مجله خبری ابزار دقیق

ناسازگاری شیمیایی بخش های تر شونده
ترانسمیترهای فشار الزاما، سنسورهای تماسی می‌باشند. به عبارت دیگر، برای اینکه فعالیت نمایند، می بایست با سیال مقصود در تماس باشند. در سود، مدام می بایست به سازش شیمیایی دقت خواهد شد. حتی سیالات و گازهای ظاهرا بی‌تاثیر نیز میتوانند ایراد ساخت‌و‌ساز نمایند. به صورت نمونه، آب با تک تک متریال‌ها سازگار وجود ندارد. به اعتنا به متریالی از سنسور که تر می گردد اعتنا فرمایید. یک آیتم پیشنهادی رایج استیل ۳۱۶L SS میباشد (به دلایلی موجه)، البته با همگی‌ سیال ها سازگار وجود ندارد. به MSDS و جداول سازش ترانسمیتر فشار خویش مراجعه‌نمایید تا مطمئن گردید که با یک باخت و فساد ترانسمیتر فشار روبرو نمی‌گردید.
فساد ترانسمیتر فشار به انگیزه مشقت فشار خطا
درستی و صحت یک سنسور فشار پیزو مقاومتی استاندارد، به بازه زمانی فشار بستگی داراست. باند اشتباه، درصدی از دوران فول‌اسکیل میباشد. یعنی می بایست مدت فشار سنسور خویش را تا جایی که ممکن میباشد، در حدود چیزی تعیین فرمائید که میخواهید در دنیای حقیقی و واقعی اندازه‌گیری نمایید.
به عبارت دیگر، در صورتیکه میخواهید تا ۱۰۰ psi را اندازه بگیرید، یک سنسور ۱۰۰۰۰ psi خریداری نکنید.
برخی اوقات توصیه یک برهه زمانی فشار فراتر سنجیده میباشد. به کالیبره کردن یک سنسور بازه زمانی بالا برای اندازه‌گیری مقطع زیر‌خیس، داون‌رنجنیگ (down ranging) گفته می گردد. این شغل برای وقتی مطلوب میباشد که نگران می‌باشید گاه و بی‌گاه، فشار از بازه زمانی نرمال خویش فراتر برود (به اصطلاح مبتلا spike بشود) یا این که وقتی که می خواهید قدمت اثر گذار را با استعمال از یک ترانسدیوسر قطور‌خیس، ارتقاء دهید.
ز طرفی، داون‌رنجینگ سنسورهای فشار، می بایست بر طبق اصولی سنجیده صورت بپذیرد. به خیال و خاطر داشته باشید، درستی و صدق یک سنسور مدام به بازه زمانی فول‌اسکیل مهم آن سنسور متعلق میباشد، خیر دوران‌ی کالیبره گردیده. به این ترتیب در‌صورتی‌که از سنسوری به کار گیری فرمایید که بیشتراز ۱۵۰ درصد از دوران‌ی گزینه انتظار شما فراتر میباشد، برای اکثر مشتریان شما به کاهش درستی و صدق حاصل منتهی شود.
از سوی دیگر، بعضا توجیه می‌نمایند که یک سنسور با نرخ فشار اضافی ۲X، یعنی به صورت نمونه یک ترانسدیوسر ۱۰۰ psi قادر است زمان ۲۰۰ psi را اندازه‌گیری نماید. این صحیح وجود ندارد. آری، این سنسور ذیل این فشار، از پوشش خویش خارج نخواهد زد، ولی به دیافراگم آن فشار بیش تر از حد وارداتی پرشین ابزار دقیق و کالیبراسیون آن نابود میشود. ویژگی ها مذکور در مورد فشار اضافی (اورپرشر) و انفجار، خصوصیت‌هایی ایمنی می‌باشند برای موقعیت عملیاتی غیرعادی و غیر نرمال. ویژگی ها فشار اضافی (اور-پرشر) عمدا محافظه‌کارانه میباشد، البته توکل‌ی درازمدت بر این فعالیت، نامناسب میباشد. جايگاه‌بندی‌های فشار اضافی این چنین تعریف‌و‌تمجید می گردد که در حالاتی کم و کیمیا آیتم به کار گیری قرار بگیرد. تحمل فشار اضافی، برای مقطع عملیاتی استاندارد پیاده سازی نشده و از قدمت سنسور می‌کاهد.

ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter) یک وسیله گزینه به کارگیری در سیستم‌های انتقال سیالات می باشد. عمل دستگاه ترانسمیتر فشار، ارسال، دریافت و تبدیل سیگنال‌های معرف فشار است. اما، ترانسمیتر علاوه بر اندازه گیری و گزینش فشار سیالاتی مانند مایع، هوا، گاز و روغن؛ امکان اندازه گیری برخی دیگر از کمیت‌ها مانند چگالی، جریان، سطح، دما و وزن را دارااست. سیگنال‌های ارسال شده در ترانسمیتر، می تواند برای اندازه گیری دیگر کمیت‌های ترانسمیتر فشار فیزیکی نیز به شغل رود.هدف استفاده از ترانسمیتر فشار
همان‌طور که در بالاتر اشاره کردیم، اصلی‌ترین وظیفه ترانسمیترهای فشار، اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی مرتبط با فشار می‌باشد. این ابزار با اندازه گیری این کمیت‌ها می تواند از بروز خطاها از قبیل افت جریان، ارتقاء لرزش، کاویتاسیون، ناکامی مکانیکی، آلودگی صوتی، seo فشار سیستم و استهلاک قطعات پرهیز کند. همین گزینه باعث میگردد تا دستگاه‌های در زمینه‌ی با فشار، عملکرد بهتری داشته باشند و شغل آن‌ها با هیچ‌گونه مشکلی مواجه نشود.
معمولا از ترانسمیتر فشار در صنایع مرتبط با انتقال سیالات استفاده می‌گردد و التفات بسیار بالایی در سیستم‌های پایپینگ داراست. بعضی از افراد ترانسمیتر را با ترانسدیوسر غلط می‌گیرند و آنان را جای یکدیگر معرفی می‌کنند. باید بیان‌کنم که ترانسدیوسر نیز مانند ترانسمیتر در حوزه ابزار دقیق، اصلی می‌باشد؛ ولی تلاش و وظایف متفاوتی دارد.
بررسی شیوه کارایی ترانسمیتر فشار
تعریف و تمجید فشار:
نیروی وارداتی بر واحد سطح را فشار می‌گویند

اندازه گیری فشار به طریق استرین سرگردان
استرین سرگردان ها مشهور ترین اندازه گیری های الکتریکی فشار هستند و در اصل برای اندازه گیری فشار های بالا گزینه به کارگیری قرار می‌گیرند به ذکر دیگر استرین حیران ها نوارهای بسیار باریکی میباشند که در مقابل کشیدگی یا این که فشار مقاومتشان عوض میشود مبنا شغل استرین حیران ها اثر سطح بازه زمانی سیم و ارتفاع آن در مقاومت آن است که‌این تغییرات سطح بازه زمانی و ارتفاع ناشی از تنش وارده است.

ترانسمیتر فشار با استعمال از اصول مکانیک سیالات کار می‌کند. برای پرشین ابزار دقیق درک صحیح نحوه عملکرد آن ، نیاز می باشد با معنی فشار آشنا باشید. نیرویی که بر سطح وارد می گردد ؛ به وسیله یک کمیت فیزیکی که فشار نام دارد ؛ نمایش داده میگردد. این کمیت از تقسیم نیرو بر مساحت به دست می آید. سیالات ، دارای دو نوع فشار ، با نام‌های فشار استاتیک و فشار دینامیک میباشند. نیروی نتایج از اعمال وزن سیال بر سطح لایه‌های زیرین در حالت سکون ، فشار استاتیک نام دارد. یکی‌از گونه های فشار استاتیک ، فشار هیدرواستاتیک هست که ناشی از آب جانور در مخزن حایل است. در شرایطی‌که که سیال حرکت کند ؛ فشار دیگری درون سیستم به وجود می‌آید که فشار دینامیک نامیده می‌گردد. اندازه گیری این فشار ، مبنی بر معادله برنولی انجام می‌شود.

شناخت با ترانسمیتر فشار Pressure Transmitter
یکی‌از مهم ترین امکانات و ابزارآلات لازم در منطقه ابزار ظریف، پرشر ترانسدیوسر یا این که ترانسمیتر فشار اختلاف فشار و بقیه سنسورهای دما است که‌این ابزار کارآمد و اثر گذار در حوزه صنعت، همانطور که از اسم آن برمی آید، به مراد در دست گرفتن و اکران دادن تعدادی مقادیر متفاوت در زمینه‌ی کمیت ها و فشار به کارگیری میشود. به این ترتیب با اعتنا به‌این زمینه که ما کلیه روزه شاهد گسترش های محسوسی در مورد علومی نظیر فیزیک و مکانیک هستیم؛ ابزارآلات مدرنی در حوزه صنعت به عمل گرفته می‌گردد که تمامی ترانسمیتر فشار آن‌ها دنیای امروز را به سمت اتوماسیون صنعتی به پیش میبرد. ترانسمیتر فشار Pressure Transmitter نیز به عنوان مثال این سیرتکامل ابزارآلات به حساب می آید که جزء سنسورهای فشاری به حساب می آید که در حوزه ابزار ظریف گزینه به کار گیری قرار میگیرد. با به کارگیری از ترانسمیتر فشار Pressure Transmitter می قدرت نسبت به کمیت فشار در پروسه های متفاوت با خبر شد. به دلیل آنکه روی این ابزار ظریف و کارآمد، واحد سنجش کمیت فشار درج شد‌ه‌است.
به پرشر ترانسدیوسر، پرشر ترانسمیتر متساوی کلمه و واژه انگلیسی Pressure Transmitter نیز اطلاق می‌گردد. توضیح اینکه لفظ ترانسمیتر خویش مشتق گردیده از دو کلمه و واژه انگلیسی میباشد که عبارتند از: Transfer و Meter. پس معنای کلی ترانسمیتر بدین شکل است که ابزار یا این که یک کدام از امکانات گزینه به کار گیری در حوزه صنعت به حساب می آید که یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری می نماید. به همین انگیزه اسم Metering را روی آن گذاشته اند و نیز این ابزار را معمولا به یک مکانی دورتر مشابه اتاق در دست گرفتن جابجایی میدهند. به همین انگیزه اسم Transfer را روی آن گذاشته اند. با بیان این توضیحات بیشتر با پرشر ترانسدیوسر شناخت شکل گرفت. براین اساس مجموعاَ ترانسمیتر فشار Pressure Transmitter یا این که به عبارتی پرشر ترانسمیتر به مراد اندازه گیری فشار ممکن و نیز ساخت و ساز یک سیگنال الکتریکی آیتم به کار گیری قرار میگیرد که در پی به گستردن در مورد این ابزار توضیحات تکمیلی آورده میشود.
کیفیت تلاش و کارکرد ترانسمیتر فشار
همانگونه که گفته شد گونه های و اقسام سنسورهای فشار وجود دارااست که هریک از آنان کارکردهای خاص خویش را دارا‌هستند که گونه های ترانسمیتر های فشار بالغ بر 50 نوع است. به همین استدلال میباشد که نمی اقتدار شیوه نصب و فعال سازی پرشر ترانسدیوسر را به صورت ظریف ذکر داشت. اما به صورت کلی پرشین ابزار دقیق با حدس گونه های و اقسام ترانسمیترهای فشار می قدرت این سیرتکامل ذکر داشت که فرستنده ها و ترانسمیترهای فشار تغییرات فشار را می‌توانند اندازه گیری کنند و آنها را به یکی دیجیتالی روی ورقه نمایشگر خویش ارائه سازند. کارکرد پرشر ترانسمیتر فشار مجموعاَ به این صورت میباشد که یک قسمت این دستگاه به نصیب تشخیص دادن فشار مو جود و نصیب دیگر نیز به جابجایی فیض آن تخصیص می‌یابد. راجع‌به شیوه سعی و کارکرد این دستگاه این نکته را نیز بایستی در حیث داشت که همت ترانسمیتر فشار Pressure Transmitter با ترانسمیتر اختلاف فشار با یکدیگر متعدد میباشند و باید این نکته را نیز راجع‌به طرز کارایی این دستگاه در حیث گرفت.

