی سنسوربه پاداش‌های محیطی آماده می‌گردد. برای کالیبره کردن این دستگاه آغاز مقدار ناچیزی از هر عطر یا این که عطر دلخواه را به سیستم اجرا کرده و جواب آن را تصویب می‌نمایند و پس ازآن این جواب را تحت عنوان مرجعی برای قیاس در استعمال‌های بعدی به شغل می‌‌مارک. در اصل در ساختمان این سیستم یکسری سنسور، به طور همزمان شغل می‌نمایند و آن گاه جواب‌های دریافتی از آن ها به کانال‌ عصبی ربات منتقل گردیده و استیناف و پردازش موردنیاز روی آن شکل می‌گیرد. نکته حائض اهمیت درباره عمل این سنسورها در‌این است که آنان نمی‌توانند یک عطر یاعطر را به صورت مطلق انداره‌ بگیرند. بلکه با اندازه‌گیری اختلاف فی مابین آن ها به تشخیص رایحه می پردازند.

نمونه ای از فعالیت موفقیت:

آلمانی ها توانسته اند با تشکیل داد سنسور بویایی ویژه ای بیماری های قلبی را تا 90% کشف نمایند. پرشین ابزار دقیق اینگونه اعلام گردیده که‌این حسگر می تواند انواعی از نارسایی قلبی را مبتنی بر بوها تشخیص دهد.

سنسورهای حالت مفاصل : رایج‌ترین نوع این سنسورهاکدگشاها(Encoders) می‌باشند که هم از اقتدار بالای تبادل داده ها با کامپیوتربرخوردارند و هم اینکه ساده، ظریف، آیتم پشت گرمی و نویز ناپذیرند. این شرکت انکدرهارا به دو تیم می‌قدرت تقسیم کرد:

از مهم ترین آیتم قابل ملاحظهدر هنگام انتخاب سنسور فشار می شود به دامنه و محدوده فشار اشاره کرد.
بایستی در نظر داشته باشیم که برای چه دامنه فشاری میخواهیم سنسور تنظیم کنیم.
2- نوع فشار یا این که pressure type
در وضعیت کلی دونوع فشار وجود داراست که با تیتر های ونتد حیران (vented ) و مهر وموم (sealed) گردیده معرفی می گردند.
از سنسورهای فشار vented بیشتر در فشار اتمسفریک استعمال میشود که تحت عنوان نقطه مرجع (reference point) یا این که نقطه صفر شناخته می‌گردد.
3- خروجی (out put)
این آیتم گروه ای سنسور فشار از گزینه های خروجی در دسترس میباشد و به انتخاب شما بستگی دارااست که آیا این سنسور در باب با یک کنترلر مستعمل می باشد یا این که یک واحد غیروابسته میباشد. در صورتی از یک کنترلر به کارگیری می کنید اعتقاد و باور نتیجه ها کنید که خروجی ارائه گردیده بوسیله سنسور در دست گرفتن خواهد شد.
4- دقت (accuracy)
می قدرت بیان کرد در بیشتر خرید ها ما بیشتر تمرکزمان روی قیمت محصول هست. البته در اینجا بایستی بیشتر حواسمان به دقت دستگاه باشد زیرا این یک نکته کلیدی چهت نیل به قیمت است و برای تعیین بها خرید گزینه استعمال است. در شرایط کلی هرچه دقت فراتر باشد هزینه نیز بیشتر میشود.
5- رزولوشن (Resolution)

معمولاً اشخاص بدین زمینه که وضوح یک سنسور فشار بالا باشد، دقت نمی‌کنند در حالی که در شرایطی‌که سنسور دچار نقص‌ گردد، به شدت منصرف خواهند شد.
6- چرخه قدمت (life cycle)

می توان این سیرتکامل گفت که‌این سنسور را برای چه مدتی ما یحتاج دارید؟ در حالتی‌که این سنسور را برای کوتاه فرصت می خواهید آیتم های بیشتری در دسترس میباشد البته در صورتی‌که مجال متبوع بلند برهه زمانی باشد برای یافتن سنسور فشار ایده آل تان نیاز به گشت و گذار بیشتری نیاز دارید.

