فشار و روش های اندازه گیری آن

مدار-داخلي-كپسول

فشار و روش های اندازه گیری آن

600 400 مدیرسایت آهن یک

۴-۲-فشار و روش های اندازه گیری آن

فشار يكي از كميتهاي مهم در پروسه هاي صنعتي است كه اندازه گيري و كنترل آن از اهميت بسزايي
برخوردار است. در اين بخش، برخي از روشهاي مهم در اتدازه گيري فشار بررسي و مطالعه ميشوند.
فشار: يعني مقدار نيروي وارد شده بر واحد سطح

فشار

در رابطه فوق F نيرو و A سطحي است كه نيرو بر آن اعمال ميگردد.
فشار مطلق: عبارتست از تفاضل فشار مايع ومقدار صفر مطلق فشار
فشار گيج: عبارتست از تفاضل فشار مايع وفشار اتمسفر
P:∆فشار تفاضلي: عبارتست از تفاضل دو مقدار فشار مطلق
بطور كلي مي توان گفت:
فشار اتمسفر +فشاري كه فشار سنج نشان مي دهد= فشار مطلق
اندازه گيرهاي فشار به سه دسته تقسيم ميشوند كه عبارتند از:
۱ -اندازه گيرهاي مانومتري
۲ -اندازه گيرهاي با خاصيت ارتجاعي در برابر فشار
۳-اندازه گيرهاي الكتريكي فشار

۱-۴-۲-اندازه گيرهاي مانومتري U شكل فشار

يك اندازهگير فشار مانومتري در حالت كلي مطابق شكل( ۲-۴۱) مي باشد.
اصل فيزيكي مورد استفاده در اينجا رابطه زير است:

∆P = P2 −P1 = ρgh

در رابطه فوق، ρ جرم مخصوص مايع مانومتر، g شتاب جاذبه و h ارتفاع مايع در شاخه نشاندهنده
ميباشد.

اندازه_گير_فشار_مانومتري

براي اندازهگيري فشارهاي بالا معمولا از سيالي با جرم مخصوص بزرگ مثل جيوه استفاده ميشود و براي
اندازهگيري فشارهاي پايين و بمنظور ايجاد حساسيت بيشتر ميتوان از مايعات سبكتر مثل آب استفاده
نمود.اما دونقص دارد.
۱ -تا حدي تبخير مي شود.
۲ -چون شفاف است ارتفاع آن ديده نمي شود .
در سيستمهاي آزمايشگاهي يكي از پر مصرف ترين فشار سنج هاست ولي در سيستمهاي كنترلي حلقه
بسته كاربردي ندارد. با ايجاد يك سيم پيچ به دور لوله نشان دهنده، ميتوان آن را تبديل به يك اندازهگير
فشار با خاصيت سلفي نمودبا اين شرط كه سيال متحرك مغناطيس باشد يعني ماده درون لوله مثلا جيوه يا
يك فلزي كه روي سيال غير مغناطيس شناور است در نظر گرفته شود همانطور كه در شكل ( ۲-۴۲) نشان داده شده است.

اندازه-گير-مانومتري

معمولا اين فشار سنج ها تا فشار حدود ۲bar را مي توانند اندازه گيري كنند.از مزاياي ديگر اين اندازه گير
سادگي ساختمان وقابليت به كار گيري آن در فضاهاي مختلف مي باشد.
معايب آن عبارتند از:
۱ – خطر شكستگي
۲ -تبخير مايع مانومتري
۳ -تغيير خواص آن در شرايط آب وهوائي ودماهاي مختلف

۲-۴-۲- اندازه گيرهاي فشار با خاصيت ارتجاعي

ز خاصيت تغيير شكل مواد در اثر فشار در ساخت فشارسنجهاي ارتجاعي استفاده ميشودوبه چهار دسته
تقسيم مي شودكه عبارتند از:
۱ -اندازهگيرهاي فشار ديا فراگمي
۲ -اندازه گيرهاي فشار كپسولي

۳ -اندازه گيرهاي فشار لوله بوردن
۴ -اندازه گيرهاي فشار دم(بيلوز)
مزيت عمده آنها سادگي، استحكام و دوام آنها است. نكته مهم در اين اندازهگيرها كيفيت آلياژي است كه
در ساخت آن مورد استفاده قرار ميگيرد. اندازهگيرهاي فوق بطور گسترده در صنايع نفت و گاز، كشتيها و
هواپيماها و ساير صنايع مورد استفاده قرار ميگيرند.

