مبدل فشار چیست؟

ترانسمیترهای فشار دستگاهی هستند که برای اندازه گیری و انتقال دقیق فشار سیال در صنایع مختلف استفاده می شوند. این دستگاه ها نقش مهمی در صنعت نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، صنایع داروسازی، صنعت آب و فاضلاب و تولید برق دارند. با این دستگاه ها می توان فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرد و برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی استفاده کرد. در این مقاله به تعریف ترانسمیتر فشار، انواع آن، کاربردها، ساخت و بهره برداری، مزایا و محدودیت های استفاده از این دستگاه می پردازیم.

1. تعریف ترانسمیتر فشار

سنسور فشار یا مانومتر وسیله ای است که فشار یک سیال (گاز یا مایع) را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال می تواند آنالوگ یا دیجیتال باشد و برای نظارت، کنترل و اندازه گیری فشار در یک فرآیند صنعتی استفاده می شود. سنسورهای فشار معمولاً در سیستم هایی استفاده می شوند که کنترل و اندازه گیری دقیق فشار مهم است.

2. انواع انتقال فشار

رسانه های پویا انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند. انواع رایج تبلیغات اجباری عبارتند از:

الف. ترانسمیتر فشار مطلق: این نوع فرستنده برای اندازه گیری فشار نسبت به خلاء کامل طراحی شده است. فشار مطلق همیشه مثبت است و معمولاً در کاربردهایی مانند هوافضا، اندازه گیری فشار گاز خلاء و سایر فرآیندهایی که نیاز به دقت بالایی دارند استفاده می شود.

ب- ترانسمیتر فشار گیج: یک فرستنده فشار گیج فشار را نسبت به فشار اتمسفر اندازه گیری می کند. این نوع فرستنده برای کاربردهایی که فشار اتمسفر تغییر می کند و نیاز است فشار مورد نظر نسبت به فشار اتمسفر اندازه گیری شود مناسب است.

ج ترانسمیتر فشار دیفرانسیل: این نوع ترانسمیتر اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه گیری می کند و عمدتاً در فرآیندهایی که اختلاف فشار بین دو نقطه مهم است (مانند اندازه گیری جریان در لوله ها) استفاده می شود.

د ترانسمیتر فشار مرکب: یک فرستنده فشار که برای اندازه گیری فشار بالا و پایین نسبت به فشار اتمسفر طراحی شده است. این نوع فرستنده مخصوصاً برای محیط هایی که هر دو نوع فشار مورد نیاز است مناسب است.

3. ساختار و عملکرد انتقال فشار

سنسور فشار معمولاً از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

الف- سنسور فشار: سنسور فشار قسمت اصلی یک دستگاه الکتریکی است که فشار آب را اندازه گیری کرده و آن را به سیگنال تبدیل می کند. این دستگاه ها معمولاً از نیمه هادی ها یا مواد پیزوالکتریک ساخته می شوند و با تغییر فشار، تغییرات الکتریکی ایجاد می کنند.
https://tejaratonline.ir/fa/news/239123/%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-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA
مبدل: یک مبدل سیگنال خروجی سنسور را تقویت می کند و آن را به یک سیگنال استاندارد تبدیل می کند. این سیگنال ممکن است آنالوگ یا دیجیتال باشد. در سیستم های دیجیتال، پروتکل هایی مانند HART و Modbus اغلب برای انتقال داده ها استفاده می شوند.

ج مدار الکترونیکی: در مبدل فشار مدار الکترونیکی وظیفه تولید و انتقال سیگنال را بر عهده دارد. این مدارها شامل مدارهای تقویت کننده، فیلترها، مبدل های آنالوگ به دیجیتال و سایر قطعات الکترونیکی است.

4. کاربردهای ترانسمیترهای فشار

ترانسمیترهای فشار در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از مهمترین کاربردهای این تجهیزات عبارتند از:

الف- صنعت نفت و گاز

در صنعت نفت و گاز، کنترل فشار در خطوط انتقال، نفت و گاز و سیستم های پالایشگاهی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از فرستنده های فشار برای اندازه گیری فشار در این نقاط استفاده می شود تا از بروز مشکلاتی مانند نشتی یا ترکیدگی جلوگیری شود.
https://tejaratonline.ir/fa/news/239090/%DA%AF%DB%8C%D8%AC-%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA
ب شیمی نفت

در پتروشیمی از ترانسمیترهای فشار برای کنترل و اندازه گیری فشار در فرآیندهای پیچیده و حساس مانند تقطیر، استخراج و فرآوری محصولات شیمیایی استفاده می شود.