7- Over pressure ratings

این آیتم در خیلی از جاها زیاد گزینه دقت قرار نمی گیرد اما برای اینکه ایمن باشید می بایست به‌این مورد نیز دقت نمائید.
8- روند اتصالات (process connections)
بهتر هست فرآیند اتصالات سنسور فشار متبوع را بدانیم. بارها اشخاصی را مشاهده کردیم که برای قرار دادن سنسور فشار پرشین ابزار دقیق در قسمتی که به هیچ عنوان برای آن پیاده سازی نشده است، همت های چندباره اعمال می دهند.
9- گوشه و کنار کاربری (application environment)
استارت این مورد ها را معین نمایید:

معلوم سازی محلی که می خواهید از سنسور در آن به کار گیری نمایید.
اینکه در یک محیط داخلی یا این که فرنگی و یا این که یک دور و بر تر و آبی رنگ از سنسور می‌خواهید استفاده کنید.
و در نقطه نهایی ممکن هست بخواهید در یک حوزه‌ لبریز همهمه از قبیل پمپ ها یا این که موتورها نصب فرمائید.
از محل نصب سنسورها و پناه کابل ها اعتقاد و باور بی نقص حاصل فرمایید.
10- جبران دما (temperature compensation)
دامنه جبران گردیده محدوده دمایی میباشد که سنسور در آن جبران دمای کاسته شده را ایفا می دهد که با دمای عملیاتی متفاوت میباشد.

سنسور فشار چیست؟ به چه شکل سنسور فشار مطلوب تعیین کنیم؟
سنسور فشار (چکیده)
درکنترل بیشتر فرآیندهای صنعتی، سنجش فشار فرمان بسیار مهمی به حساب آورده می شود.سنسور فشار، داده ها فشار را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می نماید. اکثر سنسورهای فشار، تغییر تحول صورت دیافراگم را با دقت به تفاوت در فشار ایفا گردیده بر هر دو جهت، آیتم سنجش قرار میدهند.

سنسور فشار

سازنده ها برای اینگونه محصولاتی از عناوین مختلفی به کارگیری می نمایند. «سنسور فشار» و «ترانسدیوسر فشار» میتوانند تحت عنوان هم معنی و مساوی به کار گیری شوند. اصطلاح «ترانسمیتر فشار» برای سنسور فشاری به کارگیری می‌شود که مجهز به قطعات الکترونیکی است که به آن اذن ارائه یک سیگنال خروجی استاندارد گردیده را میدهد.
دراین مقاله تماما به سوژه سنسور فشار پرداخته و در تلاش هستیم تا هرآنچه در ارتباط سنسور فشار مایحتاج است بدانید را به شما بگوییم.
فهرست مطالب
سنسور فشار چیست؟
سنسور فشار چه گونه ساخته میشود؟
انواع سنسور فشار
کاربرد و گزینش سنسور فشار مطلق
کاربرد و انتخاب سنسور فشار نسبی (سرگردان)
کاربرد و انتخاب سنسور فشار تفاضلی
کدام تکنولوژی سنسور فشار را بایستی گزینش کنیم؟
چه‌گونه سنسور فشار مطلوب تعیین کنیم؟

سنسور فشار چیست؟ (تفاوت آن با ترانسمیتر و ترانسدیوسر فشار چیست؟)

سنسور فشار، یک اصطلاح جامع میباشد که برای توضیح هر ابزاری استعمال می‌گردد که بتواند فشار را شناسایی کرده و/یا این که اندازه‌گیری نماید. در کنار «ابزار فشار»، این رایج‌ترین اصطلاح است.

ما اینجا در زمینه ی سوییچ‌های فشار کلام نمی‌کنیم، اما از دید فنی، حتی این سوییچ‌ها هم سنسورهای فشار هستند. قابل ذکر میباشد که هنگامی ما از این اصطلاح به کارگیری میکنیم، منظور ما ابزار اندازه‌گیری پیوسته میباشد که سیگنالی را خروجی می‌نماید که به واحد خاصی از اندازه‌گیری روی یک مقیاس یا این که رنج خاص (برای مثال ۰-۵۰۰ psi) کالیبره گردیده‌است.

پرشین ابزار دقیق

ترانسدیوسر فشار چیست؟
هنگامی که یک مهندس اصطلاح ترانسدیوسر فشار را به فعالیت می برد، معمولا از این اصطلاح درخصوص خاصی به کارگیری می‌نماید:

برای مثال ممکن است این اصطلاح در زمینه‌ی گروهی از المان‌های سنسور باطن یک سنسور به فعالیت برده گردد (همانند پل وتسون، گیجی که آن را نگه میدارد و دیافراگمی که به آن متصل است).

