سنسور فشار

سنسور فشار

یکی از ابزارهای مهم و پر کاربرد در زمینه اتوماسیون صنعتی سنسور فشار است که دارای انواع و اقسام گوناگونی است. در این مطلب قصد داریم در مورد انواع سنسور فشار، تفاوت میان سنسور فشار مطلق، سنسور فشار گیج و سنسور فشار دیفرانسیل، تفاوت سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و گیج فشار و مواردی از این دست صحبت کنیم.

سنسور فشار چیست؟

سنسور فشار یا همان ترانسیمتر فشار برای اندازه گیری فشار به صورت الکتریکی است. در واقع ترانسیمترها پارامتر مکانیکی فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده  و یک خروجی الکتریکی ارائه می‌دهد. برای بسیاری از صنایه و دستگاه وجود سنسور فشار بسیار اهمیت دارد و اگر سنسور فشار مناسبی برای دستگاه تعبیه نشود می‌تواند خسارت جبران ناپذیری را به بار بیاورد. در نتیجه شناخت انواع سنسور فشار و انتخاب سنسور فشار مناسب بسیار اهمیت دارد. 

انواع سنسور فشار

همان طور که اشاره شد سنسور فشار دارای انواع و اقسام گوناگونی است که عبارت‌اند از:

• سنشور فشار گیج: این سنسور برای اندازگیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسر در نقطه دیگر تنظیم شده است، به همین دلیل دارای کاربردهای بسیاری است. یکی از بارزترین نوع استفاده آن در گیج فشار لاستیک است. برای مثال زمانی که سنسور فشار گیج مقدار PSI0 را نمایش می‌دهد یعنی فشار برابر با فشار اتمسفر برابر است با 14.7 است.

• سنسور فشار مطلق: این سنسورها میزان کامل خلا در یک نقطه نسبت به اتمسفر اندازه می‌گیرد.

• سنسور خلا: این سنسور برای اندازگیری فشار کمتر از اتمسفر به کار می‌رود. 

و سنسورهای دیگر که در ادامه به بررسی تفاوت هر کدام می‌پردازیم.

تفاوت سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و گیج فشار

بسیاری از افراد سنسور فشار، ترانسیوسر فشار، ترانسمیتر و... را با هم یکی دانسته، اما هر کدام از این موارد دارای کارکردها و تفاوت‌های متفاوتی هستند که در ادامه به بررسی هر کدام می‌پردازیم:

• سنسور فشار

در واقع به هر تجهیزی که بتواند فشار را اندازه گرفته و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند، گفته می‌شود. در واقع سنسور فشار یک اصطلاح کلی است که تمام تجهیزاتی مانند: ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و گیج فشار را نیز در بر می‌گیرد.

• ترانسیوسر فشار

این وسیله در واقع مقدار فشار را به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می‌کند و به طور کلی به دو دسته ترانسیوسر فشار خروجی میلی‌ولت و ترانسیوسر فشار با خروجی ولتاژی تقسیم می‌شود.

• سوئیچ فشار

این نوع سنسور با دو سنسور دیگر تفاوت بسیاری دارد و برای تشخیص تغییرات در فشار سیال طراحی شده است. سوئیج فشار دارای یک سوئیج الکتریکی است که با توجه به تنظیمات با کاهش و یا افزایش فشار سیال کانکتورها را از حالت باز به بسته و یا از بسته به باز تبدیل می‌کند. 

• گیج فشار

این وسیله در واقع برای سنجش میزان فشار مایعات و گازها مورد استفاده قرار می‌گیرد و دارای دو نوع آنالوگ و دیجیتال است. 

• ترانسمیتر فشار

این وسیله در واقع مقدار فشار را به یک سیگنال جریانی تبدیل می‌کند و بر خلاف ترانسیوسر است که به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می‌شود. این نوع سنسور فشار عموما برای استفاده در فرایندهای کنترلی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سنسور برای استفاده در جریان‌های 2 سیمه و 4 سیمه مناسب است و برای جریان استاندارد 4 – 20 mA طراحی شده‌اند.

