مجله خبری سنسور

در یک سری قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از امکانات برای کاربردهای متعدد در بازارها پدیدار شدند. گزینش خصوصیات فشار از به عبارتی هنگامی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، قیمت بخش اعظمی پیدا کرد.

تک تک سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان نخستین تشکیل‌شده میباشد، که در تماس بی واسطه یا این که غیرمستقیم با مراحل میباشد، جایی که تغییرات فشار فیس می دهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری سنسور فشار برای استعمال در اکران، بررسی و در دست گرفتن میباشد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین قسمت قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات پرشین ابزار دقیق و اساسا برنولی را رسیدگی نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه 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 نامیده میشود، فشاری میباشد که به وسیله سیالی که در وضعیت استراحت جای دارد، جاری ساختن میشود. این سیال میتواند مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک سود‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

برای به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک دو طریق وجود دارااست:

طریق استعمال از ارتباط‌ی تحت میباشد:
احتساب‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی انجام شونده به وسیله سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد می‌گردد

طرز به حساب آوردن‌ی احتساب هد فشار (Pressure Head)

در‌این شیوه هد فشار ذکر‌ گر مقدار ارتفاعی میباشد که سیال، در شکل از میان رفتن و حذف نیروهای محدود کننده وارد به آن، بالا می‌رود. براین اساس واحد “هد فشار” از کالا ارتفاع میباشد.

هد فشار موازی میباشد با تقسیم فشار بر وزن منحصر سیال

به حساب آوردن 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 می شود:

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

در واقع فشار دینامیک متعلق تخت‌گاز سیال و اصل برنولی میباشد و یکی‌از ترم‌های معادله برنولی است.

معادله برنولی
فشار سکون
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا این که فشار آحاد)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال میباشد. در نقطه‌ی سکون، سرعت سیال صفر بوده و کلیه‌ی انرژی جنبشی به طور ایزونتروپیک به فشار تبدیل می‌گردد.

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

فشار سکون

به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله
بایستی اعتنا داشت در‌این‌صورت‌ برای احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان داخل یک لوله، می بایست طول سیال را از اساس میانی لوله در لحاظ گرفت.

اشکال فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار
برای مجموعه بندی فشارسنج ها شیوه های مختلفی وجود داراست. در‌این نوشته‌ی علمی به رسیدگی گونه های فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار می پردازیم.

سنسورهای فشار را می قدرت براساس:

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

با دقت به نوع فشاری که فشارسنج اندازه می گیرد، می توان فشارسنج ها را به ۵ مجموعه طبقه بندی کرد.

سنسور فشار مطلق

این سبک سنسور سنسور فشار فشار را نسبت به خلاء کامل (۰ psi) اندازه گیری می نماید. فشار اتمسفر موازی با ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا این که ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به فضای خالی می باشد.

سنسور فشار سرگردان Gauge

این سبک سنسور در بیشتر مورد ها برای اندازه گیری فشار به فعالیت می رود. این سبک پرشین ابزار دقیق را می قدرت برای اندازه گری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر یک در نقطه دیگر کالیبره کرد. گیج فشار تایر مثالی از گیج فشار می باشد.

زمانی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را می‌خواند فشار باطن تایر ۱۴٫۷ psi میباشد. یعنی موازی با فشار اتمسفر.

سنسور فشار فضای خالی

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

مرجع سنسور خلاء در صنعت متغیر می باشد. ممکن است فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار سرگردان منفی) یا این که نسبت به فشار نبود اندازه گیری گردد.

سنسور فشار تفاضلی

این سبک سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار میان دو منبع غیر وابسته یا این که دو بخش گوناگون از یک سیستم به کار می رود.

از جمله برای اندازه گیری افت فشار در غربال روغن از سنسور فشار تفاضلی می اقتدار بهره مند شد.

همینطور از فشارسنج تفاضلی می اقتدار برای اندازه گیری دبی یا این که سطح در مخازن نیز استفاده کرد.

سنسور فشار مهرشده ( sealed )

این سنسور همچون سنسور حیران فشار میباشد با این تفاوت که از پیشین توسط آفریننده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره گردیده‌است.

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

جواب سریع ( 0.1 ثانیه برای آحاد محدوده)
آلرژی خوب
محدوده کاری تعالی
ارزان بودن
اندازه گیری مستقیم فشار
معایب

تنها برای اکران محلی و بصورت حیران
غیر خطی بودن به معیار 0.5 درصد مجموع محدوده
عمرمحدود به ازای شوک یا این که لرزش مداوم
هیسترزیس نزدیک به 0.2 تا 0.5 در فرایندهایی با فشار متناوب
لوله بردون فنری و حلزونی(HELICAL & SPIRAL BOURDON TUBE)

مزایا

دقت و آلرژی بیشتر
استقامت بالا در عوض فشارهای فراتر از محدوده کاری
معایب

گران قیمت بودن
بیلوز (BELLOWS)

یک المان انبساط پذیر آکاردئونی از یک‌سری چین که به ان قابلیت انبساط می‌دهد درست شده می باشد . خواص الاستیکی آن اعتنا اندازه گیری نیروی حاصل از فشار را معدود میکند و از این رو به ان فنر اضافه می نمایند

دیافراگم و کپسول (DIAPHRAGM & CAPSULE)

دیافراگم یک دیسک انعطاف پذیر هست که قادر است مسطح یا این که بصورت موجهای متحدالمرکز باشد. کپسول مشمول دو دیافراگم است که از روی گوشه و کنار به یکدیگر جوش داده می‌باشد و دارنده دو نوع می‌باشد

محدب (CONVEX)
تودر تو (NESTED)
با جاری ساختن فشار به ورودی تجهیز ، سطح دیافراگم مبتلا برامدگی گردیده و حرکت رو به بالایی خواهد داشت ، موقتی این جنبش دیافراگم قادر است منجر چرخش یک عقربه شود.

مانومتر (MANOMETER)

وسیله است برای اندازه گیری فشار از ردیف مایعی که معمولا آب یا این که جیوه است
طول این ردیف مقدار فشار را نشان می دهد. در شرایطی‌که در مانومتر از جیوه مستعمل باشد، آن را مانومتر یا این که فشار سنج جیوه ای و در شرایطی که از آب مصرف شده باشد آن را فشار سنج آبی‌رنگ می نامند
معمولی ترین صورت مامومتر یک لوله U صورت مالامال گردیده از مایع میباشد. اختلاف طول ، فشار پروسه بر حسب میلیمتر آب یا این که میلیمتر جیوه است. مانومترها بیشتر در آزمایشگاهها برای اکران محلی استعمال می‌گردد

7 مرحله در تعیین یک حیران فشار (بخشی از بسته INSTART)

1- متریال بدنه housing material

برای بدنه گیج فشار عموما از دایکست آلومینیوم Die Cast Aluminum استعمال می‌شود.

ولی پیش ‌خیس از این درباره‌ی spec های صاحبکار باهم سخن کرده بودیم.
spec (اِس پِک)، به عبارتی خواسته های عمل فرما بود

در حالتی که در spec اشاره گردیده باشد که از مواد بهتری مصرف شود، مطلقا بر پایه ی با spec، بدنه گیج فشار را خوا هیم ایجاد کرد.

در‌صورتی‌که برفرض نمونه در spec گفته خواهد شد که از فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) استفاده شود،
به طبع از متریال SS 316 یا این که SS 304 ( استنلس استیل 304 یا این که 316 ) که ماده ‌ی بهتری است، استعمال می‌ کنیم.

2- نمایشگر سرگردان فشار

2-1 Dial
صفحه یک حیران یا این که Dial آن که در تصویر تحت علامت داده شد‌ه‌است،
حتما به رنگ سپید بوده و معمولا از متاع استنلس استیل ساخته می ‌شود.

طر کاغذ Dial درباره ی ها متفاوت، گوناگون است. اما درصورتی که به استاندارد IPS IN-110 مراجعه‌نمایید،
قطر آن 63، 100 یا این که 150 میلی متر خواهد بود.

از سبک های با قطر 63 میلی متر که از حیران های خرد به اکانت می‌آیند، بر روی خطوط هوا به کارگیری می‌گردد.

همان گونه که یادتان می‌باشد،در مطالب قبل اشاره کردیم که
ON-OFF ولو ها با تمرکز به سیگنال دریافتی از اتاق در دست گرفتن و کم و بیش شدن هوای ورودی، گشوده یا این که بسته می‌شوند.

حیران های با قطر 100 میلی متر در هر جایی به شغل برده میگردند.
از این سبک گیج ها بر روی انواع لوله ها به کار گیری می‌گردد.