همینطور ممکن میباشد اصطلاح ترانسدیوسر فشار در باب تمام یک سنسور به شغل برده شود – ولی فارغ از بزرگ نمایی سیگنال. به عبارت دیگر، یک سنسور با خروجی میلی‌ولتی. این احتمالا از دید فنی، ظریف‌ترین تمجید است – اما در اکثر زمان ها مواقع، این چنین به کارگیری نمیشود.

یا این که ممکن می‌باشد این اصطلاح به مکان «سنسور فشار» استفاده شود، در معنای تماما کلی و جامع آن. در هنگام گفتگوی کلی و ساده، اغلب بدین معنا از این اصطلاح به کار گیری می‌گردد. شاید غامض به حیث رسد، ولی معمولا به آسانی میشود تشخیص داد که اصطلاح ترانسدیوسر فشار در چه گزینه‌ای گزینه استعمال قرار گرفته هست. به صورت نمونه، در صورتی مورد راجع‌به اشکال مختلف سنسورهای فشار باشد، مراد از اصطلاح «ترانسدیوسر فشار» احتمالا سنسوری سوای تقویت سیگنال میباشد.

ترانسمیتر فشار چیست؟
همانند «ترانسدیوسر فشار»، اصطلاح ترانسمیتر اکثر اوقات در مسئله‌های مختلفی به کارگیری می شود. از طرفی خواسته یا این که سنسور فشار روی هم رفته میباشد یا این که به صورت ظریف‌تری گزینه به کارگیری قرار میگیرد.

یک ترانسمیتر فشار در واقع سنسوری است که تقویت سیگنال (signal amplification) دارااست. سیگنال تقویت گردیده و به یک فرصت منوط می‌گردد، همانند ۴-۲۰mA. به این‌شیوه، سیگنال میتواند فواصل طولانی‌تری را طی نماید و در عوض افت چگونگی سیگنال، زخم‌پذیری کمتری داراست.

ترانسمیتر ارتباطی بی واسطه با بضاعت ترانسمیتر (یا این که مخابره‌ی) سیگنال تقویت گردیده دارد.

کلیه چیز در زمینه‌ی اتوکلاوها (راهنمای بدون نقص )
معنای این‌ها برای شما چیست؟
معنای این حرف‌ها این است که بایستی به اصطلاحات مستعمل بیشتر دقت نمایید. در‌حالتی که به یک ترانسمیتر فشار نیاز دارید و چیزی بخرید که اسم آن ترانسدیوسر فشار است و انتظار داشته باشید که عملکردی یکسان داشته باشد، ممکن میباشد متوجه گردید که انتظار شما اشتباه بوده میباشد. ما مطمئنیم که شما می‌توانید تفاوت دربین این‌ها را تشخیص دهید. در صورتی مختصات فنی را با تمرکز بازرسی کنید، ضمانت می گردد که اینگونه اشتباهی مرتکب نشوید.

دقت داشته باشید که گزینش نادرست سنسور فشار در بعضی از کاربردهای خاص و حساس می‌تواند خسارات جبران ناپذیری به دنبال داشته باشد.در ویدیوی پایین تاریخچه و تمجید جامعی از سنسور فشار ارائه گردیده که شما‌را به مشاهده آن دعوت می‌کنیم.

سنسور فشار در بوستر پمپ دور متغیر از طریق دو سیستم هوشمند تابلو کنترل و تابلوهای برقی اجرا می‌گردد. هر مورد از این دو سیستم بر حسب برنامه خاصی تهیه شده اند. در این سیستم پرشر سوئیچ با یک پرشر ترانسمیتر جایگزین شد‌ه‌است. در هر لحظه دستگاه فشار 4 تا 20 میلی آمپری را شم کرده و آن را به قسمت در دست گرفتن میکروپروسسوری انتقال میدهند. برای حساسیت های بالاتر ازاین میزان؛ سیستم تغییرات فشار را به بهترین سنسور فشار ها با دامنه فشار انتقال می‌دهند.

سنسور شتاب سنج در بوستر پمپ ها
در کنار سنسور فشار در بوستر پمپ یک سنسور شتاب سنج نیز داخل بوسترها تعبیه شده می باشد. این سنسور شتاب، حسگری می باشد که شتاب را اندازه گیری را بر حسب متر بر مجذور ثانیه به حساب آوردن می کند. نیروهای استاتیکی جاذبه و دینامیکی نتیجه ها از ارتعاشات در نهایت سبب به ایجاد فشار میگردند.