همان طور که مشاهده کردید هر کدام از این تجهیزات دارای کارکرد متفاوتی هستند و در هنگام خرید سنسور فشار باید به این تفاوت‌ها توجه داشت تا موجب آسیب به اپراتور و دستگاه نشود.

تفاوت میان سنسور فشار دیافراگمی (Flush diaphragm) و سوزنی یا قلمی (Internal diaphragm) 

از سنسور دیافراگمی عموما برای اندازه گیری فشار سیالات به ویژه سیالات فاسد شدنی، چسبناک، خمیری یا مواد دارای ویسکوزیته بالا استفاده می‌شود. برای اندازه گیری فشار این نوع سیالات سنسور سوزنی یا قلمی به دلایل زیر مناسب نیست:

• نفوذ سیال به داخل پورت فشار و گیرکردن آن

• نفوذ سیال موجب مسدود شدن سنسور می‌شود

• امکان نفوذ سیال به داخل و بر روی دیافراگم داخلی

• این امر برای سیالات فاسد شدنی موجب فاسد شدن تمام سیال می‌شود (سیالاتی مانند شیر، لبنیات و... در سنسور گیر کرده موجب می‌شود تا حرکت در داخل پورت فشار وجود نداشته باشد و سیال در آن منطقه باقی بماند و فاسد شود، در نتیجه کل سیال را فاسد می‌کند).

فشار بیش از حد (Overpressure) و فشار انفجار (Burst pressure) 

یکی از موارد مهم و قابل توجه در هنگام خرید سنسور فشار این است که به میزان فشار بیش از حد و فشار انفجار درج شده بر روی محصول توجه داشته باشیم. 

• فشار بیش از حد فشاری است که خارج از رنج فشار مشخص شده برای سنسور است اما سنسور می‌تواند این فشار را تحمل کند و دچار مشکل نمی‌شود و اگر فشار کم و یا قطع شود سنسور سالم است و می‌تواند به کار خود ادامه دهد.

• فشار انفجار، فشار بیش از حد تحمل سنسور است و با وارد شدن این فشار به سنسور منجر به خراب شدن سنسور می‌شود.

در نتیجه در هنگام خرید سنسور حتما به مشخصات درجه شده توجه کنید و متناسب با میزان فشار وارده سنسور خود را انتخاب کنید.

تفاوت میان سنسور فشار مطلق، سنسور فشار گیج و سنسور فشار دیفرانسیل 

همان طور که گفته شد سه نوع سنسور فشار گیج، مطلق و دیفرانسیل وجود دارد که هر کدام کارکرد مختلفی داشته و با هم متفاوت هستند. در این بخش به بررسی تفاوت این سنسورها می‌پردازیم:

• فشار مطلق: در سنسورهای فشار مطلق فشار با خلا مطلق یا وکیوم سنجیده می‌شود و مرجع اندازگیری خلا است.

• فشار دیفرانسیل: در سنسور فشار دیفرانسیل، فشار با توجه به اختلاف فشار میان دو خط فشار که هر دو به صورت هم زمان به سنسور وارد شده، سنجیده می‌شود.

• فشار گیج: در فشار گیج مرجع اندازه گیری فشار جو یا اتمسفر است.

تفاوت میان سنسور فشار مثبت ،سنسور فشار خلاء و سنسور فشار ترکیبی 

سنسورهای فشار علاوه بر موارد گفته شده دارای فشار مثبت، خلاء و ترکیبی نیز هستند که عبارت‌اند از:

• سنسور فشار ترکیبی: همان طور که از نام این سنسور مشخص است به اندازه گیری دو نوع فشار  (فشار خلا و فشار مثبت) به طور همزمان می‌پردازد.

• سنسور فشار مثبت: این نوع سنسور تنها توانایی سنجش فشار بیشتر از جو (بیشتر از صفر) را دارد.

• سنسور فشار خلا: این سنسور فشار فقط سنسورهای خلا را اندازه گیری می‌کند.