از گیج های با قطر 150 میلی متر بر روی ساختمان بلند ها و مخازن به کارگیری می‌گردد.
این بدان انگیزه می‌باشد که اپراتوری که با این حیران فعالیت دارد،
بتواند مقدار اندازه گیری گردیده را در طول 2 یا این که 3 متری مشاهده نماید.

بنابراین از یک سرگردان با برگه اکران والا با قطر 150 میلی متر به کارگیری می‌گردد

2-2 رتبه بندی gradation یک سرگردان فشار
بر روی dial، درجه بندی ‌ها یا این که دیجیت‌ هایی تصویب شده است که اصطلاحا به آنان Gradation می ‌گویند.
این مرتبه ‌بندی ها طبق استاندارد هایی که داریم، ممکن میباشد به سه رنگ مشکی، قرمز، یا این که فسفری باشد.

مشکی: متداول‌ ترین رنگی که در سایت مصرف شده و می‌توان گقت که عموما و برای هدف ها کلی از این رنگ به کار گیری می‌شود.

قرمز‌رنگ: در مناطق پرخطر و جاهایی که قصد داریم به اپراتور هشدار دهیم که نسبت به‌این پارامتر هوشیار باشد، از رنگ قرمز رنگ استفاه میکنیم.

همینطور در مواردی که سرگردان ما، نماینگر فشار برحسب bar و psi (هر دو) میباشد، از رنگ قرمز رنگ برای اکران psi به کار گیری می گردد.

برای مواقعی نیز که فشار منفی داشته یا این که به عبارت بهتر با یک مثال‌ی خلاء (vacuum case) راز و کار داریم، از رنگ قرمز‌رنگ به کار گیری می‌ شود.

فسفری: در مواقعی که نیاز به خواندن فشار در شب هست یا این که به عبارت خوب، برای روءیت کرد در شب از رنگ فسفری به کارگیری می ‌شود.

در حین روز انرژی را به خویش جذب کرده و در شب انرژی خویش را به طور نوروروشنایی آزاد کرده و اعداد نمایان گر می گردند.

سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا این که ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار میباشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می نماید.
موعظه جهت گزینش سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و شرایط محیطی همواره یکی اصلی ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان هست. در اکثری از موردها نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نیست اما در برخی از کاربرد های خاص و حساس انتخاب خطا سنسور و عدم دقت به سنسور فشار مختصات فنی آن می تواند باعث به صدمات و خسارات جبران ناپذیر گردد.

تعریف‌و‌تمجید فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت می‌باشد از نیروی بی آلایش انجام شونده بر روی یک سطح.
از لحاظ ریاضی، معیار فشار (P) در یک نقطه به طور تحت مشخص میشود:

تعریف و تمجید فشار
یکای SI (سیستم استاندارد میان‌المللی واحدها) برای پرشین ابزار دقیق فشار، پاسکال (Pa) است که اسمی میباشد که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) تعیین شده می باشد.
مطابق ضابطه پاسکال، یک تغییر و تحول در فشار به‌هر‌جا در یک سیال محدود، در وضعیت سکون، به صورت کاهش نیافته به آحاد نقاط در سیال منتقل می شود.

واحدهای متریک آیتم استفاده برای اندازه گیری فشار، نیوتن بر متر مربع(N/m²) و معمولاً کیلو پاسکال (kPa) می‌باشند.از جمله، فشار اتمسفر در سطح دریا 101.3 کیلو پاسکال است. واحدهای انگلیسی برای اندازه گیری فشار، psi و psf می‌باشند.

فشار یکی از پر کاربردترین کمیت های گزینه به کارگیری در صنعت های متفاوت میباشد. طیف پهناور ای از انواع سنسور فشار با خصوصیت های متنوع موجود است که هرمورد متناسب با کاربردی خاص و شرایط محیطی متنوع پیاده سازی گردیده اند.

تعریف فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای میباشد که به طور نیرو بر واحد سطح تعریف‌و‌تمجید میگردد. یکای فشار در دستگاه فی مابین‌المللی یکاها پاسکال میباشد. یک پاسکال موازی یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) است. فشار سرگردان، فشاری میباشد که معمولاً در فشارسنج‌ها آرم داده میشود و مقدار آن نسبت به فشار فضا معقول می شود.
برای ذکر فشار از واحدهای متنوعی به کار گیری میشود. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ردیف آب، اینچ جیوه، توشه و اتمسفر برخی از واحدهای مصرف شده برای ذکر فشار میباشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال میباشد که اندازه‌گیری فشار، گزینه دقت دانش قرار گرفته میباشد. در پایان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق تصویب نوآوری سیستم پمپ آب مصرف شده در سیستم آبیاری را به اسم خویش تصویب کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با استفاده از یک لوله تست و یک ظرف آب، اولین دماسنج را سر هم کرد. لوله برعکس گردیده بود و تا نصفه در آب بود، در بهره هنگامی که هوای باطن لوله خنک خواهد شد، وسعت کاهش پیدا می‌نماید و آب بالا می آید. زمانی این هوا گرم شود، وسعت بیشتر گردیده و آب به اجبار خارج می‌رود. در منفعت سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌نماید.)

هسته‌ی مهم این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا غالب شود. وی هیچ وقت برهان این محدودیت را متوجه نشد، که علت‌نصیب دیگر پژوهشگران شد تا این پدیده را گزینه رسیدگی قرار بدهند.

در سال 1643، فیزیکدان ایتالیایی اوانجلیستا توریچلی (1608-1647) فشارسنج (بارومتر) را ابداع کرد که با آن می‌توانست فشار اتمسفریک (نیروی هوا روی سطح زمین) را به حساب آوردن نماید.

وی با مالامال کردن یک لوله یک متری با جیوه یک تست اجرا بخشید، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ردیف جیوه مدام نسبتاً 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. وی دقیقا برهان این پدیده را نمی‌دانست، به این ترتیب آن را به نیروی تشکیل داد گردیده در سطح زمین نسبت بخشید. توریچلی همینطور بهره گرفت که فضایی جا نهاده در اولِ لوله خالی بوده و نام آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال آن‌گاه، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر استفاده نمود تا نماد دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر می باشد.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه اولی پمپ هوای بهینه را نوآوری کرد، که رابرت بویل با آن تست‌های تراکم و رفع تراکم را انجام داد و 200 سال بعد از آن فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، گزینش کرد که فشار گاز، محدود گردیده در حجمی اثبات، متناسب با دمای آن هست.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را تصویب اختراع کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی گزینه استعمال قرار می گیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار به کار گرفت.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در یکسری قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از امکانات برای کاربردهای مختلف در بازارها پدیدار شدند. تعیین خصوصیات فشار از به عبارتی وقتی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، بها بسیاری پیدا کرد.

تمام سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان اول تشکیل‌شده است، که در تماس بی واسطه یا این که غیرمستقیم با فرایند هست، جایی که تغییرات فشار صورت میدهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای به کار گیری در اکران، تفحص و کنترل می باشد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین بخش قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اصولا برنولی را تفحص نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه دربین 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 نامیده می گردد، فشاری میباشد که بوسیله سیالی که در موقعیت استراحت جای‌دارد، انجام میگردد. این سیال میتواند مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال حرکت ندارد، فشار استاتیک بهره‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال هست.

سنسور فشار عموماً فشار گاز یا مایع را اندازه می گیرد. فشار به اصطلاح نیروی مورد نیاز برای دوری از پخش شدن مایع میباشد و معمولاً به صورت نیرو بر سطح تمجید می‌گردد. سنسور فشار معمولاً به صورت مبدل کار می‌کند و سیگنالی تابع اثر فشار ساخت می‌کند. برای این خواسته می‌اقتدار سیگنال الکتریکی در نظر گرفت. سنسورهای فشار روزانه برای در اختیار گرفتن و مانیتورینگ هزاران استفاده کننده استعمال می‌شوند. سنسورهای فشار می توانند به‌طور غیرمستقیم برای اندازه‌گیری سایر متغیرها استعمال شوند. از جمله: دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و ارتفاع از این متغیرها می باشند. به سنسورهای فشار، مبدل‌های فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، نماد دهنده فشار، پیزومتر و مانومتر و … نیز گفته می گردد. سنسورهای سنسور فشار فشار از حیث تکنولوژی، طراحی، سعی، کاربرد و قیمت باهم متفاوت هستند. با یک تخمین محافظه کارانه می‌توان اظهار کرد بیشتراز ۵۰ تکنولوژی و دست کم ۳۰۰ شرکت در سراسر دانا سازنده سنسور فشار میباشند. هم چنین طبقه‌ای از سنسورهای فشار وجود دارند که برای اندازه‌گیری موقعیت پویای تغییرات سریع در فشار طراحی شده‌اند. مثالی از کاربرد این نوع سنسور را می‌قدرت در اندازه‌گیری فشار احتراق سیلندر موتور یا گاز توربین رویت کرد. این سنسورها به‌طور عمده از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز ساخته شده‌اند. برخی از سنسورهای فشار مانند آنچه در دوربین‌های در دست گرفتن ترافیک دیده می شود، به صورت باینری (دودویی) و سکوت/ روشن کار می‌کنند. به عنوان پرشین ابزار دقیق مثال وقتی فشاری به سنسور فشار اعمال می‌شود، سنسور یک مدار الکتریکی را غیر وابسته یا وصل می‌کند. این سنسورها به سوئیچ فشار دارای شهرت میباشند.

