در طراحی و عملکرد سیستمها، فشار سیالات مهمترین فاکتور فیزیکی هستند که باید به درستی و دقیق اندازهگیری شود. در هر سیستم و دستگاهی، مجموعهای از تجهیزات با عملکرد یکپارچه در کنار یکدیگر موجب فعالیت دستگاه میشوند. یکی از ابزارهای دقیقی که میتوان به کمک آن اختلاف فشار بین دو نقطه را به درستی و با دقت اندازهگیری کرد، گیج اختلاف فشار است. گیج اختلاف فشار به عنوان یکی از دقیقترین و پرکاربردترین دستگاههای اندازهگیری فشار شناخته شده است. ساختار گیج اختلاف فشار موجب کاربرد گسترده و وسیع آن در بخشهای مختلف صنعتی میشود. در این مقاله از ترمودیجیت با ما همراه باشید تا با کاربرد گیج اختلاف فشار و مزایا و معایب آن بیشتر آشنا شوید.
گیج اختلاف فشار چیست؟
گیج اختلاف فشار یک سیستم تفاضلی پایش فشار بین دو نقطه است که بیشتر در خطوط انتقال سیالات صنعتی از آن استفاده میکنند. این گیجها با هدف اندازهگیری فشار بین دو نقطه طراحی و ساخته شدهاند و دارای دو عدد ورودی برای اندازهگیری فشار سیال در دو نقطه متفاوت هستند. هرگونه اختلاف فشاری با حرکت عقربه روی صفحه نمایش نشان داده میشود.
مهمترین ویژگیهای گیج اختلاف فشار عبارتند از:
- گیج اختلاف فشار باید در برابر آب، گرد و غبار و سایر عوامل خارجی مقاوم باشد. این عوامل نباید موجب کاهش دقت آنها در اندازهگیری فشار شود.
- این گیجها در تماس با مواد اشتعالزا قرار دارند پس باید به گونهای طراحی شوند که تحت فشار بالا منفجر نشوند. در مکانهایی که مواد اشتعالزا وجود دارد این ویژگی اهمیت بیشتری پیدا میکند.
- در طراحی گیج فشار از مواد و متریالی استفاده میشود که در برابر خوردگی، فرسایش و هرگونه عوامل خارجی مقاوم هستند.
کاربردهای مختلف گیج اختلاف فشار در صنعت
وظیفه گیج اختلاف فشار اندازهگیری فشار بین دو نقطه است، طراحی و ساخت این ابزار به گونهای انجام شده که در سیستمها و دستگاههای مختلفی کاربرد دارد. کاربردهای گیج اختلاف فشار به شرح زیر است:
‣ قابل استفاده در فیلترهای صنعتی
یکی از رایجترین و مرسومترین کاربردهای گیج اختلاف فشار در فیلترهای صنعتی است. زمانی که کارتریج با آلایندهها مسدود میشود فشار بین درگاههای ورودی و خروجی افزایش مییابد و به دنبال آن بازده فیلتر کاهش پیدا میکند. زمانی که فشار به یک حد مشخصی برسد گیج اختلاف فشار آن را تشخیص داده و با آلارم تعویض آن از آسیب به سیستم خودداری میکند.
‣ اندازهگیری جریان سیال لولهها
در طراحی هر سیستمی لولههای مختلفی برای حرکت و جابهجایی سیالات وجود دارد.
‣ طراحی هیدروموتورها
یکی از محرکهای مهم در طراحی سیستمهای هیدرولیکی، هیدروموتورها هستند که با فشار هیدرولیک کار میکنند. گیج اختلاف فشار وظیفه اندازهگیری فشار در دو طرف هیدروموتور را به عهده دارد، بدین ترتیب هر لحظه اطلاعات دقیقی از عملکرد موتور خواهید داشت.
‣ تشخیص نشتی
گیج اختلاف فشار میتواند فشار تفاضلی بین محفظهای که نشتی دارد و یک محفظه مرجع را نشان دهد. تشخیص نشتی علاوه بر اینکه موجب صرفه جویی در زمان میشود، اطلاعات و دادههای دقیقتری را به نمایش میگذارد.
بهترین گیج اختلاف فشار در بازار
دو نوع گیج اختلاف فشار وجود دارد:
+ گیج اختلاف فشار پیستونی
در سیستمهایی که مایعات و سیالات از آن عبور میکند از این نوع گیج استفاده میکنند. گیج اختلاف فشار پیستونی با حرکت یک پیستون در یک سوراخ و در برابر فنر فشار وارد شده را اندازهگیری میکند.
+ گیج اختلاف فشار دیافراگمی
در این مدل گیج پورت فشار بالا و پورت فشار پایین از یکدیگر جدا هستند. این گیج با استفاده از یک دیافراگم پلاستیکی در برابر فنر، اندازهگیری فشار را انجام میدهد. معمولا برای اندازهگیری فشار گاز، مایعات و هوا از این گیج استفاده میکنند.
نحوه عملکرد گیج اختلاف فشار
گیج اختلاف فشار در محفظه عملیاتی از دو بخش مجزا ساخته شده است و این دو بخش توسط یک صفحه دیافراگمی از یکدیگر جدا میشوند. برای اینکه گیج اختلاف فشار عملکرد و بازده خوبی داشته باشد باید این دو بخش نسبت به یکدیگر ایزوله شوند. به همین دلیل هیچ تبادل سیالی در این دو بخش دیده نمیشود و هر یک از ورودیها با یک محفظه در ارتباط است. اگر فشار سیال در هر دو ورودی به یک اندازه باشد، صفحه دیافراگمی هیچ حرکتی نخواهد داشت و عقربه گیج متصل به آن هیچ فشاری را نشان نمیدهد.
