ترانسمیتر فشار: اصول، انواع و کاربردها

ترانسمیتر فشار یکی از مهم‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری در سیستم‌های صنعتی و فرآیندی است. این ابزار برای اندازه‌گیری فشار گازها یا مایعات و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی برای ارسال به سیستم‌های کنترل یا نمایشگرها طراحی شده است.

تعریف ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter یا Pressure Transducer) وسیله‌ای است که فشار فیزیکی یک سیال (مایع یا گاز) را اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد (معمولاً 4-20 میلی‌آمپر) تبدیل می‌کند. این ابزار در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، دارویی و بسیاری دیگر از صنایع کاربرد دارد.

اصول عملکرد ترانسمیتر فشار

ترانسمیتر فشار معمولاً شامل سه بخش اصلی است:

https://www.armanmeli.ir/%D8%A8%D8%AE%D8%B4-%D8%A8%D8%A7%D8%B2%D8%A7%D8%B1-121/1166700-%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B3%D9%85%DB%8C%D8%AA%D8%B1-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D8%B5%D9%88%D9%84-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B1%D8%AF%D9%87%D8%A7

سنسور فشار: فشار فیزیکی را تشخیص می‌دهد.

مبدل (ترانسدیوسر): سیگنال فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.

مدار الکترونیکی: سیگنال تولید شده را تقویت، فیلتر و به سیگنال خروجی استاندارد تبدیل می‌کند.

انواع حسگرهایی که در ترانسمیترها استفاده می‌شوند شامل حسگرهای مقاومتی، خازنی، پیزوالکتریک و پیزورزیستیو هستند.

انواع ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار را می‌توان بر اساس نوع اندازه‌گیری یا تکنولوژی ساخت دسته‌بندی کرد:

۱. بر اساس نوع اندازه‌گیری:

فشار مطلق (Absolute Pressure): فشار را نسبت به خلأ کامل اندازه‌گیری می‌کند.

فشار گیج (Gauge Pressure): فشار را نسبت به فشار اتمسفر اندازه‌گیری می‌کند.

فشار تفاضلی (Differential Pressure): اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه‌گیری می‌کند.

فشار مرکب (Compound Pressure): قابلیت اندازه‌گیری فشارهای مثبت و منفی (خلا) را دارد.

۲. بر اساس تکنولوژی:

الکترومکانیکی

الکترونیکی

خازنی

پیزوالکتریک

سیلیکونی (MEMS)

سنسورهای فشار و فرستنده فشار

تفاوت اصلی بین سنسور فشار و فرستنده فشار ، نوع سیگنال خروجی و امکان مدیریت سیگنال های منتقل شده و استفاده شده توسط سایر سیستم ها است. به طور خلاصه ، یک فرستنده فشار در واقع یک سنسور فشار است که با سایر مدارهای الکترونیکی برای پردازش و استاندارد سازی سیگنال همراه است.

بیایید این تفاوت ها را با جزئیات بیشتر بررسی کنیم:

1. سنسور فشار:

فعالیت اصلی: سنسور فشار فشار فیزیکی (گاز یا مایع) را تشخیص می دهد و آن را به سیگنال الکتریکی اصلی تبدیل می کند و برای سوئیچ L-NOD استفاده می شود.

نوع سیگنال خروجی: سیگنال فشار سنسور فشار به طور کلی یک سیگنال الکتریکی ولتاژ کم است (برای مثال ، تغییر مقاومت یا تغییر ظرفیت). این سیگنال مستقیماً روی فشار اعمال می شود ، اما معمولاً در یک سیستم کنترل یا نمایش نیاز به پردازش و تقویت دارد.

پردازش سیگنال: فقط سنسورهای فشار هیچ مدارهای پیچیده ای برای پردازش ، تقویت یا خطی شدن سیگنال (یا بسیار ساده) ندارند. سیگنال خروجی آن می تواند به تغییرات در سر و صدا و دما حساس باشد.

ظرفیت تحویل سیگنال: به دلیل ماهیت اصلی و معمولاً سیگنال های خروجی ولتاژ کم ، سیگنال سنسور فشار برای انتقال مسافت طولانی مناسب نیست و می تواند در طول مسیر ولتاژ یا تداخل ایجاد کند.