انواع سیگنال خروجی سنسور فشار چیست؟

سنسورهای فشار به طور کلی دارای دو نوع خروجی آنالوگ و دیجیتال هستند. سیگنال‎های آنالوگ سیگنال‌هایی مانند 20 … 4  میلی‌آمپر، 20 … 0 میلی‌آمپر، 10 … 0 ولت، 5 … 0 ولت، 4.5 … 0.5  ولت و... سیگنال‎های دیجیتال هم پروفی باس (PROFIBUS)، هارت (HART)، کن اپن ( CANopen )، مودباس (Modbus)، فیلد باس (Fieldbus)، اترنت (Ethernet)، و غیره است.

تاثیر دما بر روی سنسور فشار

یکی از عامل‌های تاثیرگذار در کارکرد سنسور عامل دما است در نتیجه حتما باید به دمای درج شده در دیتا شیت یا دفترچه راهنما توجه کرد تا هنگام کار دچار مشکل نشد. دماهایی که در هنگام انتخاب سنسور فشار باید به آن توجه کرد عبارت است از:

• دمای نگهداری (Storage Temperature)

• دمای عملکردی محیط (Ambient Temperature)

• دمای عملکرد سنسور (Operating Temperature)

• دمای جبران شده (Compensated Temperature)

• دمای سیال (Media Temperature)

منبع تغذیه ولتاژ (voltage) چیست ؟

همان طور که اطلاع دارید تمام تجهیزات الکترونیکی دارای یک منبع تغذیه هستند که متناسب با میزان مصرف و نوع دستگاه منبع تغذیه آن نیز مشخص می‌شود. عموما سنسورهای فشار دارای منبع تغذیه ولتاژ DC هستند.

دیافراگم سیل چیست؟

برای اندازه گیری برخی از سیالات، نیاز است که با تجهیزات در تماس نباشند در این هنگام می‌توان از دیافراگم سیل استفاده کرد. عموما از این تجهیزات که با نام‌های سیل از راه دور و سیل شیمیایی نیز شناخته می‌شود، برای اندازه گیری گاز و مایعات استفاده می‌شود. این محصول دارای دو وظیفه اصلی است که عبارت است از:

• انتقال فشار سیال به تجهیزات اندازه گیری فشار

• جداسازی تجهیزات اندازه گیری فشار از سیال تحت فشار

کپیلاری چیست؟

کپیلار برای به حداقل رساندن و یا حذف اثرات دمای سیال و برای تجهیزات اندازه گیری به کار می‌رود و معمولا میان دیافراگم سیل و تجهیزات اندازه گیری نصب می‌شود. اما استفاده از این وسیله این عیب را نیز دارد که بر سرعت پاسخگویی کل تاثیر می‌گذارد و آن را افزایش می‌دهد.

پورت های اتصال دارای رزوه  (Thread Process Connection)

برای نصب سنسورها با اطمینان بیشتر بر روی دستگاه از پورت‌های اتصال استفاده می‌کنند که دارای رزوه است. پورت‌های اتصال دارای رزوه به دو نوع نریگی (Male) و مادگی (Female) تقسیم می‌شود. نوع نرینگی دارای رزوه خارجی و مادگی دارای رزوه داخلی است.

تفاوت میان دقت، درستی و خطی بودن در یک سنسور فشار 

درستی به معنای دقیق و نزدیک بودن مقدار اندازه گیری فشار توسط سنسور به مقدار واقعی است. به عبارتی هر چقدر میزان درستی یک سنسور کمتر باشد به این معنا است که سنسور دقیق‌تر است که با علامت اختصاری FS یا FSO نمایش داره می‌شود. زمانی که از دقت صحبت می‌کنیم منظور تفاوت به دست آمده بعد از چند اندازه گیری است. خطی بودن هم به این نکته اشاره دارد که خروجی سنسور تا چه میزانی خطی بوده و تا چه میزان با منحنی ایده‌آل همخوانی دارد.

BONDED SEAL  چیست؟

BONDED SEAL یا Dowty Washers به عنوان واشر برای آب بندی به شمار می‌رود و از یک حلقه فلزی خارجی و یک حلقه لاستیکی انعطاف پذیر داخلی تشکیل شده است.