اگر فشار در یک ورودی افزایش یابد و تغییر کند، این اختلاف فشار موجب جا به جایی صفحه خواهد شد. صفحه تحت تاثیر فشار بالا به سمت محفظه با فشار کمتر منقبض میشود و عقربه گیج مقدار اختلاف فشار را اندازهگیری میکند.
حالت ارتجاعی صفحه دیافراگم بر عملکرد گیج تاثیر مثبتی میگذارد، این صفحه از بهترین و مقاومترین متریال ساخته شده است و موجب اختلال در اندازهگیری نخواهد شد. هرگونه آسیب به این صفحه موجب عملکرد نادرست گیج اختلاف فشار میشود.
مزایا و معایب استفاده از گیج اختلاف فشار
مزایا گیج اختلاف فشار |
معایب گیج اختلاف فشار |
| مقاومت بسیار بالا در برابر عوامل خارجی مانند زنگ زدگی و شکستگی | نیاز به سرویس دورهای دارند |
| سطح ایمنی بسیار بالا | قطعات متحرک و چرخدندههای کوچک این گیج به مرور زمان فرسوده میشوند |
| ارائه نتایج و دادههای دقیق | باید دائما تحت عمل کالیبراسیون قرار بگیرند |
| طراحی ساده و متناسب با نیاز مصرف کننده | |
| نصب بسیار ساده و آسان |
اندازه گیری سرعت جریان با استفاده از گیج اختلاف فشار
گیج اختلاف فشار سرعت جریان سیالات را بر اساس اصل برنولی اندازهگیری میکند. بر اساس این اصل افزایش سرعت همزمان با کاهش فشار یا کاهش انرژی رخ میدهد. اپراتور قادر است تا فشار بالای گیج را به قطر بزرگتر متصل کند و فشار پایین گیج را به قطر کوچکتر وصل میکند، بدین ترتیب سرعت جریان اندازهگیری میشود و روی صفحه نمایشگر آن را نشان میدهد.
اندازه گیری مایعات با استفاده از گیج اختلاف فشار
در برخی از صنایع مانند صنایع دارویی، شیمیایی و غیره اندازهگیری سطح مایعات اهمیت بسیاری دارد. گیج اختلاف فشار یکی از ابزارهایی است که به کمک آن میتوان سطح مایعات را اندازهگیری کرد. گیج فشار با اندازهگیری فشار دو طرف و فشار سر سیال قادر است سطح مایعات را به طور دقیق اندازهگیری کند.
اندازه گیری میزان رسوب با استفاده از گیج اختلاف فشار
سیالات و مایعات درون لولهها، ناخالصیهایی دارند که ممکن است در بخشهایی که لولهها خمیده و زاویهدار هستند رسوب کنند. این رسوبات مانع حرکت درست سیالات میشود و به مرور زمان موجب اختلال در عملکرد سیستم میشود. گیج اختلاف فشار با بررسی لولهها میزان رسوبات را اندازهگیری میکند و در صورت وجود هرگونه مشکلی به سیستم مرکزی هشدار میدهد.
نکات مهم برای خرید گیج اختلاف فشار
گیج اختلاف فشار مدلهای مختلفی دارد و با توجه به ساختاری که دارند در بخشهای متفاوتی از آنها استفاده میشود. به همین دلیل بهتر است در زمان خرید گیج اختلاف فشار به چند نکته مهم توجه داشته باشید.
- دقت اندازهگیری گیج اختلاف فشار را در نظر بگیرید.
- دامنه فشار گیج باید با مقیاس آن تناسب داشته باشد.
- گیجهای اختلاف فشار تحت تاثیر دما قرار میگیرند پس باید در زمان خرید به دمای محیط و نوع گیج همواره توجه داشته باشید.
- گیج اختلاف فشار باید با محیط مورد نظر سازگار باشد در غیر اینصورت عملکرد درستی نخواهد داشت.
- در زمان خرید گیج باید به نوع اتصالات آن توجه کنید زیرا نوع اتصالات و نصب گیج باید با دستگاه اصلی سازگار باشد.
توصیههایی برای خرید بهترین گیج اختلاف فشار
گیج اختلاف فشار یک ابزار دقیق برای اندازهگیری فشار دو نقطه، سرعت جریان سیالات، وجود رسوبات و غیره است. برای خرید یک گیج اختلاف فشار با کیفیت میتوانید به فروشگاه ترمودیجیت مراجعه کنید، به منظور حفظ کیفیت و کسب رضایت مشتریان که در راستای اهداف ترمودیجیت قرار دارد از بهترین و با کیفیتترین مواد اولیه و قطعات در ساخت ابزارهای اندازهگیری و سایر محصولات استفاده شده است. هرچه کیفیت ساخت قطعات بالاتر باشد قطعا بازده و عملکرد ابزار هم بهتر خواهد بود.
⁐ سوالات متداول درباره گیج اختلاف فشار ⁐
1. گیج اختلاف فشار قادر است تا فشارهای جزئی را اندازهگیری کند؟
بله، این گیج توانایی بررسی فشارهای جزئی و بسیار کم را هم دارد و نتیجه را به صورت دقیق روی صفحه نمایشگر نشان میدهد.
2. کدامیک از گیجهای اختلاف فشار کاربرد وسیعتری دارند؟
گیج اختلاف فشار دیافراگمی با توجه به عملکردی که دارد میتواند در بخشهای مختلفی مورد استفاده قرار بگیرد. در اندازهگیری هوا، گاز و مایع به راحتی از آن استفاده میکنند.