ترانسمیتر اختلاف فشار (Diffrentional Pressure Transmitter)
ترانسمیتر های اختلاف فشار یکی از کلیدی ترین تجهیزات ابزار دقیق محسوب میشوند . این تجهیزات در اندازه گیری پارامترهای دیگری نظیر ارتفاع مخازن و فلو نیز کاربرد فراوان دارد و با توجه به دقت و تکرار پذیری که در اندازه گیری فلو و سطح مایعات دارند در صنعت بسیار استفاده میگردند .امروزه با توجه به پیشرفت علم الکترونیک و استفاده از میکروپروسسور در این
تجهیزات امکان کالیبره و مانیتور از راه دور آنها را نیز ممکن کرده است . در انتخاب این تجهیزات بایستی به موارد زیر توجه کرد:
۱ .دقت ترانسمیتر
۲ .رنج و گستره اندازه گیری فشار
۳ .فشار تحمل تجهیز
۴ .جنس کپسول که معموال استیل میباشد
۵ .هوشمند یا اسمارت بودن تجهیز که معموال پروتکل هارت است
۶ .امکان کالیبره کردن آن
فشار سنج دیجیتال (Digital Pressure Gauge)
این فشار سنجها در حقیقت از یک سنسور حساس از نوع استرین گیج ساخته شده که به کمک مدار الکترونیکی از نوع پل وتسون میتواند مقادیر نیروی وارد شده بر سنسور را به صورت
پارامتر الکتریکی و با اسکیل و کالیبره مناسب به فشار نشان دهد .
فشار سنجها دیجیتال امکانات بیشتری به اپراتور از لحاظ تغییر واحدها ، یا ثبت مقادیر ماکزیمم و مینیمم در حافظه داخلی و همچنین امکان کالیبره کردن آسان میدهند . از معایب آنها میتوان به این نکته اشاره کرد که برای اپراتور گیجهای آنالوگ ملموس تر بوده و برای مقایسه بصری بین مقادیر راحت تر است .فشار سنجهای دیجیتال نسبتا شبیه به فشار سنجهای آنالوگ به نظر میرسد با این تفاوت که به شما امکان اندازه گیری فشار را با قابلیت و دقت بالاتر میدهند . اپراتور به راحتی با فشار باتن های روی دستگاه میتوانید رنجهای فشار را تغییر دهید یا دستگاه را کالیبره نماید . در مدلهای پیشرفته تر امکان ذخیره اطالعات فشاری و همچنین قابلیت کالیبراسیون در نظر گرفته شده است . در مواردی که دقت بالا مورد نیاز باشد این فشار سنجهای جایگزین مناسبی برای گیج های فشار آنالوگ میباشند . در بعضی مدلهای این فشارسنجها عالوه بر نمایش مقدار فشار شما میتوانید به عنوان پرشر سوئیچ و یا حتی پرشر ترانسمیتر از دستگاه استفاده نمائید .
در خرید این تجهیزات باید به نکات زیر توجه کنید:
۱ .رنج دستگاه
۲ .دقت دستگاه
۳ .نوع کانکشن
۴ .امکانات ثبت مقادیر
۵ .امکانات تبدیل واحدها
فشار سنج آنالوگ(Analog Pressure Gauge)
فشار سنج آنالوگ از قدیمی ترین ابزار دقیق رایج در صنایع جهت نشان دادن مقدار فشار میباشد که هنوز به لحاظ محبوبتی و قیمت مناسبی که دارد از پر مصرف ترین تجهیزات جهت نمایش فشار میباشد . این تجهیزات که از مکانیزم مکانیکی بوردون تیوب یا دیافراگی و در بعضی موارد بیلوز المنت استفاده میکند با تغییر حالتی که المنت اندازه گیر در اثر فشار پیدا میکند و انتقال این تغییر حالت به یک عقربه که بر حسب فشار بر روی یک صفحه کالیبره شده است به سادگی مقادیر فشار در در گستره ای وسیع حتی تا ۱۰۰۰ بار اندازه گیری میکنند.