گونه های اندازه‌گیری فشار
سنسورهای فشار می توانند براساس مجال اندازه‌گیری، مجال دمای همت و از کلیه مهمتر نوع فشار اندازه‌گیری طبقه‌بندی شوند. با تمرکز به نوع فشار، فشارسنج‌ها، به ۵ دسته طبقه‌بندی می شوند:

سنسور فشار مطلق
این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلأ بدون نقص (۰ psi) را اندازه می‌گیرد. فشار اتمسفریک ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به خلأ است.

سنسور فشار گیج Gauge
این سنسور در کاربردهای متفاوتی به کارگیری میگردد زیرا می‌تواند برای اندازه‌گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود. گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار حیران می‌باشد. هنگامی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را میخواند فشار باطن تایر ۱۴٫۷ psi می باشد. یعنی برابر با فشار اتمسفر.

سنسور فشار خلأ
این سنسور برای اندازه‌گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه‌ای معلوم استعمال می شود. مرجع سنسور خلأ در صنعت متعدد میباشد که ممکن میباشد موجب غلط شود؛ فشار نسبت به فشار اتمسفر (مانند اندازه‌گیری فشار سرگردان منفی) و نیز فشار نسبت به فشار خلأ.

سنسور فشار تفاضلی
این سنسور تفاضل بین فشار ۲ یا تعدادی نقطه را که به عنوان ورودی معرفی میگردند اندازه میگیرد. مثلا اندازه‌گیری افت فشار در فیلتر روغن. فشار تفاضلی هم چنین برای اندازه‌گیری دبی یا سطح در مخازن به فعالیت می‌رود.

سنسور فشار مهرشده(sealed)
این سنسور همانند سنسور فشار سرگردان می‌باشد با این تفاوت که از پیشین بوسیله تولید کننده برای اندازه‌گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شده است.

تکنولوژی احساس کردن فشار
۲ تیم‌بندی مهم برای سنسورهای آنالوگ فشار وجود دارد:

گونه های جمع‌کننده نیرو: این نوع از سنسورهای فشار الکترونیکی عموماً از یک گردآوری‌کننده نیرو به کارگیری می‌کنند. (مانند دیافراگم، پیستون، لوله بوردونی) تا کشش را مبنی بر نیروی اعمالی و فشار بر سطح اندازه بگیرد.

گیج‌های کشش پیزو رزیستور
از اثر پیزو رزیستور سرگردان‌های کشش قرارداده شده بر روی تکیه گاه برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استعمال می‌کند. اشکال تکنولوژی‌های معمول سیلیکون (مونو کریستالی)، پوسته نازک پلی سیلیکون، ورق فلز قرار داده شده بر روی تکیه، ورق کلفت. عموماً گیج‌های کشش در یک ساختار مدار پل وتستون اتصال می‌یابند تا خروجی سنسور را حداکثر کنند. این معمول‌ترین تکنولوژی به فعالیت گرفته شده برای اهداف عمومی اندازه‌گیری فشار میباشد. این تکنولوژی‌ها با اندازه‌گیری فشار مطلق، حیران، خلأ و فشار تفاضلی وفق داده می‌شوند.

خازنی
از دیافراگم و کاواک فشار برای ایجاد کرد خازن متغیر به کار گیری می گردد تا کشش ناشی از فشار اعمالی را تعیین کند. تکنولوژی‌های ساده از فلز، سرامیک و دیافراگم‌های سیلیکون به کارگیری می‌کنند. این تکنولوژی‌ها برای فشارهای کم کاربرد دارا هستند. (مطلق، تفاضلی و سرگردان) در سنسور فشار نوع خازنی فشار تفاضلی به دیافراگم ایفا میشود که سبب ساز میشود دیافراگم به یکی صفحات خازن نزدیک شده و از دیگری به دور گردد؛ بنابراین ظرفیت خازن تغییر تحول می‌کند که این تغییر‌و تحول متناسب با فشار اعمال شده به دیافراگم می باشد. تغییر ظرفیت خازن توسط مدار الکتریکی و ترنسمیتر تبدیل به سیگنال الکتریکی می‌شود که در واحدهای فشار کالیبره گردیده است.

الکترومغناطیسی
جابجایی دیافراگم از طریق تغییر در اندوکتانس (رلوکتانس)، LVDT، اثر هال یا قانون جریان ادی اندازه‌گیری می‌شود. سنسور فشار القایی نشان داده شده در شکل ۱۲–۵ دارای دو سیم پیچی می‌باشد که با یک هسته مغناطیسی کوپل شده‌اند. هنگامی که فشار انجام شده دیافراگم را حرکت دهد، این هسته جابجا می‌گردد. خاصیت القایی به وسیله مدارهای الکترونیکی مانند مدارهای رزونانس اندازه‌گیری می شود.

پیزو الکتریک
از اثر پیزو الکتریک در مواد معلوم همانند کوارتز استفاده می‌کند تا کشش ناشی از فشار را اندازه بگیرد. این تکنولوژی برای اندازه‌گیری فشارهای پویا به کارگیری میشود. انواعی از کریستال‌ها به نام پیزوالکتریک در اثر تغییر و تحول شکل مکانیکی سیگنال الکتریکی ساخت می‌کنند که سطح ولتاژ این سیگنال متناسب با میزان تغییر شکل میباشد. کریستال به یک دیافراگم فلزی متصل میباشد. یک سمت دیافراگم برای اندازه‌گیری فشار، در تماس با سیال روند می‌باشد و سمت دیگر دیافراگم به‌طور مکانیکی به کریستال متصل هست. سیگنال ولتاژ خروجی کریستال دامنه کوچکی داراست (در محدوده میکرو ولت) پس بایستی یک تقویت کننده با امپدانس ورودی بالا به عمل گرفته خواهد شد. به مراد غربت از اتلاف سیگنال، تقویت‌کننده می بایست در حوالی سنسور نصب شود. کریستال تا دمای ۴۰۰ °F را تحمل می‌کند. تغییرات دما کریستال را زیر تأثیر قرار می‌دهد بدین ترتیب جبران سازی دما بایستی صورت گیرد.

نوری
از تغییر فیزیکی فیبر نوری برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی به کار گیری می‌کند. به عنوان مثال درFiber Bragg Grating از این تکنولوژی استعمال می‌شود. این تکنولوژی در کاربردهایی که با بحران همراه میباشند استعمال میگردد. به عنوان مثال در مکان ‌های غیرقابل دسترس، دماهای بالا یا در تکنولوژی‌های ذاتاً مصون از تداخلات الکترومغناطیس و اندازه‌گیری‌های طرز دور.

پتانسیومتری
از تکان جاروبک در زمان مکانیزم مقاومتی برای گزینش کشش ناشی از فشار اعمالی به کارگیری می‌کند.

گونه های دیگر این اشکال سنسورهای فشار الکترونیکی از خواص دیگر (مانند چگالی) برای انتخاب فشار گاز یا مایع استعمال می‌کنند.

رزونانس
اعمال فشار سبب ساز ایجاد تغییر تحول در چگالی گاز می‌گردد و آن نیز موجب تغییر تحول فرکانس رزونانس میشود. برای به کار گیری از این تکنولوژی می‌اقتدار از ابزار «گردآوری‌کننده نیرو» مانند مورد ها مذکور در صدر بهره برد. هم چنین می‌اقتدار عنصر رزونانس‌کننده را به‌طور مستقیم در معرض ماده قرار بخشید. درین‌حالت‌ نیز فرکانس نوسان وابسته به چگالی ماده میباشد. سنسورها از سیم‌های نوسان کننده، تیوب‌های نوسان کننده، کوارتز، و سیستم‌های میکرو الکترو_مکانیکی (MEMS) ساخته می شوند. کلاً مشخصه این تکنولوژی، خروجی پایدار آن می‌باشد.

دما
با اعمال فشار به گاز، چگالی آن تغییر‌و تحول می‌کند و در‌پی آن، گذردهی گرمایی آن تغییر تحول می‌کند. نمونه رایج این سنسورها، گیج‌های «پیرانی» هستند.