کالیبره کردن ترانسمیتر فشار
دیر یا زود، فرقی نمی‌کند کاربرد یا برند ترانسمیتر فشار شما چه باشد؛ ترانسمیتر فشار شما نیاز به کالیبراسیون مجدد پیدا می‌کند. مدتی وقتگیر در معرض حالت سخت محیطی بودن، عمر و تناوب به کارگیری، تمامی به استهلاک سنسور شما سبب ساز می گردد و در نتیجه از وضعیت کالیبره خارج خواهد شد.
بعضی از مدل‌های ترانسمیتر فشار مورد نیاز هست برای کالیبراسیون مجدد، به کارخانه ارسال شوند. پوشش این سنسورها باید باز خواهد شد تا تنظیمات ایفا شود. ولی بعضا از مدل‌ها پتانسیومترهای صفر (Zero) و اسپن (Span) دارا هستند که برای تغییرات کوچک، می‌توانید آنان‌را در همان ترانسمیتر فشار دور و بر عملیاتی تهیه کنی
به این شکل بدون نیاز به اینکه مایحتاج باشد ترانسمیتر فشار را به دفعات زیاد برای کالیبراسیون مجدد به سوله یا جای مشابه بفرستید، دوباره آن را به تنظیمات کالیبره شده برگردانید. ولی این کار جایگزین نرم افزار‌ی کالیبراسیون منظم استانداردهای کیفیت شما نمی شود.
تنظیمات در محل روی یک ترانسمیتر فشار نسبتا بی آلایش و سرراست هست. تنها چیزهایی که نیاز دارید یک منبع فشار معین، یک مولتی‌متر و دو پیچ‌گوشتی کوچک می باشد.
اصلاح صفر (Zero Trimming)
یک صفر ایده‌آل با خروجی ۴mA (در ۴-۲۰ mA) یا ۰ VDC (در ۰-۵, ۰-۱۰ VDC) نمایش داده می گردد. در‌صورتی‌که مایحتاج دارید که نقطه صفر را تهیه نمایید، این کارها را انجام دهید:
پیچ محافظتی بالای پتانسیومتر صفر را با پیچ‌گوشتی باز فرمائید (معمولا با نماد Z مشخص گردیده است)
اطمینان حاصل فرمائید که ترانسدیوسر روی ۰ psig یا ۰ psia (خلاء بی نقص، چنانچه مطلق هست) باشد.
با به کارگیری از یک پیچ‌گوشتی ، پتانسیومتر Zero Adjust را تنظیم فرمائید تازمانیکه خروجی شما ۴ mA (4-20 mA) یا ۰ VDC (0-5, 0-10 VDC) شود.
در هنگام اصلاح صفر، به تنظیم اسپن (Span) دست نزنید. اسپن صرفا بایستی هنگامی تغییر داده شود که کالیبراسیون مجدد سرگردان با یک منبع فشار مشخص انجام می شود.
متاسفانه با ترانسمیتر های آنالوگ، تنظیمات صفر و Span متقابل می‌باشند. به این مفهوم که تنظیم یکی‌از آنان سبب پرشین ابزار دقیق حرکت دیگری میشود، بنابراین کالیبراسیون یک فرایند تکراری برای صفر و Span میباشد اما معمولا صرفا ۲ تا ۳ عمل متقابل موردنیاز است. با یک ترانسمیتر دیجیتال می قدرت سیگنال سنسور ورودی را با تهیه خروجی مبدل آنالوگ به دیجیتال تنظیم کرد که به اصطلاح Sensor Trim نامیده می گردد.
ورودی مبدل دیجیتال به آنالوگ در مدار خروجی در رینگ خروجی که ۴ تا ۲۰ میلی آمپر تریم نامیده می‌شود، بعداز کالیبراسیون، نادرست ها توشه دیگر در نمودار اکران داده می گردند.