جهت به کار گیری این تجهیزات به موارد زیر بایستی توجه کرد .
۱ .رنج مورد نظر فشار سنج
۲ .قطر صفحه نمایش فشار سنج
۳ .نوع و سایز کانکشن فشار سنج
۴ .دقت فشار سنج
۵ .جنس فشار سنج که معمولا استیل یا برنجی است
۶ .افقی یا عمودی بودن در نصب فشار سنج
ترانسمیتر یا منتقل کننده فشار(Pressure transmitter)
ترانسمیتر یا منتقل کننده فشار یکی از پرکاربرد ترین پروسه های مختلف صنعتی است . این ابزار عالوه بر این که در کنترل فشار و نمایش مقادیر آن کاربرد دارد میتواند به عنوان ترانسمیتر مقادیر سطح مایعات در مخازن و همچنین در مدلهای دیفرنیسیالی که همان ترانسمیتر اختالف فشار نام دارد در مانیتورینگ و کنترل فلو به کار آید .این تجهیزات در مدلهای قلمی ارزان قیمت و همچنین نمونه های اسمارت با پروتکل هارت و یا پروفیباس ارائه میگردند .
ترانسمیتر فشار از مکانیزمهای مختلفی برای اندازه گیری دقیق فشار استفاده میکند که در دیتا شیب و یا اطالعات فنی تجهیز به آن اشاره گردیده است که البته در بشتر مدلهای از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده میگردد . مورد دیگر دقت این تجیزات است که در مدلهای معمولی تا نیم درصد و در ترانسمیترهای پیشرفته و یا
آزمایشگاهی دقیق تا بیست و پنج صدم درصد و یا باالتر میرسد .در انتخاب این ابزار بایستی به موارد زیر توجه کرد :
۱ .دقت ترانسمیتر
۲ .نسبی یا مطلق بودن فشار
۳ .رنج فشار یا محدوده اندازه گیری
۴ .نوع خروجی مورد نیاز ترانسمیتر
۵ .نوع خورندگی ماده در ارتباط با سنسور
پرشر سوئچ یا کنترلر فشار(Pressure controller or Pressure Switch)
پرشر سوئچ یا کنترلر فشار جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیطهای تحت فشار در صنعت کاربرد فراوان دارد . معموال پرشر سوئیچها به صورت مکانیکی و نظیر فشار سنجها با مکانیزمهای بوردون یا دیافراگم و بلوز در نقطه ست پوینت یا تنظیم یه رله را فعال نموده و با فرمان کنتاکت خود در خروجی به عنوان یک کنترلر On و Off عمل میکند.در نمونه های دیجیتال و الکترونیکی به جای بوردن یا دیافراگم از استرین گیج استفاده و در خروجی معمولا از ترانزیستور به صورت PNP و یا NPN استفاده میگردد . در نمونه
های پیشرفته تر خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و نشاندهنده نیز دارند .
در انتخاب یک پرشر سوئیچ بایستی موارد زیر را در نظر داشت:
۱. رنج کاری و نقطه تنظیم
۲. حداکثر فشار قابل تحمل کنترلر فشار
۳. قابلیت استفاده در محیطهای انفجاری و IP پرشر سوئچ
۴. نحوه اتصال و کانکشن کنترلر فشار
۵. دقت و تکرارپذیری کنترلر فشار
اندازه گیری سطح و روش های آن
سطح سنجهای اولتراسونیک (Ultrasonic level meter)
سطح سنجهای اولتراسونیک به روش غیر تماسی به شما که محیط خورنده باشد میدهد . این سطح سنجها با ارسال پالسهای صوتی و دریافت انعکاس همان پالس و مقایسه سرعت رفت و برگشت آن با توجه به مشخص بودن سرعت صوت در محیط به راحتی و با دقت قابل توجه در حدود چندین میلیمتر میتوانند ارتفاع سطح مخازن را حتی تا طولهای ۱۵ متر یا بیشتر اندازه گیری کنند . از دیگر مزایای استفاده از این نمونه سطح سنجها ، امکان ارسال سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی آمپر به اتاق کنترل و جهت مانیتورینگ یا رکورد گیری میباشد . در نمونه های کامل این تجهیز خروجی سنسور به یک پانل کنترل نصب شده و از طریق این پانل که در قست پائین مخزن نصب میگردد عالوه بر ارسال خروجی جریان میتوانید خروجی های رله جهت آالرم یا کنترل و همچنین خروجی RS485 جهت ارسال اطالعات از طریق کامپیوتر بگیرید.