شتاب سنج در بوستر پمپ
نمونه سنسور شتاب سنج بوستر پمپ

کاربرد این سنسور ها در این می باشد که در کنار سنسور فشار در بوستر پمپ که ترازو ارتقا فشار را می سنجنند و در این راستا سیستم را تنظیم می کنند؛ درین هست که از این شیوه دامنه حرکات را حس کنند. بر حسب اصول سنجشی این سنسور ها در اشکال خازنی، پتانسیومتر، پیزوالکتریک و… مجموعه بندی میگردند.

کلام پایانی
بوستر نوعی تقویت کننده می‌باشد که شامل چندین الکتروپمپ می‌شود. از این وسیله پرشین ابزار دقیق برای رساندن سطح فشار آب به مقدار مصرفی لازم به کار گیری میگردد. سنسور فشار در بوستر پمپ ها به امداد سوئیچ ها پرشر و ترانسمیتر اجرا می شود. برای خرید گونه های بوسترهای پمپ آبرسانی، آتش نشانی به های مجاز سرتاسر کشور‌ایران مراجعه بفرمایید.

سوالات متداول درباره سنسور فشار در بوستر پمپ
چه عواملی موجب کاهش فشار آب می شوند؟
گرانش، فاصله از منبع آب، فشار زیر آب شهر، سیستم های اضافی آب و مشکلات لوله کشی از مواردی می‌باشند که از فشار آب می کاهند.
بوستر پمپ به چه شکل عمل می کند؟
بوسترها با تبدیل انرژی مکانیکی از طریق پروانه ها به انرژی فشار آب را ارتقاء داده و سرعت جریان آن را بهبود می‌بخشند.
تفاوت بوستر پمپ ها با پمپ ها ساده در چیست؟
سنسور فشار در بوستر پمپ های معمولی صرفا با روشن و بی سر و صدا کردن آنها اجرا میگردد. ولی در بوستر پمپ می توان ترازو فشار آب خروجی را کنترل کرد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین قسمت قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اصولا برنولی را تفحص نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه در بین آنها بپردازیم. این ترم‌ها عبارتند از:
فشار استاتیک (Static Pressure)
فشار دینامیک (Dynamic Pressure)
فشار سکون (Stagnation Pressure, Ram Pressure, Total Pressure, Pitot Pressure)

فشار استاتیک
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز سنسور فشار نامیده میشود، فشاری میباشد که بوسیله سیالی که در شرایط استراحت قراردارد، ایفا میشود. این سیال می‌تواند مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک منفعت‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

برای احتساب‌ی فشار استاتیک دو طریق وجود داراست:

شیوه به کارگیری از ارتباط‌ی تحت است:
محاسبه‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی اجرا شونده توسط سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد می شود

طرز به حساب آوردن‌ی محاسبه هد فشار (Pressure Head)

درین طریق هد فشار ذکر‌ گر مقدار ارتفاعی پرشین ابزار دقیق می باشد که سیال، در شکل از دربین رفتن و حذف نیروهای محدود کننده وارد به آن، بالا می‌رود. بدین ترتیب واحد “هد فشار” از کالا ارتفاع است.

هد فشار موازی میباشد با تقسیم فشار بر وزن منحصربه‌فرد سیال

احتساب هد فشار
فشار داینامیک
فشار دینامیک، فشاری میباشد که به جهت جنبش سیال به‌وجود میاید. این فشار در سیالات تراکم ناپذیر به طور ذیل تعریف و تمجید می‌گردد:

فشار داینامیک
که در آن، ρ چگالی سیال، و V شدت جریان سیال است.

در واقع فشار دینامیک متعلق به سرعت سیال و اصل برنولی میباشد و یکی ترم‌های معادله برنولی می‌باشد.

معادله برنولی
فشار سکون
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا این که فشار مجموع)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال هست. در نقطه‌ی سکون، سرعت سیال صفر بوده و تمامی‌ی انرژی جنبشی به طور ایزونتروپیک به فشار تبدیل می شود.

فشار سکون موازی با نتایج گردآوری دو فشار دینامیک و استاتیک یک جریان آزاد میباشد:

فشار سکون

به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله
بایستی دقت داشت در این‌حالت‌ برای احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان درون یک لوله، بایستی طول سیال را از محور میانی لوله در نظر گرفت.

گونه های فشارسنج ها با دقت به نوع فشار
برای دسته بندی فشارسنج ها شیوه های مختلفی وجود دارد. در این نوشته‌ی‌علمی به تفحص گونه های فشارسنج ها با دقت به نوع فشار می‌پردازیم.

