گیج فشار چیست؟

ایران اکونومیست - گیج فشار دستگاه اندازهگیری شدت فشار سیالات است. برخلاف گیجهای فشار معمولی که یک ورودی برای سیال دارند، گیجهای اختلاف فشار دارای دو ورودی برای سیال هستند.

کد خبر: ۴۰۶۸۰۳

تاریخ: ۱۸ اسفند ۱۴۰۰ - ۰۹:۳۷

این گیجها اختلاف فشار را در دو نقطه ورودی اندازهگیری میکنند و اختلاف آنها در صفحه نمایش داده میشود. برای تنظیم ماشینهای قدرت سیال باید از گیجهای فشار استفاده کرد و وجود آنها برای عیب یابی ضروری است. سیستمهای قدرت سیال بدون وجود گیج فشار غیر قابل پیشبینی و غیر قابل اطمینان هستند. گیج فشار نشان میدهد که آیا در سیستم سیال نشتی یا تغییر فشاری وجود دارد که بتواند بر سیستم عملکرد هیدرولیک تاثیر بذارد یا خیر. تمامی گیجهای فشار به نحوی طراحی میشوند که در یک محدوده فشار مشخص کار کنند.

تاریخچه گیج فشار

برای حدودا 100 سال است که از گیج فشار یا پرشر گیج برای سیستمهای قدرت سیال استفاده میشود و با پیشرفت تکنولوژی، گیجهای فشار نیز تغییر کردهاند. این توسعه و تکامل باعث شده که قابلیت و ویژگیهای خاصی به گیجهای فشار نیز افزوده شود. گیجهای فشار امروزه اتصالاتی دارند که با سیستمهای هیدرولیک مطابقت بیشتری دارد؛ برای مثال گیجهای آنالوگ که مقیاسی سفارشی و متداولتر دارند یا گیجهای دیجیتال که دارای سیستم قابل تنظیم بوده تا وجود نشتی بر اساس فشار یا پارامترهای دیگری همچون بار، نیرو، سحتی و.... اندازهگیری کنند. در ادامه به انواع گیج فشار خواهیم پرداخت.

روشهای اندازهگیری فشار توسط گیج فشار

فشار به سه روش مطلق، گیج و خلاء اندازهگیری میشود. فشار مطلق درواقع اندازهگیری فشار مطلق و هوای محیط است که با خلائ کامل به سمت صفر میل داده میشود اما میتواند در سطح دریا  14.7  psi باشد. اندازهگیری فشار مطلق نسبت به فشار هوای محیط سنجیده میشود، درحالی که فشار گیج در برابر فشار هوای محیط صفر است و در اکثر سیستمهایی که در محیط خلاء کار میکنند استفاده میشود. انواع واحد اندازهگیری فشار توسط گیجها عبارتند از:

بار

یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

یک اتمسفر

یک تور (Torr)

یک سانتیمتر آب

یک میلیمتر آب

یک پوند بر اینچ مربع

یک اونس بر اینچ مربع

یک اینچ آب

در گیجهای فشار، واحد اندازهگیری نرمال به صورت بار و میلی بار بیان میشود و دارای دو واحد مندرج هستند. چنانچه مشتری انواع دیگری را مدنظر داشته باشد، به صورت سفارشی درجه بندی و کالیبره میگردد.

مواد اولیه ساخت گیج فشار

مهمترین عامل برای تعیین مواد اولیه یک گیج فشار، محدوده فشاری است که یک گیج فشار در آن کار میکند. گیجهای فشاری که در محدوده فشار بالا کار میکنند از استیل و گیجهایی که در محدوده فشار کم کار میکنند از برنز ساخته میشوند. اکثر فشارسنجهای متداول 4.1 اینچ هستند و نرینگی NPT و رزوه SAE دارند. اداپتورهای تست نقطهای در سیستمهای هیدرولیک به شمااجازه میدهند رفع عیب سیستم را به راحتی تشخیص دهید؛ این اتصالات با وصل شدن به گیجهای فشار باعث میشود که نقاط تست در سیستم هیدرولیک در سرتاسر سیستم فرستاده شود تا عیبیابی سریعتر و دقیقتر صورت پذیرد. قطر اکثر گیجهای فشار 22.1 بوده و در دو استایل تاپ مونت و پنل دار موجود میباشد. بدنه گیج فشار بسته به محیط مورد استفاده، میتواند از مواد زیر باشد:

