ترانسمیتر فشار تفاضلی (DP Transmitters) از پر کاربردترین تجهیزات در حوزه اندازه گیری فشار است. این نوع ترانسمیتر فشار اختلاف فشار بین دو نقطه در یک سیستم را اندازه گیری می کنند. آنها بخش مهمی از مکانیک سیالات هستند و به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند انرژی، صنایع شیمیایی و نفت و گاز استفاده می شوند. این سنسورها بسیار دقیق هستند و می توانند فشارهای بسیار پایین را با دقت زیادی اندازه گیری کنند. آنها اغلب برای نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی، اندازه گیری سطوح یا جریان، برای تشخیص نشتی در لوله ها و نظارت بر عملکرد موتورها و پمپ ها استفاده می شوند.
اصل سنسور فشار دیفرانسیل چیست؟
فشار دیفرانسیل (dp) اختلاف فشار بین دو فشار است.
سلول فشار دیفرانسیل دو فشار را با هم مقایسه می کند:
- یک فشار مرجع در سمت فشار پایین (LP یا BP)
- فشار در سمت فشار بالا (HP)
سنسور فشار دیفرانسیل اختلاف فشار را به سیگنال الکترونیکی تبدیل می کند.
اصول فشار
- فشار حاصل نیرویی است که بر واحد سطح اعمال می شود.
- در مورد سیال و گاز، این قسمت داخل لوله، مخزن یا سایر محفظه مهر و موم شده خواهد بود.
- از آنجایی که فشار یک کمیت فیزیکی است، می توان آن را اندازه گیری کرد.
- واحد اندازه گیری فشار دیفرانسیل پاسکال (Pa) است. همچنین واحدهای فشار دیفرانسیل دیگری از جمله بار، میلی بار، mmWC نیز وجود دارند که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند.
ترانسمیتر فشار دیفرانسیل چگونه کار می کند؟
اکنون که کمی در مورد فشار میدانیم، بیایید در مورد اینکه چگونه یک ترانسمیتر فشار دیفرانسیل چگونه کار میکند و به ما میگوید فشار چقدر است، بحث کنیم.
Delta-P یا DP اصطلاح استاندارد صنعتی برای فشار دیفرانسیل اندازه گیری شده است. بنابراین از این به بعد در این مقاله، وقتی در مورد ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل صحبت می کنیم، از اصطلاحاتی استفاده می کنیم که در صنعت استفاده می شود.
دلتا به معنی تغییر در و P به معنای فشار است. علاوه بر این، اکثر مردم یک ترانسمیتر فشار دیفرانسیل را یک سنسور یا فرستنده DP می نامند. از این پس از این دستگاه ها به عنوان فرستنده DP یاد می کنیم.
نحوه عملکرد ترانسمیتر فشار تفاضلی
ترانسمیتر فشار تفاضلی دارای دو پورت فشار است: یک پورت برای فشار کم (LP) و یک پورت برای فشار بالا (HP).
هر یک از این پورت ها به یک غشای فلزی متصل می شوند.
هنگامی که فشار فرآیند از طریق هر یک از این پورت ها اعمال می شود، دیافراگم فلزی را تغییر شکل می دهد.
سنسور فشار صنعتی اختلاف فشار را با تغییر تغییر شکل دو دیافراگم فلزی اندازه گیری می کند.
دیافراگم های فلزی فشار اندازه گیری شده را از طریق یک سیال داخلی به عنصر اندازه گیری میکرو خازنی منتقل می کنند.
فشار وارد شده به دو طرف المنت باعث فشرده شدن المنت می شود. تغییر شکل اندازه گیری شده متناسب با فشار تفاضلی است که باید اندازه گیری شود.
سپس سیگنال به صورت دیجیتالی توسط واحد الکترونیکی پردازش می شود تا سیگنال آنالوگ و دیجیتال به دست آید.
عناصر ترانسمیتر فشار دیفرانسیل
فرستنده DP یک گیج اندازه گیری فشار یا یک وسیله الکتریکی است که از دو عنصر برای اندازه گیری اختلاف فشار در یک ظرف مهر و موم شده مانند لوله استفاده می کند. فرستنده های DP یک عنصر اولیه، یک عنصر ثانویه و یک محفظه الکترونیکی خواهند داشت
عنصر اولیه با افزایش جریان در لوله، اختلاف فشار ایجاد می کند. عنصر ثانویه اختلاف فشار تولید شده توسط عنصر اولیه را تا حد امکان با دقت اندازه گیری می کند. عنصر اولیه را گاهی ضلع بالا و عنصر ثانویه را ضلع پایین می نامند.