در انتخاب سطح سنج یا لول متر اولتراسونیک به موارد زیر توجه فرمائید:
۱ .رنج دمائی
۲ .فشار مخزن
۳ .تعداد و نوع خروجی مورد نظر
۴ .شرایط محیطی
۵ .ارتفاع قابل اندازه گیری
۶ .دقت تجهیز
سطح سنج شناوری یا فلوتری(Floater level meter)
از قدیمی ترین روشهای اندازه گیری سطح مایعات استفاده از خاصیت غوطه وری مواد در سطح مایع و نمایش این تغیرات به کمک اتصال به یک نشاندهنده میباشد . این روش مکانیکی
عالاوه بر سهولت در استفاده در بسیاری شرایط خاص در مخازن نظیر فشار و دمای بالا میتواند مورد استفاد قرار گیرد . در برخی نمونه های این سطح سنجهای شما به کمک گوی های شناوری که میله با قابلیت تحرک گوی در وسط آن تعبیه شده است شما به راحتی با افزایش ارتفاع متوانید در نقطه تنظیم مورد نظر خروجی سوئیج بگیرید . در نمونه های دیگر با توجه به خاصیت مغناطیسی که برای گوی در نظر میگیرند میتوانند در کنار سطح مخزن قطعات فلزی رنگی که شبیه به کرکره در کنار هم چیده شده اند را تغییر وضعیت دهند و به اپراتور وضعیت سطح را نمایش دهند . از نقاط ضعف این روش نداشتن خروجی الکترونیکی جهت ارسال وضعت سطح به صورت لحظه به لحظه به اتاق کنترل است.
۱ .رنج دمائی
۲ .فشار خط
۳ .نوع کانکشن
۴ .چگالی یا ویسکوزیته سیال
لول سوئیچ پره ای(Paddle Level switch)
لول سوئیچ پره ای بیشتر در مواردی نظیر مخازن مواد غذائی و مواد جامدی نظیر ماسه و … کاربرد دارد . این مکانیزم که کامال مکانیکی عمل میکند تشکل شده از یک پره فلزی که دائماً در حال گردیدن است مگر زمانی که مواد به پره می رسند و از حرکت پره جلوگیری میکنند . ایستادن پره باعث میشود موتور از محور خود تغییر وضعیت بدهد و میکروسوئیچی را تحریک کرده و خروجی لازم را بدهد.
سطح سنجهای خازنی(Capacitance level meter)
سطح سنجهای خازنی به صورت پیوسته و گسسته میتوانند سطح مخزن شما را مانیتور کنند .خصوصاٌ برای مواد پودری یکی گزینه های شما انتخاب لول سوئیچهای خازنی است . عملکرد این لول مترها همانگونه که از اسم آنها بر میآید بر اساس خاصیت خازنی که معمولا بین سطح مخزن و الکترود سنسور برقرارمیشود میباشد . هر چقدر مقدار مواد بین الکترود و سطح مخزن بیشتر باشد خاصیت دی الکتریک خازن بیشتر شده و بر اساس آن میتوان خروجی متناسب با ارتفاع مخزن به دست آورد . در نمونه های خروجی سوئیچ یا گسسته لول سوئیچ در حقیقت یک پراگسیمتی یا سنسور مجاورتی خازنی است . از مزایای این روش اندازه گیری نبود قطعه متحرک و همچنین پایداری عملکرد در مدت زمان طوالنی است . همان گونه که اشاره شد از سطح سنجهای خازنی برای مواد پودری و گرانول یا پرک همچنین برای مشخص کردن نقاط مرزی دو مایع با چگالی مختلف در مخزن استفاد میشود.