یونیزاسیون
با ایفا فشار به گاز، چگالی آن تغییر و تحول می‌کند و پیرو آن، جریان یون‌های جانور در آن تغییر تحول می‌کند. نمونه‌های رایج این نوع سنسور، حیران‌های کاتد سرد و کاتد گرم می باشد.

دیگر
طرق دیگر نیز برای استنتاج فشار از طریق چگالی وجود دارد. (سرعت صوت، جرم، ضریب شکست)

کاربردها
سنسورهای فشار کاربردهای زیادی دارا‌هستند به عنوان مثال:

اندازه‌گیری فشار
این کاربرد، کاربرد مستقیم سنسورهای فشار می باشد که در مواردی برای مثال تجهیزات هواشناسی، هواپیما، اتومبیل و سایر وسایلی که در آن ها فشار همت دارااست به فعالیت می‌رود.

اندازه‌گیری ارتفاع از سطح دریا
کاربرد آن در هواپیما، موشک، ماهواره، بالن‌های هواشناسی و غیره هست. در تمامی این کاربردها از رابطه دربین تغییرات فشار با ارتفاع نسبت به سطح دریا به کارگیری می‌شود۰

این معادله، برای ارتفاع سنجی تا ارتفاع ۳۶٫۰۹۰ فوت (۱۱٫۰۰۰ متر) تهیه شد‌ه‌است. در خارج از این مجال، شاهد اشتباه خوا هیم بود. این غلط را می‌قدرت برای سنسورهای فشار متفاوت محاسبه کرد. استدلال این نادرست، تغییرات ناشی از دما در ارتفاعات بالاتر می باشد. ارتفاع سنج‌هایی با سنسور فشار تفکیک‌پذیری کمتر از ۱ متر دارا‌هستند و تفکیک‌پذیری آنها بهتر از نوع ارتفاع سنجی با سیستم GPS (که دارای تفکیک‌پذیری ارتفاع ۲۰ متر هست) می باشد. در کاربردهای حالت یابی، برای تشخیص جاده‌های تپه‌ای (برای شرایط یابی اتومبیل) یا ارتفاع طبقات ساختمان‌ها (برای موقعیت یابی فرد پیاده) استعمال میگردد.

اندازه‌گیری جریان
می‌قدرت با امداد اثر ونتوری و رابطه اش با فشار، جریا ن را اندازه گرفت. اختلاف فشار فی مابین دو قسمت یک تیوب نتوری (با قطرهای دهانه گوناگون) اندازه‌گیری میشود. این اختلاف فشار، با سرعت جریان گذرنده از تیوب رابطه مستقیم دارااست. از‌آن‌جا‌که این اختلاف فشار نسبتاً کوچک است از سنسور فشار با فرصت معدود استعمال می گردد.

اندازه‌گیری ارتفاع / عمق
می‌اقتدار از سنسور فشار برای اندازه‌گیری ارتفاع سطح مایع استفاده کرد. معمولاً از این تکنیک برای اندازه‌گیری مکان جسم غوطه ور در آب (مانند غواص‌ها، ذیل دریایی‌ها) یا ارتفاع سطح مایع داخل یک مخزن (مانند مایع داخل برج آب) به کار گیری می گردد. برای بیشتر کاربردهای عملی، سطح مایع متناسب با فشار می‌باشد. در مواردی مانند «آب شیرین» که زیر فشار اتمسفر است داریم:

۱psi =۲۷٫۷ in H۲O
1pa = ۹٫۸۱ mm H۲O
معادله اساسی برای این اندازه‌گیری معادله پایین می باشد:

P=ρ*g*h
p= فشار
ρ=چگالی مایع
g=گرانش
h=فشار سنسور بالای مایع ستون ارتفاع
آزمایش نشتی
می‌اقتدار با اندازه‌گیری افت فشار، نشتی سیستم را به دست آورد. طریق‌های متداول برای این منظور، دو طریق می‌باشند: ۱. مقایسه فشار سیستم با فشار سیستمی با نشتی معلوم و به کار گیری از این اختلاف فشار ۲. اندازه‌گیری فشار و تفحص تغییرات آن در حین یک فرصت مجال

همت سنسور فشار چه گونه می‌باشد؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال کوچک الکتریکی که قابل انتقال و نمایش باشد شغل میکند. طبق این تلاش بدین سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته میگردد. معمولا دو سیگنال، یکی از سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را دارند.

ساختار سنسورهای فشار چگونه می باشد؟
ساختار سنسور را می توان براساس اصول کوشش آن (مطلق، سرگردان و اختلافی) مجموعه بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به نبود سنجیده میگردد. این نوع سنسورها ممکن می باشد به‌ گونه ای طراحی شود که با تمرکز به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا تابلو(Panel))، به فشار انجام شده از طرف بالا یا طرف تحت عکس العمل دهد. مانند مواردی که در ایجاد کرد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا به کارگیری می گردد، ممکن می‌باشد ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند سنسور فشار صدمات فیزیکی یا آلودگی به وسیله غبار و رطوبت قرار دهد، براین اساس می توان از سنسوری با ورودی از سمت ذیل استفاده کرد.

ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از ذیل
طراحی سنسور گیج معمولا به صورتی ایفا می‌شود که هم‌زمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری کند. این درصورتی می‌باشد که یک سنسور اختلافی دارای دو پورت می‌باشد و از طریق آن‌ها هر یک از فشارهای مورد اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس میباشند. به عبارت دیگر سنسور پرشین ابزار دقیق های سرگردان، فشار را نسبت به دور و اطراف و فشار فضا اندازه گیری می کنند نه به صورت مطلق. تصویر پایین ساختار سنسورهای سرگردان و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌کند.

سنسور حیران و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق عکس العمل فیزیکی نسبت به فشار اعمالی میباشد. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به صورت الکتریکی اندازه کرده و برای این مقصود از پدیده‌هایی مانند تغییر تحول در ظرفیت خازنی، تغییر تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌گیج یا کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک به کارگیری می‌کند. مجموع این تغییرات با تمرکز به دامنه انحراف پس از اجرا فشار می‌باشند.

سنسور فشار خازنی چه گونه عملکردی دارد؟
سنسور فشار خازنی متشکل از یک خازن میباشد که دارای یک ورقه صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر به عنوان الکترود میباشد. مساحت این الکترودها ثابت است، در منفعت ظرفیت خازنی با تمرکز به فاصله در میان الکترودها تغییر‌و تحول می‌کند. فشاری که مد لحاظ میباشد و باید اندازه‌گیری شود روی دیافراگم انعطاف پذیر انجام می‌شود. در منفعت انحراف نتایج موجب بروز تغییر‌و تحول در ظرفیت خازنی می‌گردد بنابراین می‌توان آن را بوسیله یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری نمود.

اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
شکل۳-نمایش اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
سنسورهای فشار استرین‌گیج به چه شکل عملکردی دارند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرین‌سرگردان از فویل یا استرین‌سرگردان‌های سیلیکونی به صورت یک پل وتسون استفاده شده می باشد. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر تحول مقاومت به تغییر و تحول ولتاژ میباشد. استرین‌گیج به دیافراگمی متصل است که وقتی که فشار ایفا می شود، دیافراگم هم گمراه می‌ خواهد شد. در سود این انحراف در مقاومت استرین‌سرگردان تغییر تحول ایجاد کرد میشود. در نهایت مدار پل وتسون سیگنال حاصل را اندازه‌گیری، تقویت و پردازش می‌ کند. نکته قابل توجه اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر و تحول مقاومت تماما ناچیز میباشد و نویز و اغتشاش زیادی نیز وجود داراست.به این ترتیب نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها است. به این ترتیب خروجی مناسب (جریان یا ولتاژ) ایجاد میگردد. در شکل ذیل، دیاگرام سنسور فشار استرین‌سرگردان نشانه داده شد‌ه‌است.

سنسور فشار استرین حیران
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین سرگردان
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چه گونه شغل می کنند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز قادر است به عنوان یک المان اندازه گیری در قالب یک پل به شغل رود. در یک سنسور فشار المان اندازه‌گیری به عنوان یک پل به گونه ای به یک دیافراگم منعطف متصل می باشد تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازه‌گیری و همچنین خطی بودن استرین سرگردان و موادتشکیل دهنده پیزورزیستیو وابسته هست.

سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) چه طور عملکردی دارا‌هستند؟
با دقت به توضیحات داده شده در ارتباط سعی سنسور فشار، پیزورزیستیو یا خازنی، احتمالا این تصور پیش میاید که همچون اکثر تجهیزات یا ماژول‌های الکترونیکی این قطعات بایستی نسبتاً گران قدر باشند. این درصورتی میباشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازه‌گیری فشار خازنی یا پیزو را می‌اقتدار روی سیلیکون و در بعد ها کوچک در توان میکرو متر نیز پیاده‌سازی کرد که به آنان سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا (MEMS) میگویند. تجهیزات ممز خلال سنسورهای فشار، سنسور حرکت، موقعیت و میکروفون‌های سیلیکونی را نیز دربرگیرنده می‌گردد. این تجهیزات بسیار کوچک، پایدار و مقرون به‌ صرفه می باشند و برای مواردی که اطراف و هزینه محدود میباشد استفاده میگردند. مثلا این کاربردها می توان موبایل‌ها و تجهیزات اینترنت اشیاء (IOT) را نام توفیق.

نکات مهم در تعیین یک سنسور فشار چیست؟
برای انتخاب سنسور فشار یکی مهمترین مورد ها قابل ملاحظه دامنه و محدوده فشاری میباشد که میخواهیم برای آن سنسور تعیین کنیم.
نوع فشار موردی است که باید هنگام گزینش سنسور به آن اعتنا کرد، فشار سرگردان بیشتر در فشار اتمسفریک که به عنوان نقطه مرجع یا نقطه صفر شناخته می گردد.
نوع خروجی سنسور فشار و مشقت آن
اعتنا سنسور نکته ای است که ارزش آن را تعیین می کند. هرچه دقت بالاتر باشد هزینه نیز بیشتر می‌گردد.
رزولوشن نکته ی کاربردی هست که کاربران حین انتخاب سنسور فشار باید مد لحاظ قرار دهند.
طول عمر و تکرار پذیری و زمان وقتی که میخواهید از سنسور به کارگیری فرمائید نیز موردی میباشد که می بایست درنظر بگیرید.
رتبه پشتیبانی سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از نظر الکتریکی و هم از لحاظ مکانیکی
گوشه و کنار کاربری که می‌خواهید از سنسور در آن به کار گیری نمائید. در یک گوشه و کنار داخلی یا خارجی و یا در یک حوزه‌ مملو‌از نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا موتورها در هر صورت بایستی از از محل نصب سنسورها و حمایت کابل ها اعتقادوباور نتایج فرمایید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم‌ های بخار
سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار بخار در سیستم‌های بخارکاربرد دارند. به اینصورت که این بخارها غالبا برای تشکیل داد گرما در بعضا از فرآیندهای یک خط ایجاد کرد ایجاد کرد می گردند. فشارسنج خلال مشاهده و اندازه‌گیری فشار میتواند وقتی که بخار به سکو حرارت مشخص و معلوم خود رسیده و آن‌گاه با دمای ثابت وارد چرخه تشکیل داد می‌شود را کنترل و اندازه گیری می کند.

سیستم‌ های بخار
سیستم‌ های بخار
با استعمال از یک سنسور فشار به عنوان یک دستگاه ورودی در سیستم‌ها ی صنعتی که در منفعت فرایند خود تشکیل داد بخار با فشار زیاد را دارا هستند، می قدرت بخارهای داغ که در خطوط انتقال‌شان فشار ایجاد کرد می کنند را توسط یک دریچه‌ی باز و بسته‌ شونده‌ منحصر به فرد در اختیار گرفتن کرد تا از فشار بخار که باعث به اتفاقات خطرناکی می گردد غربت به کار آید. این عمل با استفاده از یک برنامه‌ی معمولی‌ی PLC قابل انجام می باشد.

فیلترها
سنسورهای فشارسنج در مجاورت اکثری از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارا هستند. با تمرکز به کاهش جربان مایع یا گاز یا … درزمانی که فیلتر کیپ می‌شود، می قدرت با استعمال از سنسور فشار در مسیر فیلتر ها متوجه شد که فیلتر کیپ شده و نیاز به تمیزشدن یا تعویض دارااست.

فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در موقتی مالامال شدن می باشد را نظر بگیرید، با به کارگیری از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که بوسیله سنسور فشاراندازه‌گیری می شود و ایفا محاسبات ریاضی روی این فشار و حجم تانک و چگالی منحصربه‌فرد آن مایع، می اقتدار تعیین کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده می باشد. اما درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازه‌گیری فشار برای گزینش سطح مایع کمی سخت تر است. به این ترتیب برای انتخاب سطح می قدرت دو سنسور فشار تهیه کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در ذیل منبع قرار می‌گیرد و فشار مایع را اندازه‌گیری می‌کند و یک سنسور در بالای منبع برای اندازه‌گیری فشار هوای درون منبع مورد استفاده قرار می‌گیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که جاری ساختن می‌گردد، مشخص می‌کند که چه مقدار مایع باطن منبع پر شد‌ه‌است.

اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار

دلایل رایج خرابی سنسور فشار و راهکار حفظ
دلایل رایج خرابی سنسور فشار و راهکار محافظت
دلایل رایج خرابی سنسور فشار مختلف میباشد. سنسور فشار ملزم می باشد، تغییرات فیزیکی و فشار وارد شده را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند. و آن‌گاه به پردازنده هایی مثل کامپیوتر، کنترلر برنامه ریزی شده، ضبط کننده و دیگر دستگاه ها انتقال میابد تا پژوهش سیگنال های الکتریکی جاری ساختن و از آن برای نمایش، ضبط یا اصلاح و تغییر‌و تحول فشار روند استفاده شود. با دقت به کاربردی که سنسورهای فشار در صنایع و کارخانه های گوناگون مثل صنایع تبرید و مذاب و حتی جرثقیل دارد، از مواد نخستین بسیار مرغوب و محکمی ساخته می گردند و عمر بالایی دارند. ولی به هر حالا هر ابزاری طول عمر به کارگیری محدودی داراست و در مقابل بعضی آسیب ها مقاومت خود را از دست داده و خراب یا بلااستفاده می شود. در‌این نوشته‌ی علمی با پژوهش این عامل ها جراحت زا به علل متداول خرابی این ابزار دقیق میپردازیم و راه حل هایی برای محافظت و پیش گیری از خراب شدن آن معرفی خوا هیم کرد.

علل آسیب به سنسور فشار و خط مش حلی معمولی جهت محافظت
شناسایی کارداران جراحت زا خود نقش عمده ای در کاهش صدمات و جراحت های سنسور فشار وارده به سنسور فشار داراست. هر چقدر نسبت بدین مفاد درایت بیشتری داشته باشیم در به کارگیری بیشتر و طول عمر ابزار تلاش بهتری خوا هیم داشت. کارداران ضرر رسان متعددی مثل کاربری نا به جا، لرزش و شوک، رطوبت، فشار بیش تر از حد و... وجود دارااست که به‌دنبال این نوشته‌ی‌علمی سراغ آن‌ها رفته و چاره کوتاه و ساده ای برای پیشگیری از هرمورد معرفی کرده ایم.

1) به کارگیری خطا و استفاده اشتباه
با وجود ترانسمیترهای متفاوت و گوناگونی که در بازار مو جود می باشد و هرکدام برای استعمال خاصی طراحی شده اند، طبیعی است که افراد فارغ از شناخت از نیاز خاص حرفه خود، اقدام به خرید تجهیزات کنند و از سنسورها در جای اشتباهی به کارگیری کنند. این خود یکی از کارداران اصلی در خرابی سنسور میباشد. به گونه ای که کاربر از مدل سنسور اشتباهی در یک کاربرد بر خلاف استفاده می کند. مثل به کارگیری نابه جا از سنسور فشار صنعتی عمومی در یک کمباین کشاورزی یا بولدوزر ساختمانی.

راه‌حل: مطلقا قبل از خرید با کارشناسان با تجربه مشورت کردن کرده و سنسور فشار متناسب با نیاز حرفه خود را گزینش فرمایید تا ابعاد نیازی به تعمیر و تعویض قطعات و صرف هزینه اضافی نباشد.

2) لرزش و ضربه
لرزش و ضربه میتواند سبب ساز زخم بدون شوخی به تجهیزات شده و ممکن میباشد قطعات را از هم مستقل کرده و باعث اختلال در اندازه گیری دقیق و کوشش سنسور، شکستگی صفحه ها مداری، قطع شدن سیم ها و تشکیل داد سیگنال های غلط خواهد شد. لرزش های شدید نقش عمده ای در کوتاه شدن عمر سنسور دارد.

راه‌حل: تا حد ممکن با به دور نگه داشتن دستگاه از منابع لرزش، تعمیر و محافظت دستگاه و روانکاری به موقع مانع لرزش های مکانیکی شدید شوید و سعی بر این داشته باشید که ضربه نامتعارفی به سنسور وارد نشود.

3) داخل شدن فشار بیشتراز حد (اسپایک)
کاهش طول عمر در دستگاه هایی که در فضا های ذیل فشار بالا قرار دارند، طبیعی میباشد و در برخی کارکرد ها بالارفتن تدریجی یا نسبی فشار همواره اتفاق می افتد. اما در لحظاتی مثل تخلیه مواد فشار وارده به پروسه به طور ناگهانی و لحظه ای ارتقا می یابد، که در دراز فرصت منجر آسیب به قطعات داخلی و سنسور می شود.