سنسورهای فشار را می اقتدار براساس:

رنج اندازه گیری
دمای کاری
نوع فشار اندازه گیری
طبقه بندی کرد.

با تمرکز به نوع فشاری که فشارسنج اندازه سنسور فشار میگیرد، می قدرت فشارسنج ها را به ۵ گروه طبقه بندی کرد.

سنسور فشار مطلق

این مدل سنسور فشار را نسبت به خلاء بی نقص (۰ psi) اندازه گیری می کند. فشار پرشین ابزار دقیق اتمسفر برابر با ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به خلأ هست.

سنسور فشار حیران Gauge

این مدل سنسور در بیشتر مورد ها برای اندازه گیری فشار به کار می رود. این مدل را می اقتدار برای اندازه گری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر یک در نقطه دیگر کالیبره کرد. حیران فشار تایر مثالی از سرگردان فشار هست.

زمانی که حیران فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار باطن تایر ۱۴٫۷ psi میباشد. یعنی برابر با فشار اتمسفر.

سنسور فشار خلأ

این مدل سنسور برای اندازه گیری فشارهای کمتر از فشار اتمسفر در یک سیستم به کار می رود.

مرجع سنسور خلاء در صنعت متغیر هست. ممکن میباشد فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار گیج منفی) یا نسبت به فشار عدم وجود اندازه گیری خواهد شد.

سنسور فشار تفاضلی

این مدل سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو منبع مستقل یا دو بخش متعدد از یک سیستم به شغل می رود.

به عنوان مثال برای اندازه گیری افت فشار در فیلتر روغن از سنسور فشار تفاضلی می قدرت استفاده کرد.

همچنین از فشارسنج تفاضلی می اقتدار برای اندازه گیری دبی یا سطح در مخازن نیز بهره مند شد.

سنسور فشار مهرشده ( sealed )

این سنسور همانند سنسور سرگردان فشار میباشد با این تفاوت که از قبلی توسط تولیدکننده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره گردیده است.

شیوه های اندازه گیری مکانیکی فشار
لوله بردون –C C-BOURDON TUBE)
لوله های بردون فلزی و حلزونی (HELIX & SPRIAL BOURDON TUBE)
بیلوز (BELLOWS)
دیافراگم و کپسول (CAPSULE & DIAPHRAGM)
مانومتر (MANOMETER)

لوله بردون (C (C-BOURDON TUBE
مزایا

پاسخ سریع ( 0.1 ثانیه برای آحاد محدوده)
حساسیت خوب
محدوده کاری والا
ارزان بودن
اندازه گیری بدون واسطه فشار
معایب

فقط برای نمایش محلی و بصورت سرگردان
غیر خطی بودن به میزان 0.5 درصد تک تک محدوده
عمرمحدود به ازای شوک یا لرزش مداوم
هیسترزیس در حدود 0.2 تا 0.5 در فرایندهایی با فشار متناوب
لوله بردون فنری و حلزونی(HELICAL & SPIRAL BOURDON TUBE)

مزایا

دقت و حساسیت بیشتر
استقامت بالا در عوض فشارهای بالاتر از محدوده کاری
معایب

لوکس بودن
بیلوز (BELLOWS)

یک المان انبساط پذیر آکاردئونی از تعدادی چین که به ان قابلیت و امکان انبساط می دهد تشکیل‌شده است . خاصیت الاستیکی آن توجه اندازه گیری نیروی حاصل از فشار را معدود میکند و از این رو به ان فنر اضافه می کنند

دیافراگم و کپسول (DIAPHRAGM & CAPSULE)

دیافراگم یک دیسک انعطاف پذیر میباشد که می تواند مسطح یا بصورت موجهای متحدالمرکز باشد. کپسول شامل دو دیافراگم میباشد که از روی فضا به یکدیگر جوش داده می‌باشد و دارای دو نوع هست

محدب (CONVEX)
تودر تو (NESTED)
با جاری ساختن فشار به ورودی تجهیز ، سطح دیافراگم مبتلا برامدگی شده و جنبش رو به بالایی خواهد داشت ، فعلا این جنبش دیافراگم قادر است سبب ساز چرخش یک عقربه گردد.

