ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر

ترانسمیتر فشار(Pressure Transmitter پرشر ترانسمیتر، منتقل کننده فشار)

از جمله تجهیزات پرکاربرد ابزار دقیق  جهت کنترل فرآیندهای صنعتی میباشد که اغلب برای اندازه گیری فشار گازیا مایع به کار می رود.

یکی از متغییر های مهم در صنعت که اندازه گیری آن اهمیت دارد فشار می باشد.
و به صورت نیرو بر واحد سطح یا نیروی عمودی وارد شده بر یکای مساحت یک سطح تعریف می شود.

واحد های اندازه گیری

انواع واحدهای اندازه گیری فشار  نیز پاسکال ، اتمسفر ، بار ، psi و … می باشد.
میزان متغییر فشار  هم در ایمنی و هم در کیفیت محصول نهایی اهمیت دارد.
یکی از پرکاربرد ترین تجهیزات ابزار دقیق گیج های فشار (Pursser gauge) هستند که تقریبا در تمامی کارخانه ها و صنایع مشاهده می شوند.

کاربردهای دیگر متغیر فشار

علاوه براین از متغییر فشار به طور غیر مستقیم برای اندازه گیری پارامترهای دیگر مانند:
دما (Tempreture)، فلو (Flow) و سطح (Level) نیز استفاده می شود.

گیج های اندازه گیری دما به صورت ریموت دارای محفظه (Bulb) می باشد که تغییرات دما باعث تغییر فشار در آن شده و با استفاده از این ویژگی میزان دما مشخص می شود.

در اندازه گیری فلو به روش اختلاف فشار (Differential Pursser) نیز با استفاده از یک مانع مانند اریفیس ، ونتوری ، فلو نازل و … ، اختلاف فشار ایجاد شده و با اندازه گیری آن فلو محاسبه می شود.
به منظور اندازه گیری سطح نیز با استفاده از اندازه گیری فشار  هیدرواستاتیک و رابطه آن با ارتفاع میزان سطح مشخص می شود.

برای اندازه گیری فشار  به صورت محلی انواع گیج های فشار (Pursser gauge) و برای کابردهای ایمنی از انواع سویچ های فشار (Pursser Switch)استفاده می شود.
همچنین ترانسمیترهای فشار  نیز برای اندازه گیری فشار  در بازه مشخص ارسال آن به سیستم کنترل مورد استفاده قرار می گیرند.

مساله مهم دیگر در اندازه گیری فشار  تجهیزات جانبی مورد استفاده می باشد که به منظور اندازه گیری صحیح و حفظ تجهیزات اندازه گیری در مقابل شرایط فرآیندی باید انتخاب و مورد استفاده قرار گیرند.

کاربرد ترانسمیتر فشار در صنایع مختلف

صنایع شیمیایی و پتروشیمی ، دارویی، مواد غذایی و زیست‌محیطی، نیروگاهی ،کشتی‌سازی و صنایع خودرو  ازجمله صنایعی هستند که اندازه‌گیری فشار (ترانسمیتر فشار – Pursser Transmitter) در آن‌ها اهمیت دارد.
وجود طیف گسترده‌ای از محصولات درزمینهٔ اندازه‌گیری فشار (پرشر ترانسمیتر – Pursser Transmitter) باعث می‌شود انتخاب تجهیزات برای هر کاربردی آسان باشد اما هیچ محصولی برای همه کاربردها مناسب نمی‌باشد.
بنابراین تجهیزات ابزاردقیق انتخاب شده باید تحت شرایط کاربری و در هر زمان قابل اطمینان بوده و به لحاظ اقتصادی نیز به‌صرفه باشد.

محل نصب و اجزاء تشکیل دهنده ترانسمیترها

محل نصب ترانسميترها روي لوله ها و مخازن در سراسر محوطه در نقاط اندازه گيري  می باشد.
در مجموع ترانسميترها از سه قسمت اصلي  تقويت كننده، مبدل(ترانسديوسر) و حس كننده ساخته شده اند.
ترانسميترها در دو نوع نيوماتيكي والكتريكي تولید شده اند.
خروجي ترانسميتر هاي الكتريكي بين ۴ تا ۲۰ ميلي آمپر است  و ترانسميتر هاي نيوماتيكي بين ۳ تا ۱۵ psi بر حسب تغييرات كميت ورودي مي تواند تغيير كند.
قابل توجه است که قسمت هاي مبدل و تقويت كننده براي انواع ترانسميترها یکسان است و براي كميت هاي مختلف تنها قسمت حس كننده تفاوت دارد.
به عنوان مثال درمورد ترانسميتر هاي فشار قسمت حس كننده به درجه فشار حساس  است .
در مورد ترانسميتر درجه حرارت ،قسمت حس كننده به (دما)درجه حرارت حساس  است.

کالیبره کردن ترانسمیترها

براي كاليبره كردن  یا مدرج كردن ترانسميترها  براساس دستور سازنده با دادن ورودي هاي مشخص خروجي را باید تنظيم كنيم.
به طور مثال  در صورتی که ورودي صفر است خروجي ترانسميتر نيوماتيكي بايد ۳ psi بشود و و در صورت حداکثر بودن ورودی در خروجي بايد ۱۵ دیده شود.
ترانسدیوسر  وسیله ای است که کار آن تبدیل حالات انرژی به یکدیگر است ، یعنی  در صورتی که همراه ترانسدیوسر  یک سنسور فشار داشته باشیم ، پارامتر  توسط سنسور فشار اندازه گیری می شود و مقدار مشخص شده به ترانسدیوسر تحویل داده می شود ،بعدترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و قابل فرستادن به وسیله سیم های فلزی ، تبدیل می کند .
در نتیجه همیشه خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی می باشد که می تواند ویژگیها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را در سمت دیگر خط تغییر دهد .
البته  باید در نظر داشت که سنسور انتخابی از نوع سنسورهایی باشد که مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند به طور مثال دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی به ترانسدیوسر  وارد شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده می شود.