ج- صنعت آب و فاضلاب

در سیستم های آب و فاضلاب، از ترانسمیترهای فشار برای نظارت و اندازه گیری فشار در سیستم های انتقال آب و تصفیه خانه ها استفاده می شود. این فرستنده ها در درجه اول برای جلوگیری از نوسانات فشار که می تواند به تجهیزات و لوله ها آسیب برساند استفاده می شود.

در صنعت داروسازی

ترانسمیترهای فشار در فرآیندهای دارویی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن کنترل فشار دقیق در راکتورها و تجهیزات تولید دارویی مورد نیاز است. این فرستنده ها به تولید داروهایی با کیفیت و دقت بالا کمک می کنند.

5. مزایای استفاده از ترانسمیتر فشار

استفاده از ترانسمیترهای فشار دارای مزایای زیادی است، از جمله:

دقت بالا: فرستنده فشار فشار را با دقت بالا اندازه گیری می کند و اطلاعات دقیقی از وضعیت سیستم ارائه می دهد. این دقت در کاربردهای صنعتی و حساس مورد استفاده در محصولات منطقه شاه‌کلید حائز اهمیت است.

قابلیت اندازه گیری در شرایط سخت: فرستنده های فشار می توانند در شرایط محیطی سخت از جمله دمای بالا، فشار بالا و محیط های خورنده کار کنند. این ویژگی استفاده از آنها را در صنایع با شرایط سخت کاری آسان می کند.

قابلیت اتصال به سیستم های کنترلی: بسیاری از ترانسمیترهای فشار قابلیت اتصال به سیستم های کنترل صنعتی را دارند و می توانند به طور مداوم اطلاعات را به سیستم های مانیتورینگ ارسال کنند. این ویژگی امکان کنترل بهتر و بهره وری بیشتر را فراهم می کند.

کاهش هزینه های نگهداری: با استفاده از ترانسمیترهای فشار می توان از مشکلات ناشی از نوسانات فشار کنترل نشده جلوگیری کرد. این به کاهش هزینه های نگهداری و جلوگیری از خرابی های احتمالی کمک می کند.

6. محدودیت ها و چالش های استفاده از ترانسمیتر فشار

اگرچه مبدل های فشار دارای مزایای بسیاری هستند، اما محدودیت ها و چالش های خاصی در استفاده از این دستگاه وجود دارد. این چالش ها عبارتند از:

کالیبراسیون مورد نیاز: فرستنده های فشار برای ارائه داده های دقیق نیاز به کالیبراسیون دارند. کالیبراسیون معمولاً باید در فواصل زمانی معین انجام شود تا از دقت اندازه گیری اطمینان حاصل شود.

حساس به شرایط محیطی: اگرچه ترانسمیترهای فشار برای کار در شرایط سخت طراحی شده اند، اما شرایط محیطی بسیار ضعیف می تواند بر عملکرد آنها تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، دمای بسیار بالا یا پایین، رطوبت و آلودگی محیطی می تواند بر دقت دستگاه تأثیر منفی بگذارد.

قیمت بالا: فرستنده های فشار با کیفیت و دقت بالا هزینه های قابل توجهی دارند. این می تواند برای برخی از صنایع با بودجه محدود یک چالش باشد.

نتیجه

سنسورهای فشار ابزار مهمی برای کنترل و اندازه گیری فشار در صنایع مختلف هستند. این دستگاه ها با دقت بالا و توانایی کار در شرایط سخت محیطی نقش مهمی در بهبود عملکرد و ایمنی سیستم های صنعتی دارند. اما نیاز به کالیبراسیون، حساسیت به شرایط محیطی و هزینه نسبتاً بالا از چالش های استفاده از این تجهیزات است. با پیشرفت تکنولوژی، انتظار می رود که ترانسمیترهای فشار با دقت و کارایی بیشتری ساخته شوند و کاربردهای گسترده تری در صنایع مختلف پیدا کنند.