مانومتر (MANOMETER)

وسیله میباشد برای اندازه گیری فشار از ستون مایعی که معمولا آب یا جیوه است
ارتفاع این ستون مقدار فشار را آرم می دهد. اگر در مانومتر از جیوه مستعمل باشد، آن را مانومتر یا فشار سنج جیوه ای و در صورتیکه از آب مستعمل باشد آن را فشار سنج آبی‌رنگ می نامند
ساده ترین شکل مامومتر یک لوله U شکل لبریز شده از مایع می باشد. اختلاف ارتفاع ، فشار پروسه بر حسب میلیمتر آب یا میلیمتر جیوه می باشد. مانومترها بیشتر در آزمایشگاهها برای نمایش محلی استفاده می شود

7 مرحله در انتخاب یک سرگردان فشار (بخشی از بسته INSTART)

1- متریال بدنه housing material

برای بدنه گیج فشار عموما از دایکست آلومینیوم Die Cast Aluminum به کار گیری میگردد.

البته پیش ‌تر از این در زمینه ی spec های کارفرما باهم کلام کرده بودیم.
spec (اِس پِک)، همان منظور های کار فرما بود

اگر در spec اشاره شده باشد که از مواد بهتری مصرف شود، به طبع بر اساس با spec، بدنه حیران فشار را خوا هیم ایجاد کرد.

در صورتی‌که برفرض مثال در spec گفته شود که از فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) استفاده شود،
به طبع از متریال SS 316 یا SS 304 ( استنلس استیل 304 یا 316 ) که ماده ‌ی بهتری میباشد، به کارگیری می‌ کنیم.

2- نمایشگر گیج فشار

2-1 Dial
کاغذ یک سرگردان یا Dial آن که در تصویر تحت نشان داده گردیده‌است،
قطعا به رنگ سفید بوده و معمولا از جنس استنلس استیل ساخته می ‌شود.

طر ورقه Dial درخصوص ها مختلف، مختلف است. ولی در صورتی‌که به استاندارد IPS IN-110 رجوع‌کنید،
قطر آن 63، 100 یا 150 میلی متر خواهد بود.

از مدل های با قطر 63 میلی متر که از حیران های کوچک به حساب میایند، بر روی خطوط هوا استفاده می شود.

همان طور که یادتان میباشد،در مطالب قبلی اشاره کردیم که
ON-OFF ولو ها با دقت به سیگنال دریافتی از اتاق کنترل و کم و زیاد شدن هوای ورودی، باز یا بسته میگردند.

گیج های با قطر 100 میلی متر در هر جایی به فعالیت برده میگردند.
از این مدل حیران ها بر روی انواع لوله ها استعمال می‌شود.

از سرگردان های با قطر 150 میلی متر بر روی برج ها و مخازن استعمال می شود.
این بدان علت می باشد که اپراتوری که با این گیج فعالیت می کند،
بتواند مقدار اندازه گیری شده را در زمان 2 یا 3 متری مشاهده کند.

براین اساس از یک حیران با برگه نمایش تعالی با قطر 150 میلی متر استعمال میگردد

2-2 جايگاه بندی gradation یک حیران فشار
بر روی dial، رتبه بندی ‌ها یا دیجیت‌ هایی مصوب میباشد که اصطلاحا به آنان Gradation می ‌گویند.
این جايگاه ‌بندی ها طبق استاندارد هایی که داریم، ممکن هست به سه رنگ مشکی، قرمز، یا فسفری باشد.

مشکی: متداول‌ ترین رنگی که در وبسایت مستعمل و می‌قدرت گقت که عموما و برای اهداف کلی از این رنگ استعمال میشود.

قرمز‌رنگ: در بخش ها پرخطر و جاهایی که قصد داریم به اپراتور هشدار دهیم که نسبت بدین پارامتر هوشیار باشد، از رنگ قرمز‌رنگ استفاه می‌کنیم.

همچنین در مواقعی که حیران ما، نماینگر فشار برحسب bar و psi (هر دو) است، از رنگ قرمز برای نمایش psi به کار گیری میشود.

برای مواردی نیز که فشار منفی داشته یا به عبارت بهتر با یک نمونه‌ی خلاء (vacuum case) سر و فعالیت داریم، از رنگ قرمز رنگ به کار گیری می‌ شود.

فسفری: در مواردی که نیاز به خواندن فشار در شب است یا به عبارت عالی، برای رویت کرد در شب از رنگ فسفری به کار گیری می ‌شود.

در طی روز انرژی را به خود جذب کرده و در شب انرژی خود را به صورت نوروفروغ آزاد کرده و اعداد نمایان گر می گردند.