 معرفی پرشر ترنسمیتر 

ترانسمیتر فشار هم در کنترل فشار و نمایش مقدارهای فشار به کار می رود هم به عنوان ترانسمیتر مقادیر سطح مایعات در مخازن کاربرد دارد .
در مدلهای دیفرانسیلی ( ترانسمیتر اختلاف فشار ) در مانیتورینگ و کنترل به کار برده می شوند.
این تجهیزات اگر در نوع مدلهای قلمی باشند دارای قیمت ارزان هستند .
ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری دقیق فشار مکانیزمهای متفاوتی را به کار می برد که در اکثر مدلها از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده می شود.
نکته دیگر دقت وسایل می باشد که در ترانسمیترهای آزمایشگاهی دقیق و یا پیشرفته تا بیست و پنج صدم درصد و یا بالاتر و در مدلهای عادی و معمولی تا نیم درصد می باشد.

انواع ترانسمیتر فشار :

•    ترانسمیتر فشار به همراه نمایشگر
•    ترانسمیتر فشار مخصوص محیط های انفجاری
•    ترانسمیتر فشار تفاضلی
•    ترانسمیتر فشار هوشمند
•    ترانسمیتر فشار پایین
•    ترانسمیتر فشار صنعتی
•    ترانسمیتر فشار قلمی
هم چنین دسته ای از ترانسمیترهای فشار موجود هستند که برای اندازه گرفتن شکل پویای تغییرات سریع طراحی می شوند.
در انتخاب ترانسمیترهای فشار بایستی نکات زیر را در نظر داشت.

منفی یا مثبت بودن فشار
دقت  وسیله
مطلق یا نسبی بودن فشار
محدوده اندازه گیری
نوع خروجی لازم
نوع خورندگی ماده

کاربردهای ترانسمیتر فشار:

ترانسمیتر های فشار در محیط های زیادی استفاده می شوند.
در تحقیق ترانسمیتر های خاص و با حساسیت زیاد برای به نتیجه رسیدن آزمایش ها استفاده می شوند.
در تکنولوژی کنترل ، ترانسمیتر های توسعه یافته خاصی به کار برده می شوند.
روزانه ترانسمیتر های فشار برای مانیتورینگ و کنترل  فرآیندهایی  که با آنها ارتباط داریم به کار برده می شوند.

مزایا و کاربردهای ترانسمیتر فشار به شرح زیر است:

•    کاهش هزینه
•    انعطاف پذیری
•    مراقبت از محیط زیست
•    سیگنالهای قابل اطمینان و سریعی از error ها در سیستم کنترل شده ایجاد می کند.
مثل شکستگی وسیله و یا تراکم و گرفتگی.
•    تشخیص فرسودگی ابزار.
•    در خودکار سازی جریان و  خودکار کردن کنترل کیفیت مواد و مدیریت دیده بانی مواد استفاده می شوند.
•    ایجاد سیگنال خطر در محل کار مثلا برای انباشته شدن بیش از اندازه آلاینده ها.

کاربرد های دیگر ترانسمیتر ها به شرح زیر میباشد:

۱-    اندازه گیری فشار

این کاربرد، در مواردی از جمله تجهیزات هواشناسی، هواپیما، اتومبیل و سایر وسایلی که در آن‌ها فشار کارایی دارد استفاده می شود که منظور همان کاربرد مستقیم ترانسمیتر های فشاراست.

۲-اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا

کاربرد آن در موشک،هواپیما، بالن‌های هواشناسی، ماهواره و غیره است.
در همه این موارد از رابطه بین تغییرات فشار با ارتفاع نسبت به سطح دریا استفاده میشود.

۳-اندازه گیری جریان

جریان را می توان به وسیله اثر ونتوری و رابطه آن با فشار، اندازه گرفت.
در یک تیوب ونتوری اختلاف فشار بین دو بخش (ضمن داشتن دهانه ای با قطرهای متفاوت) اندازه گرفته می شود.
این اختلاف فشار، رابطه مستقیم با سرعت جریانی که  از تیوب می گذرد دارد.
چون که این اختلاف فشار نسبتاً کوچک است ترانسمیتر فشار  که دارای بازه کم به کار برده میشود.

۴-اندازه گیری ارتفاع / عمق

می توان برای اندازه گیری ارتفاع سطح مایع ازترانسمیتر فشار استفاده نمود.
عمدتا از این تکنیک برای اندازه گرفتن موقعیت جسم غوطه ور در آب و یا ارتفاع سطح مایع درون یک مخزن استفاده می شود.
در اکثر کاربردهای عملی، سطح مایع با فشار متناسب است.

۵-آزمایش نشتی

با اندازه گرفتن افت فشار می توانیم  نشتی سیستم را محاسبه کنیم.
روش‌های معمول برای این کار، دو روش  میباشند:
１.    مقایسه کردن فشار سیستم با فشار سیستمی که نشتی مشخصی دارد و استفاده کردن از این اختلاف فشار .
２.     اندازه گرفتن فشار و کنترل تغییرات آن در طول یک بازه زمانی