فولاد کششی

چدن

آلومینیوم

برنج

پلی پروپیلن

رزینی فنولیک

کروم

انواع گیج فشار

گیج فشار خشک

گیج فشار خشک یکی از رایجترین فشارسنجها در پروژههای تاسیساتی و صنعتی است. درون این گیج خالی است و عقربه نمایشگر، میزان فشار سیال را نشان میدهد. البته در نظر بگیرید که گیجهای فشار خشک به دلیل لرزش دستگاه و لولههای متصل به گیج، همیشه مرتعش هستند و نمیتوانند مقدار دقیق فشار را اندازهگیری کنند. گیجهای فشار خشک از این نظر پرطرفدار هستند زیرا از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه اند. در گیجای فشار خشک به علت ایجاد رطوبت، درون فضای نمایشدهنده فشار خواندن فشار مشکل خواهد بود. بدنه این گیجها معمولا از استیل، آلومینیوم یا کروم ساخته میشود. گیجهای فشار خشک در کمپرسورهای هوا، مخازن تحت فشار، لولهها و اتصالات، برخی از پمپها و بسیاری از ماشینآلات صنعتی مانند چیلر میدیا کاربرد دارند.

گیج فشار روغنی

گیج فشار روغنی مشابه گیج فشار خشک است با این تفاوت که داخل محفظه گیج به وسیله گلیسیرین یا سیلیکون پرشده است. گلیسیرین و سیلیکون باعث میشوند که لرزش عقربههای گیج گرفته شده و فشارسنج عدد دقیقتری از اختلاف فشار نسبت به گبج فشار خشک نشان دهد. گلیسیرین و سیلیکون دارای ویکسوزیته بالایی هستند و میتوانند ارتعاشات عقربه فشارسنج را دفع کنند. همچنین اصطحکاک حرکت عقربه درون محوطه را کاهش داده و باعث بالا بردن راندمان و طول عمر گیج میشوند. اغلب گیج فشارهای روغنی از برنج ساخته شده و جنس بدنه گیج آب کروم یا استیل است. لنز یا صفحه گیجهای روغنی دارای جنس متفاوت هستند که از شیشه یا طلق ساخته میشوند. یکی از بهترین برندهای گیج فشار، گیج فشار ویکا است.

گیج فشار بوردون تیوپ

گیج فشار بوردون از یک لوله خمیده تشکیل شده است. زمانی که این لوله در معرض فشار قرار گیرد، تغییر شکل میدهد؛ به این صورت که لوله از حالت خمیده به کشیده تغییر یافته و درصورت رفع فشار به حالت اولیه خمیده خود بازمیگردد. نوک لوله که با تغییر فشار حرکت کرده را به عنوان عقربه و نشانگر استفاده میکنند. گیجهای فشار بوردون محدوده کاری وسیعی دارند. روش اندازهگیری گیج فشار بوردون برای فشارهای مثبت و منفی در شرایط عادی بسیار مناسب است اما برای استفاده در محیط خلاء، دقت گیج کاهش مییابد. به دلیل حساسیت بالا و دقت زیاد، گیج فشار بوردون از پرکاربردترین گیجها هستند و از رنج 0 تا 0.6 بار یا از 0 تا 1600 بار در کلاسهای دقت 1 الی 4 ساخته میشوند.

مزایای استفاده از گیج فشار بوردون عبارتند از:

حساسیت بالا

دقت زیاد

قیمت مناسب

محدوده کاری وسیع

پاسخ سریع نسبت به تغییرات فشار

نقاط ضعف گیج فشار بوردون عبارتند از:

نسبت به تغییرات دمایی حساس است

اگر در معرض شوک یا لرزش قرار گیرد از عمر آنها کاسته میشود

سیستم اندازهگیری لوله بوردون باید نسبت به محل استفاده آن کالبیره شود

گیج فشار دیافراگمی

این گیج دارای یک دیسک قابل انعطاف است که میتواند مسطح یا موجدار باشد. در تجهیزات مدرن، دیافراگمها با تجهیزات هوشمند به کار میروند در نتیجه مشکلات ناشی از کالبیراسیون ناچیز است. گیجهای دیافراگمی برای اندازهگیری سیالات گازی استفاده میشود. این گیجها در سیستمهای فشار پایین، دریچههای تنفس و پمپهای وکیوم به کار میرود. گیجهای دیافراگمی برای فشارهای پایین کاملا مناسب بوده و مقرون به صرفه هستند.

گیج فشار دیجیتال

گیجهای فشار دیجیتال، فشار اندازهگیری شده را به صورت دیجیتال بر روی صفحه نمایش خود نشان میدهند و هم برای اندازهگیری نرمال و هم سیستمهای کالیبراسیون استفاده میشوند. دقت این گیجها بسیار بالا در حدود 0.05% و حساس هستند و نباید در محیطهای نامساعد مورد استفاده قرار گیرند. انواع گیج فشار عبارتند از:

تک ورودی

تفاضلی

مطلق

تابلویی

گیجهای فشار دیجیتال در صنایع نفت و گاز، تجهیزات، تعمیرات و نگهداری و کالیبراسیون مورد استفاده قرار میگیرند.