ترانسمیتر (سنسور) فشار چیست
در صدر مایحتاج است که راجع به کمیت فشار بیشتر بدانیم. اجرا نیرو بر سطح مدت یک جسم تحت عنوان کمیت فشار تمجید می گردد (P=F/A). کمیت فشار با P (Pressure) تعریف‌و‌تمجید می‌گردد و دارنده واحدهای متفاوت میباشد. برای مثال این واحدها می شود به پاسکال، میلیمتر جیوه، اتمسفر و توشه اشاره نمود. به امکانات اندازه گیری که کمیت فشار را اندازه گیری می نمایند سنسور فشار یا این که ترانسمیتر فشار میگویند. بها ترانسمیتر فشار مطابق گونه های سنسور های فشار معین می گردد.
گزینش یک ترانسمیتر فشار برای یک کاربرد خاص میتواند یه خرده غامض باشد و غلط در گزینش آن می‌تواند باعث ترانسمیتر فشار به ناکارآمدی دستگاه و یا این که حتی خطرساز باشد. در طول گزینش و یا این که خرید باید موقعیت محیطی و بازدهی متبوع خویش را در لحاظ بگیرید تا یک گزینش درست داشته باشید.
حالت عملیاتی (دور و بر)
پیش از خرید ترانسمیتر بایستی حالتِ محیطی که قرار میباشد ترانسمیتر در آن نصب گردد را بدانید. قطعات مقاوم در قبال رطوبت می‌توانند قدمت دستگاه را ارتقاء دهند. اعتقاد و باور نتیجه ها کنید که قطعاتی که در معرض اطراف قرار گرفته اند؛ با آن سازگار میباشند یا این که میتوانند در آن حالت از خویش مقاومت علامت دهند.
در حیث داشته باشید که لرزشهای شدید؛ شوک الکتریکی، رطوبت و تماس الکتریکی بر روی حسگر فشار اثر می‌گذارد. از آنجایی که هر وضعیت نیازمندی های اختصاصی به خویش را دارااست؛ فهم و شعور نیازمندی های محیطی، سبک ترانسمیتر را مشخص و معلوم خواهد نمود.
محدوده های شدید دما همینطور قادر است اثرات نامطلوبی بر توجه اندازه گیری دستگاه داشته باشد. به این ترتیب در حین تعیین اعتقادوباور نتایج کنید که گستره ی دمای قابل قبول (راندگی حرارتی) را در لحاظ گرفته اید. این معیار می‌تواند به اندکی 0.2٪ FSO در هر 10 مرتبه سانتیگراد باشد.
چنانچه ترانسمیتر را برای فضای گشوده تنظیم می کنید، اعتقاد و باور نتیجه ها نمائید که مهر و موم و درزبندی آن مطلوب میباشد . بعضا ترانسمیترها در قبال نفوذ آب و غبار درزبندی گردیده اند و طبق استانداردهای NEMA مهروموم گردیده اند.
همت گزینه انتظار
آیا محدوده ی فشار در حالت خلاء اندازه گیری میگردد و یا این که فشار مثبت ؟ آیا جای جای به صورت غیروابسته اندازه گیری می‌شود یا این که اختلاف در بین دو نقطه اندازه گیری میشود (تفاضلی)؟
به صورت کلی ترانسمیترهای فشار، فشار را با تمرکز بالایی اندازه گیری می نمایند. با این وجود، اصلی پرشین ابزار دقیق میباشد که مدام محدوده ای را تعیین فرمائید که برای نیازهای شما مطلوب میباشد. این نمایش را در حیث بگیرید: یک فرستنده که محدوده عملیاتی آن دربین 0 تا 200 psi و دارنده اعتنا ± 0.25٪ است، به طور یک قطعه در یک دستگاه درنظرگرفته شده میباشد که برای اندازه گیری فشار تا حداکثر 20 psi میباشد. اعتنا ± 0.25٪ در محدوده 200 psi به‌این معناست که حداکثر خطای ممکن می‌تواند موازی با ± 0.5 psi باشد. بدین ترتیب، هنگامی که در خروجی 7 psi مشاهده میشود، مقدار حقیقی ممکن میباشد میان 6.75 تا 7.25psi باشد. یک خطای 0.5 psi بدین مضمون‌ میباشد که یک فرستنده با خطای 7.14٪ (0.05 به 7 تقسیم شد‌ه‌است) را برای 7 psi تعیین نموده اید. به این ترتیب ترانسمیتری تعیین کنید که نزدیکترین برهه زمانی ی عملیاتی را به کاربرد شما داراست و درصد توجه مناسبی دارااست.
همینطور نوع سیگنال خروجی متبوع خویش را نیز در لحاظ داشته باشید.