چاره: با رسیدگی دقیق و کنترل و تنظیم فشار ورودی و خروجی فرایند و تعامل با پمپ ها، موتورها، کمپرسورها و فلکه های کنترلی و تعادلی، مانع از ایجاد پالس و پایین فشار قرار خریداری کردن سنسور شوید.

4) دما
ابزارهای الکترونیکی با تمرکز به کارکرد خاص خود در محدوده دمایی استاندارد و از پیش تعیین شده ای عمل می کنند. و به کارگیری طولانی دوران از آنها در دمایی سردتر یا گرم تر از حدود معلوم آن به دلیل انقباض و انبساط اجزای سنسور مثل محیط، بدنه و واشر ها، و احتمال جدایی و تشکیل داد نشتی در قطعات آن سبب خرابی زود هنگام می شود. به همین خواسته تکنسین های دارای تخصص، التفات ترانسمیترهای طراحی شده برای تحمل دماهای شدید در روند های گوناگون را ترجیح می‌دهند.

راهکار: مطلقا بایستی پیش از خرید سنسور مناسب با دمای کارگاه یا فعالیت خاص خود را تعیین و علاوه بر آن سنسور را بدور از خطوط گرما و جوشکاری نصب فرمایید و از وارد شدن سرما یا گرمای شدید به آن حفظ کنید.

5) رطوبت
سنسورهای الکتریکی می بایست کاملا مهروموم شده باشند تا از ورود حداکثری رطوبت و آب به دستگاه جلوگیری کردن کنند. البته واکنش و نفوذ اتفاقی آب و بخار ناشی از میعانات به بخش اعظمی از ابزارها غیرقابل اجتناب می باشد و سنسور فشار هم از این قاعده مستثنی نیست.

راه‌حل: از آن جایی که در اکثری از صنایع وجود رطوبت غیرقابل اجتناب می باشد، بهترین شیوه این می باشد که خودمان سنسور را از نفوذ و مجاورت رطوبت و آب محفوظ بداریم و یا آن را با طریق هایی مهر و موم کنیم.

6) تداخل الکتریکی
امروزه بیشتر دستگاه های الکتریکی در عوض تداخل الکتریکی به خیر محاظفت شده اند. زیاد شدن منابع تداخل می تواند نقص‌ ساز باشد و زمانی حفاظت نادر باشد، نقص‌ موج رادیویی یا الکترومغناطیسی می تواند سبب ایجاد کرد بی دقتی یا بی ثباتی سیگنال و مشکلاتی از این دست برای سنسور فشار شود. همچنین اختلالات الکترومغناطیسی میتواند به علت نزدیکی خطوط برق، کامپیوترها، دستگاه های بیسیم و به کارگیری از تلفن همراه باشد که میتوانند نویز و احتلال تولید کنند.

راهکار: سنسور بایستی همواره از اختلالات خارجی الکتریکی مصون باشد و نویز و تداخلات هم دستکم برسد. همچنین باید از کوچک ترین ارتقا ولتاژ هجران کرد.

7) آسیب شیمیایی
سنسورهای فشار در اکثری از مراحل ها به طرز غیرقابل اجتنابی، در معرض تماس با مواد شیمیایی خورنده می باشند که می‌تواند منجر استهلاک و کاهش طول عمر آن شود. برای هجران از خرابی زودرس سنسور، ساده ترین رویه این می باشد که از مدلی که مقاوم و سازگار با مواد خورنده و شیمیایی تاسیس شده است، تعیین و به کار گیری کنیم.
راه حل: در فرآیندهای اسیدی یا مخزن سموم و آفت کش ها خط مش حلی نیست جز استعمال از سنسور متناسب.

راهنمای گزینش سنسور فشار مطلوب
سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا این که ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار میباشد که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می نماید.
پند جهت تعیین سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و حالت محیطی همواره یکی‌از اصلی ترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان است. در بخش اعظمی از مورد ها نیازی به صرف هزینه زیاد برای تنظیم سنسور فشار نمی‌باشد البته در بعضا از کاربرد های خاص و حساس گزینش خطا سنسور و عدم دقت به خصوصیات فنی آن قادر است باعث به صدمات و خسارات جبران ناپذیر خواهد شد.

تعریف‌و‌تمجید فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت میباشد از نیروی معمولی ایفا شونده بر روی یک سطح.
از لحاظ ریاضی، معیار فشار (P) در یک نقطه به طور تحت سنسور فشار معلوم می گردد:

تمجید فشار
یکای SI (سیستم استاندارد دربین‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال (Pa) میباشد که اسمی میباشد که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) تعیین گردیده است.
مطابق ضابطه پاسکال، یک تغییر و تحول در فشار در هرجا در یک سیال محدود، در وضعیت سکون، به صورت کاهش نیافته به کل نقاط در سیال منتقل می گردد.

واحدهای متریک آیتم استعمال برای اندازه گیری فشار، نیوتن بر متر مربع(N/m²) و معمولاً کیلو پاسکال (kPa) می‌باشند.مثلا، فشار اتمسفر در سطح دریا 101.3 کیلو پاسکال میباشد. واحدهای انگلیسی برای اندازه گیری فشار، psi و psf میباشند.

فشار یک کدام از مالامال کاربردترین کمیت های گزینه استعمال در صنعت های متفاوت است. طیف کبیر ای از اشکال پرشین ابزار دقیق سنسور فشار با خصوصیت های متنوع جان دار است که هرکدام متناسب با کاربردی خاص و حالت محیطی متنوع پیاده سازی گردیده اند.

تعریف‌و‌تمجید فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای میباشد که به طور نیرو بر واحد سطح تمجید می شود. یکای فشار در دستگاه در میان‌المللی یکاها پاسکال میباشد. یک پاسکال موازی یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) میباشد. فشار حیران، فشاری میباشد که معمولاً در فشارسنج‌ها نشانه داده میگردد و مقدار آن نسبت به فشار دور و اطراف معقول می شود.
برای ذکر فشار از واحدهای متنوعی به کار گیری می شود. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ردیف آب، اینچ جیوه، توشه و اتمسفر بعضی از واحدهای مصرف شده برای ذکر فشار میباشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال میباشد که اندازه‌گیری فشار، آیتم اعتنا دانش قرار گرفته میباشد. در نقطه پایان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق تصویب ابتکار سیستم پمپ آب مصرف شده در سیستم آبیاری را به اسم خویش تصویب کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با به کارگیری از یک لوله تست و یک پیاله آب، او‌لین دماسنج را راز هم کرد. لوله برعکس گردیده بود و تا نصفه در آب بود، در فیض هنگامی که هوای درون لوله خنک گردد، وسعت کاهش پیدا می‌نماید و آب بالا میاید. زمانی این هوا گرم گردد، وسعت بیشتر گردیده و آب به اجبار خارج می‌رود. در فیض سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌نماید.)

هسته‌ی مهم این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا پیروزشود. وی هیچ زمان استدلال این محدودیت را متوجه نشد، که علت‌قسمت دیگر پژوهشگران شد تا این پدیده را گزینه تفحص قرار بدهند.

در سال 1643، فیزیکدان ایتالیایی اوانجلیستا توریچلی (1608-1647) فشارسنج (بارومتر) را خلاقیت کرد که با آن می‌توانست فشار اتمسفریک (نیروی هوا روی سطح زمین) را چک نماید.

وی با مالامال کردن یک لوله یک متری با جیوه یک تست اجرا بخشید، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ردیف جیوه مدام نسبتاً 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. وی دقیقا عامل این پدیده را نمی‌دانست، به این ترتیب آن را به نیروی ساخت و ساز گردیده در سطح زمین نسبت اعطا کرد. توریچلی همینطور فیض گرفت که فضایی جا گذارده در اولِ لوله خالی بوده و نام آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال آنگاه، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر استفاده نمود تا آرم دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر میباشد.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه اولی پمپ هوای باصرفه را نوآوری کرد، که رابرت بویل با آن تست‌های تراکم و رفع تراکم را جاری ساختن بخشید و 200 سال آن‌گاه فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، انتخاب کرد که فشار گاز، محدود گردیده در حجمی اثبات، متناسب با دمای آن میباشد.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را تصویب ابداع کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی گزینه به کارگیری قرار میگیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار استفاده نمود.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در یک سری قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از امکانات برای کاربردهای متفاوت در بازارها پدیدار شدند. انتخاب خصوصیات فشار از به عبارتی وقتی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، بها بخش اعظمی پیدا کرد.

