تجهیزات اندازهگیری فشار چیست؟
تجهیزات اندازهگیری فشار به مجموعهای از ابزارها و دستگاهها گفته میشود که برای اندازهگیری، نمایش، پایش و کنترل فشار سیالات (مایعات و گازها) در سیستمهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. فشار یکی از مهمترین پارامترهای فرآیندی است و کنترل نادرست آن میتواند باعث بروز حوادث خطرناک، آسیب به تجهیزات و کاهش کیفیت محصول شود.
در سیستمهای ابزار دقیق، تجهیزات اندازهگیری فشار اطلاعات حیاتی را به سیستمهای کنترلی مانند PLC، DCS و SCADA ارسال میکنند تا فرآیندها به صورت ایمن و بهینه کنترل شوند.
اهمیت تجهیزات اندازهگیری فشار در صنعت
اهمیت تجهیزات اندازهگیری فشار را میتوان در چند محور اصلی خلاصه کرد:
- افزایش ایمنی تجهیزات و پرسنل
- جلوگیری از انفجار و نشتی
- بهبود کیفیت محصول نهایی
- افزایش راندمان سیستمها
- کاهش هزینههای تعمیرات و توقف تولید
در بسیاری از صنایع مانند نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاهها، فشار یکی از حساسترین پارامترهاست و کوچکترین خطا در اندازهگیری آن میتواند خسارات سنگینی به همراه داشته باشد.
فشار چیست و چرا باید اندازهگیری شود؟
فشار به نیروی وارد شده بر واحد سطح گفته میشود و معمولاً با واحدهایی مانند بار (bar)، پاسکال (Pa) یا PSI اندازهگیری میشود. اندازهگیری فشار به دلایل زیر ضروری است:
- کنترل ایمن فرآیندها
- حفاظت از تجهیزات در برابر فشار بیش از حد
- تضمین کیفیت تولید
- پایش عملکرد سیستمها
به همین دلیل، این تجهیز از اجزای جداییناپذیر ابزار دقیق هستند.
انواع تجهیزات اندازهگیری فشار
تجهیزات اندازهگیری فشار را میتوان به چند دسته اصلی تقسیم کرد:
- گیج فشار (Pressure Gauge)
- ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter)
- سوئیچ فشار (Pressure Switch)
هرکدام از این تجهیزات کاربرد و وظیفه خاص خود را در سیستمهای صنعتی دارند.
گیج فشار (Pressure Gauge)
گیج فشار یکی از سادهترین و پرکاربردترین تجهیزات اندازهگیری است که برای نمایش محلی فشار استفاده میشود. این تجهیز معمولاً به صورت عقربهای یا دیجیتال ساخته میشود و اپراتور میتواند بهصورت مستقیم مقدار فشار را مشاهده کند.
مزایای گیج فشار
- سادگی و سهولت استفاده
- قیمت مناسب
- عدم نیاز به تغذیه الکتریکی (در مدلهای مکانیکی)
- مناسب برای مانیتورینگ محلی
معایب گیج فشار
- عدم ارسال سیگنال به سیستم کنترل
- دقت محدود نسبت به ترانسمیترها
- وابستگی به حضور اپراتور برای خواندن مقدار
گیجهای فشار در انواع مختلفی مانند گیج بوردن، دیافراگمی و کپسولی تولید میشوند.
ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter)
ترانسمیتر فشار یکی از مهمترین تجهیزات اندازهگیری فشار در سیستمهای ابزار دقیق است. این تجهیز فشار اندازهگیریشده را به سیگنال استاندارد صنعتی (مانند ۴-۲۰ میلیآمپر یا سیگنال دیجیتال) تبدیل کرده و به اتاق کنترل ارسال میکند.
مزایای ترانسمیتر فشار
- دقت بالا
- قابلیت ارسال سیگنال در مسافتهای طولانی
- امکان اتصال به PLC و DCS
- مناسب برای کنترل خودکار فرآیند
کاربردهای ترانسمیتر فشار
- کنترل فشار در خطوط لوله
- پایش فشار مخازن و راکتورها
- حفاظت از تجهیزات حساس
- ثبت و آرشیو دادههای فرآیندی
در صنایع مدرن، بدون استفاده از ترانسمیتر فشار، کنترل دقیق فرآیندها عملاً امکانپذیر نیست.