ترانسمیتر فشار (ترنسمیتر فشار)
ترانسمیتر فشار، تجهیز اندازه گیری فشاری هست که دارای سیگنال خروجی جریانی میباشد. به عبارت دیگر ترانسمیتر فشار، ولتاژ خروجی سنسور را به یک سیگنال الکتریکی جریانی تبدیل می کند که معمولاً برای اتصال به لوپ جریانی استاندارد 4 – 20 mA طراحی شده و به طور وسیع در مراحل های کنترلی صنعتی آیتم به کار گیری قرار می گیرد.
در مقابل ترانسدیورهای ولتاژی، ترانسمیترهای فشار، یک خروجی جریانی با امپدانس تحت دارا هستند و معمولا برای انتقال سیگنال های 4 – 20 mA طراحی شده اند. خروجی آن ها ممکن هست برای استفاده با لوپ جریانی ۲ سیمه یا حتی ۴ سیمه طراحی خواهد شد که از هر دو نوع به طور ترانسمیتر فشار وسیعی در صنعت استعمال می شود.
تاثیر دما بر روی سنسور فشار
فشار و دما مثلا مهترین و پرکاربرد ترین کیمت ها در بخش اعظمی از فرایند های صنعتی هستند. از آنجایی که دما تاثیر بسیار زیادی در سعی سنسور های فشار داراست، همواره هنگام تعیین سنسور فشار مناسب باید به پارامترهای دمایی ذکر شده داخل دیتا صفحه هر سنسور به دقت دقت نمود.
(Ambient Temperature) دمای دور و بر
دمای سیال (Media Temperature)
دمای عملکرد سنسور (Operating Temperature)
دمای حفظ (Storage Temperature)
دمای جبران شده (Compensated Temperature)
تفاوت میان توجه، درستی و خطی بودن در یک سنسور فشار چیست؟
Accuracy به معنی درستی می باشد که بیان کننده نزدیک بودن مقدار اندازه گیری شده به وسیله سنسور به مقدار حقیقی و واقعی هست. هر چقدر صحت یک سنسور کوچکتر باشد در فایده سنسور دقیق تر هست. معمولا صحت سنسور به عنوان درصدی از FS یا FSO بیان می گردد.به طور مثال:
Accuracy = 0.5%FS
Precision به معنی دقت میباشد که بیان کننده میزان تفاوت نتایج حاصل می باشد چند اندازه گیری پشت سر هم است.
Linearity به معنی خطی بودن خروجی سنسور می باشد، در واقع بدین مضمون‌ می باشد که منحنی مشخصه خروجی سنسور تا چه اندازه خطی و مطابقت و همخوانی بر منحنی ایده آل میباشد.
خطی بودن خروجی یک سنسور و اعتنا و صدق سنسور فشار مباحثی مستقل از یکدیگر هستند که در اکثر مواقع به اشتباه آیتم استفاده قرار میگیرند.
مجال پاسخ دهی (Response Time) در سنسور چیست ؟
عبارت هست از مقطع هنگامی که سنسور نیاز داراست تا تغییرات در فشار ورودی را در سیگنال خروجی اعمال کند که معمولا به آن Rise Time نیز گفته میشود.
در اکثر ترانسمیتر های فشار استاندارد و مدرن این مجال معمولا کمتر از 2 میلی ثانیه است.
راهنمای خرید ترانسمیتر فشار
ترانسمیتر فشار در صنعت های اکثری کاربرد داراست. تعیین ترانسمیتر فشار برای یک روند شغل غامض ای میباشد، در پرشین ابزار دقیق هنگام خرید ترانسمیتر فشار یکسری گزینه اساسی را می بایست در حیث بگیرید تا خلال ارتقاء قدمت ترانسمیتر از زخم به سیستم نیز پرهیز فرمایید.

ترانسمیتر را می شود به تیتر یک سرگردان فشار دیجیتال (الکتریکی) در حیث گرفت. فشارسنج دیجیتال به دو مجموعه کلی ۱- ترانسمیتر فشار و ۲- ترانسدیوسر فشار تقسیم بندی می‌گردد.

ترانسمیتر فشار و ترانسدیوسر فشار در موقعیت کلی همت یکسانی دارا هستند و فقط تفاوت آن ها در سیگنال خروجی میباشد. خروجی ترانسمیتر فشار، سیگنال جریان بر حسب میلی آمپر میباشد و خروجی ترانسدیوسر فشار سیگنال ولتاژی بر حسب ولت یا این که میلی ولت میباشد.

ترانسمیتر های اختلاف فشار یا این که به عبارتی فشار دیفرانسیل (که ترانسمیتر های DP نیز نامیده می گردند) از پر استفاده ترین ابزار های اندازه گیری می‌باشند. ضمن فشار، برای اندازه گیری سطح و جریان در بخش اعظمی از صنعت های، بر روی طیف عظیم ای از سیالات حتی‌در دما های بالا به کار گیری می‌شوند. در‌این نوشته ی علمی به طریق کارایی ترانسمیتر های فشار دیفرانسیل میپردازیم شیوه به کارگیری از آن‌ها در کاربرد های گوناگون را توضیح میدهیم.
ترانسمیتر اختلاف فشار چیست؟
اگرچه امروزه دستگاه ‌های تخصصی برای این اندازه‌گیری‌ های متفاوت وجود دارااست، بخش اعظمی از مهندسان می دانی هنوز به ترانسمیتر اختلاف فشار دیرین عالی پایبند می باشند. یک ترانسمیتر اختلاف فشار از یک سلول حسگر (سنسور فشار) و یک ترانسمیتر ساخته شده میباشد. سلول دارنده ترانسمیتر فشار دو محیط فشار میباشد که بوسیله یک دیافراگم از هم غیروابسته گردیده اند.
ما یک سمت ورودی ترانسمیتر اختلاف فشار را ، فشار بالا و سمت دیگر را فشار ذیل می نامیم، ولی ناچار نیستیم آن را به معنای حقیقی وواقعی واژه در لحاظ بگیریم. تنها جهت اثر فشار بر سیگنال خروجی را به ما میگوید.