دیافراگم مهر و موم شده در ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل
عناصر موجود در یک فرستنده DP دارای دیافراگم های مهر و موم شده و یکی از چندین راه برای تبدیل فشار اعمال شده بر روی دیافراگم ها به سیگنال الکتریکی هستند.
انواع مختلف حسگرها در یک ترانسمیتر فشار دیفرانسیل
حسگرهایی مانند ظرفیت دیفرانسیل، سیم ارتعاشی یا گیج فشار برای تولید سیگنال الکتریکی استفاده می شود. این سیگنال به محفظه الکترونیک، جایی که پردازش، تبدیل و تقویت انجام می شود، ارسال می گردد و به یک جریان یا ولتاژ خروجی که می تواند توسط سیستم کنترل خوانده شود، تبدیل می شود.
محدوده فشار ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل چقدر است؟
چندین محدوده فشار دیفرانسیل برای ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل موجود است. محدوده اندازه گیری موجود از 0 تا 1 میلی بار برای کمترین تا 0 تا 30 بار برای بالاترین محدوده است.
این محدودههای فشار موجود، نیازهای طیف گستردهای از کاربردها را برای نظارت مؤثر بر فرآیندهای سیال برآورده میکنند.
خروجی الکتریکی یک ترانسمیتر DP
خروجی جریان معمولاً یک سیگنال 4-20 میلی آمپر یا در برخی موارد یک سیگنال 0 تا 5 یا 0 تا 10 ولت است. خروجی الکتریکی تولید شده توسط ماژول الکترونیکی فرستنده DP خطی و متناسب با دلتا-P اندازه گیری شده واقعی است. بسته به محدوده فشار اندازه گیری شده، یک سیگنال 4 میلی آمپر برابر با دلتا P اندازه گیری شده 0 psi و یک سیگنال 20 میلی آمپر برابر با حداکثر مقدار قابل اندازه گیری است. در این مورد، ما می گوییم که حداکثر Delta-P 100 psi است.
با استفاده از این متغیرها، می دانیم که یک سیگنال 12 میلی آمپر برابر 50 psi Delta-P است. رابطه سیگنال الکتریکی تولید شده با واحدهای اندازه گیری را خروجی مقیاس شده می نامند.
حوزه های کاربردی ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل چیست؟
انواع مختلف ترانسمیتر فشار دیفرانسیل در بسیاری از کاربردها، از اندازهگیری جریان گرفته تا اندازهگیری سطح، از طریق فیلتراسیون و اندازهگیری چگالی و همچنین اندازهگیری رابط استفاده میشوند. آنها را می توان برای موارد زیر استفاده کرد:
- برای نظارت بر پمپ، فشار دیفرانسیل را اندازه گیری کنید.
- برای نظارت بر گرفتگی فیلتر، افت فشار را اندازه گیری کنید.
- سطح مایع یا گاز را به طور مداوم برای یک مخزن تحت فشار اندازه گیری کنید.
- حجم یا جریان جرمی یک سیال (جریان مایع، جریان گاز، جریان آب یا جریان بخار) را اندازه گیری کنید.
- یک رابط یا چگالی را اندازه گیری کنید.
مزایای ترانسمیتر فشار دیفرانسیل چیست؟
سنسورهای فشار دیفرانسیل مزایای زیادی برای فرآیندهای صنعتی دارند.
- مناسب برای بسیاری از کاربردها: اندازه گیری جریان، اندازه گیری سطح، فیلتراسیون، اندازه گیری چگالی، اندازه گیری رابط
- طراحی مقاوم در برابر فشارهای استاتیکی بالا مقاومت می کند.
- دقت اندازه گیری بهبود یافته در مقایسه با استفاده از دو سنسور فشار نسبی
- اندازه گیری فشار دیفرانسیل با فشار بسیار کم
- اندازه گیری فشار دیفرانسیل با فشارهای استاتیکی بسیار بالا
- ترانسمیترهای فشار دیافرام سیل برای دماهای شدید از -90 درجه سانتیگراد تا +400 درجه سانتیگراد و محیط های خشن مناسب هستند.
جمع بندی
ترانسمیترهای فشار از کاربردی ترین ابزارها برای اندازه گیری فشار سیالات و گازها هستند. با توجه به نیاز فرآیند خود می توانید انواع سنسور فشار را انتخاب نمایید. همچنین استفاده از گیج فشار یا همان مانومتر برای کاربردهای معمولی تر در اندازه گیری فشار مناسب هستند. شما می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید و هر ابزار اندازه گیری که نیاز دارید را سفارش دهید. در حین سفارش می توانید از مشاوره کارشناسان پرشین ابزار دقیق بهره ببرید.
نظرات کاربران