تک تک سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان نخستین درست شده میباشد، که در تماس بدون واسطه یا این که غیرمستقیم با پروسه میباشد، جایی که تغییرات فشار فیس میدهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای به کار گیری در اکران، تحقیق و در دست گرفتن میباشد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین قسمت قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اصولا برنولی را تحقیق نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه در میان 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 نامیده میشود، فشاری میباشد که بوسیله سیالی که در شرایط استراحت جای دارد، انجام می گردد. این سیال می تواند مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک سود‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

برای احتساب‌ی فشار استاتیک دو طرز وجود داراست:

طرز به کارگیری از ارتباط‌ی تحت میباشد:
به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی انجام شونده بوسیله سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد میگردد

طریق احتساب‌ی به حساب آوردن هد فشار (Pressure Head)

درین طرز هد فشار ذکر‌ گر مقدار ارتفاعی میباشد که سیال، در شکل از فی مابین رفتن و حذف نیروهای محدود کننده وارد به آن، بالا می‌رود. براین اساس واحد “هد فشار” از مال ارتفاع میباشد.

هد فشار موازی میباشد با تقسیم فشار بر وزن منحصر به فرد سیال

احتساب هد فشار
فشار داینامیک
فشار دینامیک، فشاری میباشد که به جهت جنبش سیال به‌وجود می آید. این فشار در سیالات تراکم ناپذیر به طور پایین تمجید می گردد:

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

در واقع فشار دینامیک متعلق با گاز 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 آحاد)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال میباشد. 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

احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان داخل یک لوله
بایستی اعتنا داشت در‌این‌صورت‌ برای احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله، می بایست طول سیال را از مبنا میانی لوله در حیث گرفت.

فشار استاتیک ، فشار داینامیک و فشار سکون چه تفاوتهای با یکدیگر دارا هستند ؟

بیشتر بدانیم

تفاوت سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و سرگردان فشار
سنسور فشار
اصطلاح “سنسور فشار” را می قدرت یک توصیفی کلی برای هر تجهیزی در حیث گرفت که کمیت فشار را اندازه گیری کرده و خروجی قابل قبولی را در جواب به آن ارائه میدهد. به عبارت دیگر سنسور فشار به تجهیزی گفته میگردد که فشار را اندازه گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.

در مجموع سنسور فشار یک اصطلاح دانش آموز میباشد که دربرگیرنده مجموع ترانسدیوسرهای فشار، ترانسمیترهای فشار و سوئیچ های فشار می‌گردد. کلیه ترانسدیوسرها، ترانسمیترها و سوئیچ های فشار، نوعی سنسور فشار می‌باشند.

ترانسمیتر فشار (ترنسمیتر فشار)
ترانسمیتر فشار، تجهیز اندازه گیری فشاری میباشد که دارنده سیگنال خروجی جریانی میباشد. به عبارت دیگر ترانسمیتر فشار، ولتاژ خروجی سنسور را به یک سیگنال الکتریکی جریانی تبدیل می نماید که معمولاً برای اتصال به لوپ جریانی استاندارد 4 – 20 mA پیاده سازی گردیده و به صورت عظیم در مراحل های کنترلی صنعتی آیتم به کارگیری قرار میگیرد.

در مقابل ترانسدیورهای ولتاژی، ترانسمیترهای فشار، یک خروجی جریانی با امپدانس ذیل دارا هستند و معمولا برای جابجایی سیگنال های 4 – 20 mA پیاده سازی گردیده اند. خروجی آنان ممکن میباشد برای به کارگیری با لوپ جریانی ۲ سیمه یا این که حتی ۴ سیمه پیاده سازی خواهد شد که از هر دو نوع به صورت وسیعی در صنعت به کارگیری میگردد.

ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسر فشار، یک تجهیز الکترومکانیکی میباشد که مقادیر فشار را به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می نماید. این ولتاژ خروجی قادر است در توان یک‌سری میلی ولت یا این که چندین ولت باشد. به این ترتیب در مجموع ترانسدیوسرهای فشار به دو تیم تقسیم می گردند:

ترانسدیوسر فشار با خروجی میلی ولت
ترانسدیوسر فشار با خروجی ولتاژی

سوئیچ فشار
خلاف ترانسدیوسر و تراسنمیتر فشار که متناسب با همه تغییرات فشار یک سیگنال الکتریکی ایجاد می نمایند، سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ) تجهیزی میباشد که کار کشته به تشخیص تغییرات در فشار سیال میباشد و دارنده یک سوئیچ الکتریکی میباشد که قادر است در یک فشار مشخص (نقطه Set point) یک کنتاکت الکتریکی را گشوده یا این که بسته کند. به عبارت دیگر به محض اینکه فشار سیال از نقطه تهیه (Set point) بیشتر یا این که کمتر خواهد شد (متناسب با نوع سوئیچ فشار)، سوئیچ تحریک گردیده حالت ها کنتاکت را از وضعیت گشوده (NO) به وضعیت بسته (NC) و یا این که برعکس تغییر تحول میدهد. همینطور نقطه تهیه قادر است به طور یا این که اثبات یا این که قابل تهیه باشد.

حیران فشار
حیران فشار (پرشر حیران) یک تجهیز برای اندازه گیری و اکران فشار سیالات (مایعات و گازها) است. معمولا وقتی که درباره پرشر حیران سخن می‌کنیم به حافظه حیران های آنالوگ عقربه ای با برگه اکران مدرج گردیده می‌افتیم. البته در واقع در مجموع سرگردان های فشار به دو مجموعه پایین تقسیم می‌شوند:

سرگردان فشار (پرشر حیران) آنالوگ (Analog Gauge)
حیران فشار (پرشر حیران) دیجیتال (Digital Gauge)
سرگردان فشار آنالوگ
سرگردان های فشار آنالوگ، که اکثر زمان ها به آن ها حیران مکانیکی یا این که سرگردان فشار عقربه ای نیز گفته میگردد، از یک عقربه متحرک به خواسته اکران دادن واحد سنجش فشار ورودی بر روی یک شیت اکران مدرج گردیده استعمال می نمایند. سرگردان های فشار آنالوگ حدودا کلیه جا یافت می‌گردد چون آیتم ای ظریف و ارزان بها را ارائه می‌دهد که به تغذیه و تعمیر و محافظت احتیاجی ندارد.

حیران های فشار دیجیتال
سرگردان های فشار دیجیتال از سنسورها و ریز پردازنده های توسعه یافته برای اکران بسیار ظریف فشار بر روی یک نمایشگر دیجیتال به کار گیری می نمایند. گرچه سرگردان های فشار دیجیتال کلاً گران خیس از حیران های فشار آنالوگ می‌باشند، ولی خصوصیت های جذابی به یاروهمدم دارا‌هستند که آنها‌را برای کاربرد های متعدد مطلوب می سازد.

سنسور فشار وسیله ای میباشد که تغییرات فیزیکی را به سیگنال الکتریکی، میلیولت ولتاژ و جریان تبدیل میکند. این تولیدها با تمرکز به المانهای حساس به فشار که در باطن آن ها جای‌دارد قادر است فشار گاز و مایع را روی دیافراگم تشکیل‌شده از استیل ضد زنگ سیلیکونی و غیره اندازه گیری نماید.
این تولیدات از دقت بالایی برخوردارند و قدرت اندازه گیری فشار را در بازههای متفاوتی دارا‌هستند. سنسور فشار کاربرد فراوانی داشته و دقت اندازه گیری آنها بسیار بالا است. از آنجایی که این تولیدات دارای تنوع فراوانی می‌باشد ما یحتاج است تا در انتخاب آن
اعتنا کافی به خرج بخشید تا سبب ساز به حصول نتیجه ها دقیق خواهد شد.
اشکال فشار قابل اندازه گیری کدامند ؟
بطورکلی سه نوع فشار فشار متفاوت وجود دارااست که قابل اندازه گیری میباشد که پیرو به اختصار توضیح داده می‌گردد
فشار سرگردان
این فشار فشاری می‌باشد که نسبت به فشار گوشه و کنار اتمسفر سنجیده می‌شود برای حالتی که فشار مورد نظر از فشار دور و اطراف بیشتر باشد، مقادیر مثبت خواهد بود و اگر فشار از فشار فضا کمتر باشد، مقادیر منفی خواهد بود.
فشار مطلق
این فشار فشاری هست که نسبت به فشار صفر سنجیده می‌شود (فشار وکیووم) از این فشار برای کاربردهایی نظیر تخمین ارتفاع و ... استفاده میشود که در آنها فشار اتمسفر را اندازه گیری میکنند. از این فشار همچنین برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه نیز
استعمال می شود.
فشار دیفرانسیل
این فشار اختلاف فشار دربین دو وضعیت را اندازه گیری میکند. پرشین ابزار دقیق این فشار شباهت زیادی به فشار سرگردان داراست و بعضا از این سنسورهای فشار برای بدست آوردن اختلاف فشار فی مابین دو سطح یک جسم استعمال می.شود همچنین کاربردهای دیگری نظیر مانیتورینگ
HVAC داراست.
سنسور فشار چیست ؟
بطور کلی سنسور فشار وسیله ای میباشد که تغییرات فیزیکی را به سیگنالهای الکتریکی غیر تقویت شده تبدیل می.کند برای تشکیل داد سنسور فشار نیاز می‌باشد تا طراح مورد نظر کالیبراسیون جبران کننده درجه حرارت و تقویت کننده را بطور مجزا در حیث گیرد.
ترانسدیوسر فشار ترانسمیتر فشار و سوییچها همگی نوعی سنسور فشار .میباشند گفتنی می باشد که اشتباها از عبارت سنسور فشار معمولا به جای ترانسدیوسر و ترانسمیتر استعمال می‌گردد.
ترانسدیوسر فشار چیست ؟
یک ترانسدیوسر فشار که بعضا به عنوان ترانسمیتر فشار مطرح می شود، مبدلی می باشد که فشار را به سیگنالهای الکتریکی آنالوگ تقویت شده
ولت تبدیل مینماید ترانسدیوسرهای فشاری زیادی وجود دارد یکی متداولترین آن ها strain-gage می‌باشد.
ترانسمیتر فشار چیست ؟
ترانسمیتر فشار فشار فیریکی را به خروجی الکتریکی تقویت شده آمپر تبدیل مینماید بخش اعظمی از ترانسمیترها خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر دارند. این وسایل معمولا بصورت سری به منبع تغذیه و سیستم داده برداری وصل می‌شوند.
این ترانسمیترها به شما اجازه می دهند تا مشقت سیگنال خروجی را بر حسب فشار مورد نظر تنظیم کنید.