اصول فعالیت ترانسمیتر اختلاف فشار
به این ترتیب فکر کنید که فرآیندی با توشه 20- تا 20 توشه و سوای فشار در هیچ یک از محیط ها داریم. در آن نقطه، سیگنال 12 میلی آمپر (mA) را نشانه میدهد که آرم دهنده 0 توشه، 50 درصد محدوده میباشد. در‌صورتی‌که فشار را روی سمت پ رفشار ترانسمیتر اختلاف فشار ایفا کنیم، آن‌گاه مقدار به 20 میلی آمپر ارتقاء مییابد و به شما یک خواندن مثبت می‌دهد. از طرف دیگر، در صورتیکه به سمت فشار معدود ، فشار وارد کنیم، سیگنال را به سمت 4 میلی آمپر و تلاوت منفی میبرد.
ما میتوانیم یکسری آیتم برای تبدیل فشار در سلول حسگر به سیگنال الکترونیکی پیدا کنیم طریق‌ های پیزوالکتریک (فشار سنج)، پیزوالکتریک، رزونانس و نحوه ‌های خازنی کلیه مارا بدین غرض خواهند رساند.
ترانسمیتر های اختلاف فشار میتوانند اختلاف فشار را در یک محیط مثال برداری تقسیم بر دیافراگم اندازه گیری نمایند. ترانسمیتر اختلاف فشار صورت دیافراگم را به ثبت می رساند و تغییرات ناشی از اختلاف فشار در دو طرف محیط مثال برداری را به ثبت می رساند.

کاربرد های ترانسمیتر اختلاف فشار
اندازه گیری فشار با استعمال از ترانسمیتر اختلاف فشار:
ترانسمیتر اختلاف فشار با دیگر ترانسمیتر های فشار تفاوت دارا هستند چون دارنده سیستم فشار مرجع میباشند. فشار مرجع به نوع فشار موردنیاز اپلیکیشن بستگی داراست.
اندازه گیری فشار حیران:
برای اندازه‌گیری فشار حیران، انتهای بالای مثال‌گیری به مخزن یا این که لوله متصل میشود و انتهای تحت در معرض فشار اتمسفر قرار می گیرد. به این ترتیب، ترانسمیتر اختلاف فشار مقادیر نسبت به فشار اتمسفر را اندازه گیری می نماید.
اندازه گیری فشار مطلق:
برای اندازه گیری فشار مطلق، انتهای تحت ترانسمیتر اختلاف فشار در خلاء در اختیار بگذاریم. ترانسمیتر اختلاف فشار ، فشار اتمسفر را در وضعیت جویبار اندازه گیری می نماید.
اندازه گیری خلاء :
برای اندازه گیری خلاء، انتهای زیر ترانسمیتر اختلاف فشار به مخزن خلاء پیوند می خورد و انتهای پرشین ابزار دقیق بالا در معرض فشار اتمسفر میباشد. در‌این حالت، هرچه خلاء روی کاسه بیشتر باشد، ترانسمیتر جواب بیشتری میدهد.
اندازه گیری سطح با به کارگیری از ترانسمیتر فشار دیفرانسیل :
برای مخازن گشوده و بسته، ترانسمیتر اختلاف فشار می‌توانند فشار سیال در مخزن و همینطور فشار بالای سطح را اندازه گیری نمایند. دراین‌صورت ترانسمیتر اختلاف فشار قادر است با به کارگیری از فشار دیفرانسیل سطح مخزن را در هر لحظه معلوم نماید.
ارتباط فشار و سطح: P = ρ*g*h
ρ : چگالی مایع
g : عجله ناشی از گرانش
h : طول ردیف مایع
ترانسمیتر اختلاف فشار می بایست صرفا سیال‌ هایی را با چگالی اندازه‌گیری نمایند که با تغییرات دما تغییر و تحول نمی‌نماید، چون این فعالیت اعتنا اندازه‌گیری شما‌را مختل می‌نماید.

فشار عبارت میباشد از نتیجه ها تقسیم نیرو بر سطح ($$ \\frac{Force}{Area} $$). در واحد SI، در صورتی‌که فشاری به اندازه یک نیوتون بر سطحی به اندازه یک متر مربع وارد گردد، فشاری موازی با یک نیوتون بر متر مربع جاری ساختن گردیده است. کل گونه های سنسورهای فشار دربردارنده یک مکانیزم یا این که ساختار میباشند که متناسب با نیروی اعمالی برخورد علامت می دهند. سه نوع گوناگون از فشار وجود دارااست که می‌اقتدار آنها‌را اندازه‌گیری کرد: فشار حیران (Guage)، فشار مطلق و فشار اختلافی.