سطح سنج اختلاف فشاری(DP Level meter)
سطح سنجی به کمک اندازه گیری فشار از کاملترین روشهای اندازه گیری سطح مایعات خصوصاً در مخازن سر بسته و تحت فشار میباشد . در این روش با اندازه گیری فشار یا اختالف فشار ابتدا و انتهای مخزن و با توجه به چگالی سیال میتوان به سادگی ارتفاع مخزن را با دقت باال اندازه گرفت .
در انواع دیگر که به مدلهای سابمرسیبل یا غوطه وری مشهور میباشند سطح سنج که در حقیقت یک نمونه فشار سنج میباشد به کمک کابل با سیم مربوطه به عمق مخزن فرستاده میگردد .
اندازه گیری وزن و روش های آن
ترانسیمتر لودسل (Load cell transmitter)
ترانسیمتر لودسل برای ارسال مقادیر اندازه گیری شده توسط لودسل به یک سیگنال استاندارد که معموال ۴ تا ۲۰ میلی آمیر است مورد استفاده قرار میگیرد . ترانسمیتر های لودسل معمولا در مدلهای ریلی و برای نصب در تابلو مورد تولید میگردند و بسته و در مدلهای پیشرفته تر با خروجی مدباس و یا یکی از پروتکهای متعارف ارائه میگردد.
برای انتخاب ترانسمیتر لودسل بایستی به موارد زیر توجه کرد :
۱ .محدوده اندازه گیری ترانسمیتر لودسل
۲ .نوع خروجی ترانسیمتر
۳ .دقت اندازه گیری ترانسمیتر لودسل
۴ .نحوه نصب
۵ .در صورت لزوم پروتکل ارتباطی با شبکه ترانسمیتر لودسل
استرین گچ (Strain Gauge)
وقتی بر جسمی نیرو وارد میگردد استرس و استرین ایجاد میشود . استرس معرف مقاومت درونی جسم در مقابل نیرو است و استرین در حقیقت بیانگر جابجائی و تغییر شکل جسم میباشد .استرین گیج یا کرنش سنج در واقع برای اندازه گیری کرنش و تغییرات فیزیکی ناشی از اعمال فشار بر جسم طراحی گردید است و معمولا استرین گیج ها را از سیم هایی با جنس مس نیکل می سازند و به شکل رفت و برگشت روی پالستیک های مقاومی می چسبانند. ابعاد استرین گیج ها از چند میلی متر مربع تا چند سانتی متر مربع است و دارای مقاومتی از چند ده تا چند هزارم اهم می باشند. استرین گیجها در اندازه گیری فشار ، وزن در لودسل ، گشتاور در ترک متر و همچنین سنسورهای موقعیت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد .برای اندازه گیری تغییرات مقاومتی سنسور استرین گیج از پل وتسون استفاده می گردد .
در انتخاب استرین گیج بایستی به این موارد توجه داشت
۱ .فاکتور گیج بالا باشد(ایجاد کم کرنش سبب تغییرات زیاد در مقاومت).
۲ .پایداری بالا، خطی بودن و پسماند کم.
۳ .حساسیت کمتر به عوامل محیطی مثل دما.
۴ .اندازه فیزیکی و جرم ان کم باشد.
۵ .سطح اشغال شده کم باشد تا بتوان به کرنش نقطه ای نزدیک شد.
۶ .مقاومت کرنش سنج کم ولی حساسیت به کرنش بالا باشد.
۷ .رابطه بین تغییرات مقاومت و تغییرات کرنش خطی باشد.