۱-۲-۴-۲-اندازه گیر های فشار دیافراگمی

اصول كار يك اندازه گير فشار ديافراگمي مطابق شكل (۲-۴۳ ) ميباشد.

فشار-ديافراگمي

در اثر اعمال فشار بر صفحهA ،سطح A تغيير شكل ميدهد. سطح A را ميتوان به اندازهاي گرفت تا
تغييرات به نوبه خود بزرگ بوده و اندازهگير حساسيت دلخواه را داشته باشد.
از رابطه زير در صورتي كه E:مدول الاستيسيته ، υ:نسبت پواسن وtعرض ديافراگم باشد بدست مي آيد|

1

جنس ديافراگم را ميتوان فلز يا غير فلز انتخاب نمود. لاستيك و چرم از انواع متداول ديافراگمهاي غير
فلزي هستند. ديافراگمهاي غيرفلزي معمولا در ابعاد بزرگ ساخته ميشوند و براي اندازهگيري فشارهاي پايين
تر مورد استفاده قرار ميگيرندبه همين خاطر اين ديافراگم ها نياز به يك فنر نگهدارنده دارند تا ازخميدگي
آنها در حالت تعادل جلوگيري شود.
ديافراگم هاي فلزي از جنس برنز ،برنج،آلياژهاي مس،فولاد ضد زنگ،برليوم وآلياژهاي مخصوص ساخته
مي شود ومي توان آنها را تخت يا چين دار ساخت ابعاد ديافراگم هاي فلزي كوچك مي با شدو به ضخامت فلز
مورد استفاده ،مدول الاستيسيته،شكل و تعداد چين هاي ديافراگم بستگي دارد.نمونه اي از ديافراگم فلزي در
شكل(۲-۴۴ ) نشان داده شده است.ترا نسميتر مربوطه را از طريق مني فولد (شير مخصوص)در مسير قرار
مي دهند

ديافراگم-و-ترانسميتر-از-نوع-ديافراگمي

۲-۲-۴-۲-اندازه گیر های فشار کپسولی

يك كپسول از دو ديافراگم فلزي تشكيل شده كه به يكديگر جوش داده شدهاند. فضاي بين دو ديافراگم با
سيال تراكم ناپذيري با ويژگيهاي مخصوص پر شده است. شكل(۲-۴۵ (يك كپسول را نشان ميدهد. در
بعضي طرحها ميتوان چندين كپسول را با يكديگر سري نمود. در اين حالت جابجايي ناشي از فشار، برابر
مجموع جابجائيهاي كپسولها ميباشد و بدين ترتيب شيب اندازهگير افزايش مييابد.

شماي-كپسول(cell)

در شكل(۲-۴۶ )مدار داخلي يك كپسول نشان داده شده است.

مدار-داخلي-كپسول

دركپسول ها تغييرات فشار باعث كم و زياد شدن فاصله صفحات شده و باعث تغيير در ظرفيت خازن مي
گردد اين تغييرات توسط يك پل وتسون خازني آشكار و توسط ترانسميتر ۴تا۲۰ ميلي آمپر به كنترل كننده
ارسال مي گردد.اجزاء مختلف يك ترانسميتر فشار در شكل(۲-۴۷ ) نشان داده شده است.

اجزاء-مختلف-ترانسميتر-فشار

})
شماره تماس
تلگرام