برنامه های متداول: سنسورهای فشار اغلب به عنوان مؤلفه یا عناصر در سایر دستگاه ها استفاده می شوند. به عنوان مثال ، در یک سوئیچ فشار ، یک دستگاه اندازه گیری فشار دیجیتال یا یک سیستم کنترل می تواند در فاصله نزدیک به واحد پردازش قرار گیرد.2. فشار (فشار):

وظیفه اصلی: یک فرستنده فشار فشار فیزیکی (مانند سنسور فشار) را درک می کند ، اما سیگنال خام را از عنصر سنسور به یک سیگنال صنعتی استاندارد (سیگنال استاندارد صنعتی) تبدیل می کند.

نوع سیگنال خروجی: سیگنال خروجی یک فرستنده گیرنده فشار معمولاً یکی از سیگنال های صنعتی استاندارد مانند موارد زیر است:

4-20 میلی آمپر ساعت (4-20 میلی آمپر): به دلیل مقاومت زیاد به سر و صدای زیاد و امکان تشخیص سیم بحرانی (0 میلی آمپر) در محیط های صنعتی شایع ترین بود.

0-10 ولت (0-10 ولت) یا 0-5 ولت (0-5 ولت): سیگنال ولتاژ استاندارد.

سیگنال دیجیتال: هارت ، مودبوس ، VB FieldBus.

پردازش سیگنال: اهدا کنندگان فشار مدارهای الکترونیکی داخلی پیچیده تری نسبت به سنسورهای فشار دارند. این مدارها شامل آمپلی فایرها ، فیلترهای نویز ، مدارهای خطی (برای تغییر عناصر سنسور) ، مدارهای جبران دما (برای کاهش تأثیر دما در اندازه گیری ها) و مبدل های سیگنال (برای تبدیل سیگنال های خام به سیگنال های خروجی استاندارد) هستند.

ظرفیت سیگنالینگ: با استفاده از سیگنال های استاندارد صنعتی (به ویژه 4-20 میلی آمپر) ، فرستنده های فشار می توانند سیگنال هایی را که بدون کاهش قابل توجه یا انگل های نویز در مسافت های طولانی (تا صدها متر) اندازه گیری می شوند ، منتقل کنند.

کاربردهای متداول: فرستنده های فشار به طور گسترده در فرآیندهای صنعتی ، سیستم های اتوماسیون ، خطوط لوله ، مخازن ، پمپ ها ، کمپرسورها ، سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک (گرمایش ، تهویه ، تهویه مطبوع) و کنترل از راه دور مورد استفاده قرار می گیرند.

https://www.armanmeli.ir/%D8%A8%D8%AE%D8%B4-%D8%A8%D8%A7%D8%B2%D8%A7%D8%B1-121/1166696-%D9%81%D9%84%D9%88%D9%85%D8%AA%D8%B1-%D8%A7%D8%B5%D9%88%D9%84-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B1%D8%AF%D9%87%D8%A7-%D9%81%D9%86%D8%A7%D9%88%D8%B1%DB%8C-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%86%D9%88%DB%8C%D9%86

به طور خلاصه ، تفاوت اساسی در این است که سنسور فشار به سادگی فشار را احساس می کند و سیگنال الکتریکی شروع و بی طرف را تولید می کند. اهدا کنندگان فشار عبارتند از: دریافت ، پردازش ، مکمل و تحول سیگنال های استاندارد صنعتی که می توانند مستقیماً توسط سیستم های کنترل فرنژ طولانی مورد استفاده قرار گیرند. در حقیقت ، یک اهدا کننده فشار یک واحد کامل تر و آماده تر از یک سنسور فشار (یک جزء) برای استفاده در برنامه های صنعتی و اتوماسیون است.

結論

فرستنده ها فشارهای اصلی وسیله نقلیه در فرآیندهای صنعتی هستند که نقش مهمی در نظارت و کنترل دارند. شما می توانید عملکرد و ایمنی سیستم را با انتخاب مناسب ، نصب مناسب و کالیبراسیون منظم بهینه کنید. با افزایش تمایلات در فناوری ، آینده اهدا کنندگان فشار نوید ابزارهای دقیق تر ، باهوش تر و کمتری را می دهد.