لود سل
برای اندازه گیری وزن از سنسوری به نام لود سل سنسورهای استرین گیجی یا نیمه هادی است که کرنشها و تغییرات فیزیکی وارد شده بر بدنه سنسور را به
خروجی قابل اندازه گیری مقاومتی و در نهایت میلی ولتی تبدیل میکند .
لودسل ها را در چهار دسته اصلی لود سل کششی و لود سل فشاری و لود سل خمشی و همچنین لودسل تک پایه میتوان تقسیم کرد .
۱ –لودسل فشاری (Canister) :شکل ظاهری این لودسل شبیه قوطی می باشد. همانطور که از نام این
لودسل پیداست فشار وارده بر این نوع لودسل از طرف بار باعث تغییرات طول )کمتر از قطر یک تارمو( در
لودسل می شود. از این نوع لودسل اغلب در باسکولهای جاده ای استفاده می شود .
۲ – لودسل کششی (Type S) شکل ظاهری این لودسل شبیه S می باشد. مکانیسم عملکرد این لودسل
نیز بر اساس تغییرات طول می باشد. یک طرف این لودسل از باال به نقطه ای ثابت وصل می شود و از طرف
پایین نیرو به ان وارد می شود. از این نوع لودسل اغلب در سیستم های توزین آویز استفاده می شود .
۳ –لودسل خمشی (beam Shear )از این نوع لودسل اغلب در باسکول کفه ای و برخی پروژه های
خاص استفاده می شود.
۴ –لودسل تک پایه (point Single) : این نوع لودسل اغلب برای کفه های کوچک نظیر ترازوها و
باسکولتها استفاده می شود. برای حفاظت المان سنسور لودسل ها که معمولا استرین گیج هستند از گاز بی اثر
یا نیتروژن پر میکنند.
برای حفاظت المان سنسور لودسل ها که معموال استرین گیج هستند از گاز بی اثر یا
نیتروژن پر میکنند:
۱ .کالس دقت لودسل سنسور که در حقیقت دقت خروجی آن میباشد C3،C4،C5،C6
۲ .درجه حفاظت یا IP سنسور لودسل
۳ .مقدار خروجی لودسل
۴ .وزن اندازه گیری و حداکثر وزن قابل تحمل لود سل
۵ .محدوده دمائی کار کرد لودسل
گشتاور سنج یا ترکمتر (Torque meter)
گشتاور سنج یا ترکمتر برای اندازه گیری گشتاور سیستمهای دوار یا گردنده نظیر موتور ، گیربکس یا حتی درب بطری نوشابه و در کل مواردی که اندازه گیری نیروی وارد بر محور جسم دوار نیاز باشد مورد استفاده قرار میگرید. برای مثال در صورتی که درب بطری نوشابه با گشتاور بیش از استاندارد بسته گردد ، باز کردن به کمک دست مشکل و برای این منظور بایستی کارخانه های تولید نوشابه به ترک متر مجهز تا گشتاور مناسب برای پیچش درب بطری را تنظیم کنند. نظیر دیگر دستگاه های اندازه گیری گشتاور سنج میتواند به صورت دستی و یک نشاندهنده و یا با خروجی باشد که به آن ترانسمیتر یا ترانسدیوسر گشتاور گفته میشود باشند .
به این نکته بایستی توجه کرد که گشتاورسنجی محورهای دوار و در حال حرکت یا دینامیک از گشتاور سنجی نمونه های ثابت و استاتیک به مراتب مشکل تر است . البته به یمن تکنولوژی های جدید ) SAW sensors ) و استفاده از مدلهای ریموت این اندازه گیری به راحتی انجام میگیرد .
برای خرید گشتاور سنج بایستی به موارد زیر توجه نمود :
۱ .رنج گشتاور سنجی و نیوتن بر متر مورد لزوم
۲ .دقت اندازه گیری گشتاور
۳ .آنالوگ یا دیجتال بودن گشتاور سنج یا ترک متر
۴ .امکان ارسال سیگنال خروجی برای گشتاور سنج