ویژگی های اصلی سنسورهای فشار که بر دقت تأثیر می گذارد عبارتند از:
ضریب هیسترزیس دما؛ دمای هیسترزیس فشار و درجه غیرخطی بودن ضریب دما، تغییر نقطه صفر است. شامل تغییرات وابسته به دما در حساسیت و محدوده اندازه گیری مهم است.
ضریب حساسیت دمایی
در واقع حساسیت میزان تغییر در خروجی در واحد تغییر فشار اعمالی را بیان می کند. این عنصر معمولاً تحت تأثیر ولتاژ تحریک قرار می گیرد. به همین دلیل، واحد اندازه گیری آن میلی ولت است، ولتاژ خروجی بیش از ولتاژ تحریک بر حسب ولت (7.7 متر).
حساسیت می تواند با شرایط عملیاتی، به ویژه دما تغییر کند. تغییر حساسیت نسبت به دمای جبران شده (CTR) به صورت درصدی از محدوده فشار کل تقسیم بر تغییر دما بیان می شود.
ضریب دمایی محدوده اندازه گیری
دما بر محدوده خروجی کامل سنسور فشار تاثیر می گذارد که به آن ضریب دمایی محدوده خطا (TE) و البته گاهی اوقات ضریب دمایی محدوده TCS نیز گفته می شود. این روش محاسبه خطا بسیار شبیه به محاسبه TCZ است.
خروجی مقیاس کامل در بالا و پایین محدوده CTR با مقیاس کامل در دمای استاندارد مقایسه می‌شود و مقدار بالاتر به صورت درصد/درجه سانتی‌گراد بیان می‌شود.
افت فشار و هدر رفتن حرارت
حسگر می تواند مقادیر فشار متفاوتی را بسته به تغییرات فشار افزایش یا کاهش ارائه دهد، این پدیده پسماند یا پسماند فشار نامیده می شود. عوامل اصلی ایجاد کننده مشخصات فشار باقیمانده فشارسنج و دیافراگم گیج فشار در آن برای تبدیل تغییر انحنای دیافراگم به تغییر مقاومت استفاده می شود.
پسماند فشار حرارتی تحت تأثیر شرایط اندازه گیری مانند محدوده دما و زمان ماند قرار می گیرد و به صورت درصدی از مقیاس کامل زیر CTR بیان می شود.
غیر خطی بودن
به عنوان تفاوت بین خروجی واقعی سنسور و خروجی مورد انتظار برای عملکرد عادی بیان می شود. پرشین ابزار دقیق درجه حرارت رطوبت پاسخ غیر خطی تحت تأثیر پارامترهایی مانند ارتعاش و سایر اختلالات قرار می گیرد. مقیاس غیرخطی با تعیین بهترین تناسب توصیف می شود. حداکثر اختلاف بین خط مستقیم نصب شده و منحنی مشخصه سنسور واقعی را با رگرسیون خطی بین فشار ورودی و ولتاژ خروجی بیابید.
ملاحظات طراحی
انواع سنسورها در کاربردهای رایج، اصول عملکرد و الگوهای استفاده مطلق آنها، اندازه‌گیری‌های دیفرانسیل به مهندسان کمک می‌کند تا مناسب‌ترین حسگر را برای کاربرد مورد نظر پیدا کنند.
نوع ماده استفاده شده و نوع سازه تاثیر بسزایی بر جنبه هایی مانند اندازه، محدودیت های مصالح مانند) حداکثر فشار قابل اعمال بر حساسیت و پایداری طولانی مدت دارد.
درک ویژگی‌های خروجی الکتریکی و مدارهای مورد نیاز برای ارتباط با الکترونیک زیرین (معمولاً یک سیستم کنترل مبتنی بر میکروکنترلر) به شما کمک می‌کند تأثیر انتخاب سنسور فشار را بر تنظیمات الکترونیکی درک کنید.

سنسور فشار دارای ویژگی های بسیاری است که صحت انتخاب آن را تعیین می کند.
اتصالات یکی از مهم ترین ویژگی ها هستند.
سنسور فشارمتعدد می توانند نیازهای برنامه های کاربردی خاص را برآورده کنند. در این صورت با توجه به عواملی که بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد، انتخاب را دنبال کنید.
صحیح خواهد بود
اساساً تعیین می کند که آیا فشار اندازه گیری شده برای تصمیم گیری کنترل فرآیند قابل اعتماد است یا خیر.
عوامل موثر بر دقت
ویژگی های اصلی سنسور فشار که بر دقت تأثیر می گذارد:
ضرایب دمای هیسترزیس؛ درجه غیر خطی بودن ضرایب دمای پسماند فشار و ضرایب دما مهم است و صفر است. شامل تغییرات وابسته به دما در حساسیت و محدوده اندازه گیری مهم است.
مشخصه های دقت اندازه گیری در برگه داده حسگر به صورت یک محاسبه منفرد یا کل بر اساس مجموع ریشه مجذورهای هر عامل ارائه می شود.
توجه داشته باشید که دقت را می توان به صورت درصدی از مقیاس کامل یا به عنوان درصد خواندن فشار بیان کرد، اما مقیاس کامل (نقطه کامل) یا F.S. یک درصد معمولی این بدان معنی است که اگر اندازه گیری سنسور 200 psi باشد و دقت آن 1٪ از محدوده کامل تعریف شود، آنگاه هر فشاری در محدوده 0 تا 200 psi فشار دقیق در منطقه 2 psi خواهد بود. انتظار می رود. .
اما اگر دقت به صورت درصدی از فشار خوانده شده بیان شود، آنگاه دقت 1% در 200 psi برابر با خطای psi است. همچنین در فشار 100 psi خطا برابر 1 psi خواهد بود. در فشارهای پایین نزدیک به فشار Opsi، خطا نمی تواند به صفر برسد. در چنین شرایطی، یک مقدار خطای مطلق مانند 0.4 psit در برگه داده سنسور برای فشار زیر آستانه داده می شود.
ضریب دمای آفست صفر:
خطاهای دمایی زیر بازه (دمای جبران شده) با CTR نشان داده می شود و معمولاً کوچکتر از بازه عملیاتی دما هستند.انحراف صفر مربوط به خروجی فرستنده زمانی است که فشار دو طرف دیافراگم یکسان باشد.
صفر افست به عنوان فشار خروجی صفر در برخی برگه های داده ذکر شده است. پرشین ابزار دقیق افست ثابت معمولاً در کارخانه تصحیح و پاک می شود، اما افست وابسته به دما است و مقدار آن با تغییر دما تغییر می کند. لطفا توجه داشته باشید به خصوص.
ضریب دمای افست صفر یا خطای دمای صفر (TCZ) معمولاً با اندازه‌گیری اختلاف بین خروجی افست در دمای استاندارد و دامنه بالا و پایین محدوده دمای جبران‌شده محاسبه می‌شود و به صورت درصدی از محدوده کامل بیان می‌شود. انتخاب مقدار بزرگتر.