ترانسمیتر فشار (فرستنده فشار یا Pressure transmitter) یک دستگاه مکانیکی است که نیروی وارد شده از سیال را به خروجی الکتریکی تبدیل می کند. این ترانسمیتر با استفاده از ترانسدیوسر (مبدل)، فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.
ترانسمیتر فشار که به مبدل فشار نیز شناخته می شود، معمولا از یک سطح حساس به فشار از جنس استیل ضد زنگ، سیلیکون یا مواد دیگر ساخته شده است. در پشت این سطح، تجهیزات الکترونیکی قرار دارد که قادر به تبدیل نیروی اعمال شده به سنسور توسط نمونه، به سیگنال الکترونیکی است.
ترانسمیتر فشار
فشار معمولا بر حسب نیرو در واحد سطح در نظر گرفته شده و به عنوان مقدار مورد نیاز برای توقف انبساط گاز، مایع یا بخار بیان می شود. انواع مختلفی از واحد ها برای تعیین کمیت فشار مانند پاسکال (Pa) یا نیوتن بر متر مربع و پوند در هر اینچ مربع استفاده می شود.
محیط های حساس به فشار مانند صنایع گاز، پتروشیمی، داروسازی و آزمایشگاه معمولا به ترانسمیتر فشار برای نظارت بر نیروهای وارد شده بر گازها و مایعات در مقادیر Pa یا psi نیاز دارد. این موضوع مستلزم ادغام دقیق فرستنده های فشار در دستگاه های تبدیل سریع الکتریکی برای اطمینان از نتایج دقیق و تحویل در زمان واقعی است.
محیط های حساس به فشار مانند صنایع گاز، پتروشیمی، داروسازی و آزمایشگاه معمولا به ترانسمیتر فشار برای نظارت بر نیروهای وارد شده بر گازها و مایعات در مقادیر Pa یا psi نیاز دارد. این موضوع مستلزم ادغام دقیق فرستنده های فشار در دستگاه های تبدیل سریع الکتریکی برای اطمینان از نتایج دقیق و تحویل در زمان واقعی است.
اندازه گیری فشار
ترانسمیتر فشار می تواند فشار گیج، مطلق و دیفرانسیل را اندازه گیری کند:
فشار گیج: رایج ترین اندازه گیری فشار، فشار گیج است که فشار کل را با اختلاف فشار اتمسفر اندازه گیری می کند.
فشار مطلق: فشار مطلق، خلاء کاملی است که به مقدار صفر psi در نظر گرفته می شود.
فشار دیفرانسیل: فشار دیفرانسیل، اختلاف فشار یا فشار اختلافی است. فشار اختلافی، اندازه گیری فشار دو قسمت در یک سیستم است.
تفاوت میان سنسور فشار، ترانسمیتر فشار و مبدل فشار
در ابتدا اجازه دهید در مورد اصطلاحات ترانسدیوسر (مبدل) و ترانسمیتر (فرستنده) صحبت کنیم. ممکن است برخی از افراد به شما بگویند که مبدل و ترانسمیتر یکسان است و این دو اصطلاح را می توان به جای یکدیگر به کار برد. باید بگویم که اصلا اینطور نیست و این دو یک تجهیز متفاوت است که تعریف مستقلی از خود دارد و کاربرد آنها مشخص است. در ادامه با این دو و البته سنسور فشار بیشتر آشنا می شویم:
در تعاریف کلی، سنسور فشار (حسگر فشار) معمولا در خروجی یک سیگنال به صورت میلی ولت دارد. یک مبدل (transducer) دارای یک خروجی ولتاژی تقویت شده است. و در نهایت یک ترانسمیتر یا فرستنده، سیگنال خروجی 4 تا 20 میلی آمپر را ارائه می دهد.
قبل از ترانسمیتر فشار از یک ترانسدیوسر یا مبدل فشار استفاده کنید. یک ترانسدیوسر یک شکل از انرژی را به شکل دیگری از انرژی تبدیل می کند. مثلا فرض کنید یک ترانسدیوسر، درجه سانتی گراد به به انرژی آنالوگ (mV) تبدیل می کند.
از طرفی، یک ترانسمیتر فشار، سیگنال الکتریکی ارائه شده توسط سنسور فشار را روی سیگنال الکتریکی بزرگتر بازنویسی می کند. مثلا، میلی ولت از سنسور توسط فرستنده تبدیل شده و به عنوان یک ولتاژ یا mA ارسال می شود. به صورت کلی، این سیگنال الکتریکی ارزشمند بین 1 تا 5 ولت یا 4 تا 20 میلی آمپر قرار دارد. ترانسمیترها، خروجی فرایند را به کامپیوتر شما ارسال می کند.