سوئیچ فشار (Pressure Switch)
سوئیچ فشار تجهیزی است که در یک مقدار فشار مشخص، وضعیت کنتاکت الکتریکی خود را تغییر میدهد و برای ایجاد آلارم یا فرمان قطع و وصل تجهیزات استفاده میشود.
کاربردهای سوئیچ فشار
- راهاندازی یا توقف پمپها
- فعالسازی آلارمهای ایمنی
- حفاظت از سیستم در برابر فشار بیش از حد یا کمتر از حد مجاز
تفاوت سوئیچ فشار با ترانسمیتر فشار
- سوئیچ فشار فقط یک وضعیت قطع/وصل ایجاد میکند
- ترانسمیتر فشار مقدار پیوسته فشار را اندازهگیری و ارسال میکند
تجهیزات اندازهگیری فشار و ارتباط با سیستم کنترل
تمام تجهیزات اندازهگیری به نوعی با سیستمهای کنترلی در ارتباط هستند. این ارتباط باعث میشود:
- فشار بهصورت لحظهای مانیتور شود
- در صورت افزایش یا کاهش غیرمجاز، آلارم فعال شود
- فرمانهای کنترلی برای شیرها، پمپها و کمپرسورها صادر گردد
سیستمهایی مانند PLC، DCS و SCADA بدون دادههای دقیق فشار نمیتوانند عملکرد ایمن و پایدار داشته باشند.
کاربرد تجهیزات اندازهگیری فشار در صنایع مختلف
تجهیزات اندازهگیری در صنایع گوناگون نقش حیاتی دارند، از جمله:
صنایع نفت و گاز
کنترل فشار خطوط لوله، مخازن و راکتورها
نیروگاهها
پایش فشار بخار و سیستمهای بویلر
صنایع شیمیایی و پتروشیمی
کنترل فشار واکنشها و فرآیندهای حساس
صنایع غذایی و دارویی
کنترل فشار برای حفظ کیفیت و ایمنی محصول
استانداردهای مهم در تجهیزات اندازهگیری فشار
برای انتخاب و نصب تجهیزات باید استانداردهای بینالمللی رعایت شود، از جمله:
- IEC
- ISA
- ATEX
- ISO
این استانداردها تضمین میکنند که تجهیزات در شرایط صنعتی سخت، ایمن و قابل اعتماد عمل کنند.
نکات مهم در انتخاب تجهیزات
در انتخاب تجهیزات مناسب باید به موارد زیر توجه کرد:
- محدوده فشار کاری
- دقت مورد نیاز
- نوع سیال (خورنده، تمیز، گاز یا مایع)
- شرایط محیطی (دما، لرزش، رطوبت)
- هزینه نگهداری و تعمیرات
انتخاب نادرست این نوع از تجهیزات میتواند باعث خطای اندازهگیری، کاهش ایمنی و حتی خرابی سیستم شود.
آینده تجهیزات اندازهگیری فشار
با پیشرفت فناوری، تجهیزات اندازهگیری فشار به سمت:
- سنسورهای هوشمند
- ارتباطات دیجیتال (HART، Modbus، Profibus)
- یکپارچگی با IIoT
- پایش آنلاین و نگهداری پیشبینانه
در حال حرکت هستند و نقش آنها در صنایع روزبهروز پررنگتر میشود.
جمعبندی
تجهیزات اندازهگیری فشار از حیاتیترین اجزای ابزار دقیق محسوب میشوند و نقش کلیدی در ایمنی، کیفیت و بهرهوری فرآیندهای صنعتی دارند. استفاده صحیح و انتخاب درست این تجهیزات، تضمینکننده عملکرد پایدار و ایمن سیستمهای صنعتی است.
منابع و لینکهای خارجی
- https://instrumentationtools.com
- https://www.omega.com
- https://www.isa.org
- https://www.engineeringtoolbox.com
طراحی و اجرای سیستمهای ابزار دقیق
در صورتی که نیاز به طراحی، تأمین و اجرای سیستمهای ابزار دقیق دارید، میتوانید از طریق واتساپ یا صفحه تماس با ما با کارشناسان ما در ارتباط باشید تا بهترین راهکار متناسب با پروژه شما ارائه شود.
برای دیدن سایر مقالات اینجا کلیک کنید.