فشار سرگردان
فشار حیران فشاری میباشد که نسبت به فشار اتمسفری گوشه و کنار اندازه‌گیری میگردد. این مقدار قادر است برای فشارهای فراتر از فشار اتمسفری مثبت و برای فشارهای ذیل‌خیس از فشار اتمسفری منفی باشد. یک سنسور فشارسنج حیران دارنده دو پورت میباشد و سنسور تحت عنوان یک واسط فی مابین فشار مرجع و فشار مناسب قرار میگیرد. یک کاربرد معمول سنسورهای فشارسنج‌ سرگردان، اندازه‌گیری سطح مایعات در مخزن‌های روزنه‌دار با به کارگیری از اختلاف فشار هیدرواستاتیک و فشار اتمسفری فضا میباشد.

فشارسنج نوع سرگردان
فشارسنج نوع حیران
فشار مطلق
سنسورهای فشار مطلق، اندازه‌گیری را نسبت به صفر (فضای خالی) جاری ساختن میدهند. این سنسورها دارنده یک پورت برای ورود و جاری ساختن فشار روی عنصر اندازه‌گیری فشار می‌باشند و یک تغییر‌و تحول مثبت روی خروجی با دامنه‌ای متناسب با فشار اعمالی ساخت می‌نمایند. این طریق برای کاربردهایی که در آن ها فشار اتمسفری اندازه‌گیری می گردد (از جمله به مراد انتخاب طول)، اثرگذار خواهد بود. سنسور فشار مطلق همینطور در تجهیزاتی موءثر میباشد که در ارتفاعات متعدد آیتم به کار گیری قرار میگیرند. از آنجایی که فشار اتمسفری با طول ترانسمتیر فشار تغییر‌و تحول می‌نماید، فشار‌سنج حیران یک مقدار ظریف ارائه نمی‌دهد. سنسور فشار مطلق در سیستم‌های پایش فشار تایر ماشین و به مراد باصرفه‌سازی همت آن نیز آیتم به کار گیری قرار می گیرد.

فشارسنج نوع مطلق
فشارسنج نوع مطلق
فشار اختلافی
سنسورهای فشار اختلافی طریق کاری شبیه با سنسورهای سرگردان دارا‌هستند و مقدار اختلاف فشار در بین دو نقطه را اندازه میگیرند. البته دراین مورد، نقطه مرجع یک کدام از نقاط در خویش سیستم میباشد. این نقطه مرجع بوسیله طراح سیستم معلوم می گردد. تغییر تحول در مقدار خروجی بسته به اینکه فشار نقطه متبوع نسبت به مرجع گرانقدر‌خیس یا این که خرد‌خیس باشد، مثبت یا این که منفی خواهد بود. دامنه مقدار خروجی متناسب با مقدار اختلاف فشار در بین دو نقطه میباشد. از جمله، سنسورهای فشار اختلافی گاهی برای آشکارسازی اختلاف فشار در طرفین یک دستگاه به عمل میروند. این سنسورها معمولا برای پایش جریان هوا در امکانات تهویه مطبوع هوا (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) یا این که HVAC آیتم به کارگیری قرار می گیرند.

فشارسنج نوع اختلافی
فشارسنج نوع اختلافی
ساختار سنسورهای فشار
ساختار سنسور را تا حدی اصول سعی آن (مطلق، سرگردان و اختلافی) گزینش می‌نماید. یک سنسور فشار مطلق ممکن میباشد به‌ صورتی پیاده سازی خواهد شد که بسته به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا این که تابلو (Panel))، به فشار جاری ساختن گردیده از طرف بالا یا این که طرف تحت جواب دهد. از جمله، تشکیل داد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا ممکن میباشد سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا این که آلودگی به وسیله غبار و رطوبت قرار دهد. برای غلبه بر این ایراد، سنسوری با ورودی از سمت تحت تعیین می گردد. صورت ذیل مقایسه این دو ساختار را با یکدیگر آرم میدهد.

فشار سنج مطلق در دو نوع ورودی فشار از بالا و ورودی فشار از تحت
فشارسنج مطلق در دو نوع ورودی فشار از بالا (سمت چپ) و ورودی فشار از تحت (سمت راست)
یک سنسور حیران معمولا به صورتی پیاده سازی می گردد که هم‌زمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار آیتم اندازه‌گیری به سمت دیگر آن قابل اجرا باشد. به‌ طور شبیه، یک سنسور اختلافی دارنده دو پورت خواهد بود که از روش آن ها هر مورد از فشارهای گزینه اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس می‌باشند. تصویر تحت ساختار سنسورهای حیران و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌نماید.

شماتیکی از سنسور فشار حیران و سنسور فشار اختلافی دارنده دو پورت ورودی
شماتیکی از سنسور فشار حیران (سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی دارنده دو پورت ورودی (سمت راست)

سنسور فشار، ترانسدیوسر یا این که ترانسمیتر؟
بیان این نکته بسیار اساسی میباشد که سنسور فشار یک واژه و کلمه همگانی برای تعریف امکانات اندازه‌گیری فشار میباشد. ولی بسته به پیاده سازی مدار الکتریکی متناظر، ممکن میباشد این عنصر سنسور یا این که ترانسدیوسر یا این که ترانسمیتر باشد. المان اندازه‌گیری که وظیفه شناسایی و اندازه‌گیری تاثیرات فشار وارده را بر عهده دارااست، خروجی‌ را ساخت‌و‌ساز می‌نماید که نمی‌تواند مستقیما در یک مدار الکتریکی (مانند یک سیستم بر پایه ی میکروکنترلر) آیتم به کار گیری قرار گیرد. جواب فیزیکی می بایست به یک سیگنال الکتریکی تبدیل گرد د و پرشین ابزار دقیق آن گاه یک مدار کاندیشنر یا این که شرایط دهنده سیگنال (Signal Conditioner) موردنیاز میباشد تا سیگنالی مطلوب و قابل به کار گیری به دست آید.

سنسور فشار
ولتاژ خروجی یک سنسور فشار متناسب با فشاری میباشد که به آن وارد میشود. اصطلاح سنسور معمولا به المان فیزیکی که فشار را تشخیص می دهد، اشاره می‌نماید. سنسورهای فشار نصب گردیده بر روی پیروزی به طور پکیجی (Packaged) مو جود می باشند، ولی نیاز میباشد مهندس طراح کالیبراسیون، جبران‌ساز دمایی و تقویت کننده مطلوب را به طور غیروابسته در حیث بگیرد. گاهی پیش می آید که کلمه و واژه سنسور به غلط به مکان ترانسمیتر و ترانسدیوسر نیز به شغل برده می گردد.
سنسور فشار
ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسرهای فشار مانند سنسورهای فشار، ولتاژ خروجی را ساخت می‌نمایند که متناسب با تغییر تحول فشار میباشد. ترانسدیوسر در واقع یک المان اندازه‌گیری میباشد که با یک مدار کاندیشنر، برای جبران‌سازی نوسانات دمایی و احتمالا یک تقویت‌ کننده، برای جابجایی سیگنال به خارج از منبع ادغام می شود. دقت فرمایید که در بخش اعظمی از کاربردها به کارگیری از یک ترانسدیوسر فشارِ دارنده جبران‌ساز دمایی، مزیت‌های بخش اعظمی نسبت به پیاده‌سازی جبران‌ساز دمایی سفارشی بر روی یک المان اندازه‌گیری فشار دارااست؛ چون ممکن میباشد آزمایش‌های موردنیاز بسیار غامض و مشقت بار باشند.

ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسر فشار
ترانسمیتر فشار
ترانسمیتر فشار بسیار مشابه به ترانسدیوسر فشار میباشد، با این تفاوت که به مکان سیگنال ولتاژ، سیگنال جریانی از روش یک توشه با امپدانس ذیل ایجاد می‌نماید. به صورت معمول، اندازه جریان خروجی در محدوده 4 تا 20 میلی آمپر قراردارد که یک مقدار استاندار صنعتی میباشد. البته اعتنا نمائید که در کاربردهای متحرک، ترانسمیتر می تواند باعث به کاهش شارژ باتری خواهد شد، خصوصا هنگامی‌ که به صورت مداوم در انتهای گستره (Range) فشار خویش گزینه به کارگیری قرار گیرد.

تخصیص سنسورهای فشار مطلق در شرایط‌هایی که استعمال از آنها لزومی ندارد، یک نقص‌ بسیار رایج میباشد؛ چون اکثر امکانات صنعتی میتوانند از سنسورهای فشار سرگردان استعمال نمایند. بدین ترتیب بسیار اساسی میباشد که پیش از گزینش نوع سنسور فشار از ملزومات امکانات به خیر و خوبی با خبر باشیم تا یک گزینش اثر گذار، ظریف و مقرون‌ به صرفه اعمال دهیم.
اصول کاری یک سنسور فشار
یک سنسور فشار براساس عکس‌العمل فیزیکی در مقابل فشار اعمالی عمل می‌نماید. این سنسور تغییرات نسبی نتایج را به طور الکتریکی اندازه می گیرد و برای این غرض از پدیده‌هایی مانند تغییر‌و تحول در گنجایش خازنی، تغییر تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا این که کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک به کار گیری می‌نماید. تک تک این تغییرات متناسب با دامنه انحراف بعد از جاری ساختن فشار می‌باشند. مولفه‌های مهمی مانند گستره اندازه‌گیری، تناسب با گوشه و کنار، اندازه فیزیکی، اقتدار مایحتاج و نوع الزامات اندازه‌گیری فشار میتوانند راهنمای موثری برای مهندسان طراح باشند.
سنسور فشار خازنی
سنسور فشار خازنی مشتمل بر یک خازن میباشد که دارنده یک ورقه صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر تحت عنوان الکترود میباشد. مساحت این الکترودها اثبات بوده، در فیض گنجایش خازنی متناسب با مسافت در بین الکترودها تغییر و تحول می‌نماید. فشاری که می بایست اندازه‌گیری خواهد شد به سمت دیافراگم انعطاف پذیر انجام میگردد. در سود انحراف به وجود آمده منجر تغییر تحول در گنجایش خازنی میشود و می‌قدرت آن را به وسیله یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری کرد. صورت تحت اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی را نماد می دهد.