- مقالات مفید و مرتبط با موضوع
- سنسور چیست و چگونه کار می کند؟ معرفی انواع سنسور
- سنسور فشار چیست؟ 8 مدل سنسور فشار
- سنسور القایی چیست و چه کاربردی دارد؟
ترانسمیتر فشار چگونه کار می کند؟
اگرچه انواع مختلفی از ترانسمیتر فشار وجود دارد، اما به طول کلی همگی به یک روش کار می کند. این فرستنده های فشار با اندازه گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی آنالوگ کار می کند. به طور کلی فرستنده های فشار از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
- سنسور فشار
- مدار اندازه گیری
- اتصال فرایند
نصب کردن یک سیستم اندازه گیری فشار شامل سه قسمت اصلی است:
- لوله هدایت فشار
- دیافراگم اندازه گیری مرکزی
- دیافراگم ایزوله با روغن سیلیکون
در زمان کار ترانسمیتر فشار، فشار محیط به دیافراگم اندازه گیری مرکزی منتقل شده و در آنجا اندازه گیری می شود. اختلاف فشار باعث تغییر شکل ورق بین این قطعات خواهد شد. زمانی که این تغییر شکل اندازه گیری می شود، می توان مقدار اختلاف فشار را اندازه گیری نمود. این اختلاف فشار اندازه گیری شده به یک واحد الکتریکی آنالوگ تبدیل شده که اکنون قابل تشخیص است.
هدف ترانسمیتر فشار
فرستنده فشار معمولا در گستره وسیعی از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در حفاری دریایی و اکتشافات نفت، معمولا از مبدل های فشار برای اندازه گیری تفاوت مقادیر بین داخل و خارج از تجهیزات حساس به فشار استفاده می شود. پارامترهای مختلف باید حفظ شده تا اطمینان حاصل شود که فرایند حفاری و جمع آوری مطابق با استانداردها و کارآمد انجام می شود. این موضوع در مورد تاسیسات پتروشیمی و گاز نیز صدق می کند. در نتیجه هزینه های نگهداری را به میزان مناسبی کاهش می دهد. ترانسمیتر فشار برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب است، زیرا می تواند به سیستم های دیگر مانند مدارهای الکترونیکی وصل شود.
در بسیاری صنایع از تجهیزات حمل و نقل و ذخیره سازی حساس به فشار برای حفظ شرایط مطلوب محصول استفاده می شود که باید به دقت کنترل شده تا از تحویل ایمن و کاربرد نهایی آن اطمینان حاصل شود. همچنین آزمایشگاه ها از مبدل های فشار برای اندازه گیری فشار نسبی یک محفظه خلاء نسبت به اتمسفر استفاده کرده که گستره وسیعی از تحقیقات در حال ظهور را پشتیبانی می کند.
علاوه بر این، ترانسمیتر فشار به طور وسیعی در بخش دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. در این صنعت، همه چیز حول محور مسئولیت پذیری و کارایی می چرخد. در صنعت دریایی، ترانسمیتر فشار اطلاعاتی در مورد فرایند مایع یا گاز به اپراتور برای اهداف نظارتی ارسال می کند.
خلاصه مقاله
بد نیست آنچه خواندید را مرور کنیم:
- ممکن است به شما بگویند که ترانسدیوسر فشار و ترانسمیتر فشار در واقع یکی است در حالی که اینطور نیست و با یکدیگر تفاوت دارد.
- ترانسدیوسر وسیله ای است که یک شکل از انرژی را به شکل دیگری از آن تبدیل می کند.
- ترانسمیتر فشار وسیله ای است که سیگنال الکتریکی ترانسدیوسر را به سیگنال الکتریکی بسیار بزرگتری تبدیل می کند که می تواند در مسافت طولانی به یک PLC یا یک DCS ارسال شود.
- ترانسمیتر فشار ابزاری است که به یک مبدل فشار وصل می شود.
- خروجی یک ترانسمیتر فشار، یک ولتاژ الکتریکی آنالوگ یا یک سیگنال جریان است که صفر تا صد درصد محدوده فشار حس شده توسط مبدل فشار را نشان می دهد.
- ترانسمیتر فشار می تواند فشار های گیج، مطلق و دیفرانسیل (اختلافی) را اندازه گیری کند.