زمان پاسخ دهی (Response Time) در سنسور 

ریس تایم (Response Time) یا  سرعت پاسخ گویی در واقع مدت زمانی است که سنسور نیاز دارد تا تغییرات اعمال شده بر فشار ورودی را در سیگنال خروجی ثبت کند. در اکثر سنسورهای فشار این میزان کمتر از 2 میلی ثانیه است.

اورینگ (O - Ring) چیست؟

یک واشر انعطاف پذیر با قیمت و هزینه مناسب با روش نصب بسیار راحت است که برای آب بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد و دارای انواع مختلفی مانند: وایتون، سلیکونی و... است.

برندهای تولید کننده سنسور فشار

در حال حاضر برندهای مختلفی هستند که اقدام به تولید سنسور فشار کرده‌اند که عبارت‌اند از:

• سنسور فشار هاگلر

برند هاگلر تولید کننده انواع سنسور فشار با ویژگی‌های فنی بی‌شماری در بازاراست. از ویژگی این سنسور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

طول عمر بالا، دوام و عمر طولانی، مناسب برای استفاده در انواع صنایع و مواردی دیگر.

انواع سنسور فشار هاگلر

از انواع سنسور فشار هاگلر می‌توان مواردی مانند سنسور فشار میلی بار  هاگلر سری HOM، سنسور فشار سوزنی هاگلر سری HOT، سنسور فشار فشار بالا هاگلر سری HOD، سنسور فشار  دیافراگمی هاگلر سری HOF، سنسور فشار خلاء هاگلر سری HOTHC، کولینگ خنک کننده HOH را نام برد. 

• سنسور فشار سنسیس 

برد سنسیس تولید کننده انواع سنسورهای فشار با قالبلیت‌هایی مانند: خروجی متفاوت، دقت بالا، مناسب برای صنایع ساختمانی و ماشین آلات، دارای رنج توانی متفاوت، گواهینامه استاندارد بین المللی، حفاظت IP55، دارای اندازه گیری گیج و مطلق و موارد دیگر است.

انواع سنسور فشار سنسیس 

سنسور فشار سنسیس دارای انواع گوناگونی است که د زیر به آن اشاره خواهیم کرد:

ترانسمیتر فشار سنسیس سری psc، ترانسمیتر فشار سنسیس سری PFA، ترانسمیتر فشار سنسیس سری M5200، ترانسمیتر فشار سنسیس سری PSH، ترانسمیتر فشار سنسیس سری PTD، ترانسمیتر فشار سنسیس سری PMH، ترانسمیتر فشار سنسیس سری PTC، ترانسمیتر فشار سنسیس سری SMA، ترانسمیتر فشار سنسیس سری SSG، ترانسمیتر فشار سنسیس سری DPL، ترانسمیتر فشار سنسیس سری SSD، ترانسمیتر فشار سنسیس سری DPU، ترانسمیتر فشار سنسیس سری DWS.

• سنسور فشار ویکا 

یکی از برندهای به نام در زمینه تولید سنسور فشار، برند ویکا است. از ویژگی سنسور فشار ویکا می‌توان به مواردی مانند: ساخته شده از متریال  استنلس استیل، مناسب برای مکان‌های سرد و شرجی، شدت جریان خروجی بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و... اشاره کرد.

انواع سنسور فشار ویکا

انواع سنسور فشار ویکا عبارت است از:

• ترانسمیتر فشار wika a10 

• ترانسمیتر فشار wika s10

• ترانسمیتر فشار wika s11

• ترانسمیتر فشار wika s20

• ترانسمیتر فشار wika o10

• سنسور فشار BD

سنسور تولید شده توسط این شرکت چند ملیتی دارای ویژگی‌هایی مانند: نمایشگر سنسور فشار، مناسب برای غوطه ور شدن در مایعات، دقت بالا در اندازه گیری، داوم و عمر مناسب و مواردی از این دست اشاره کرد.

انواع سنسور فشار BD

از سری‌های این محصول می‌توان از: سنسور فشار BD سری G30.600، سنسور فشار BD سری G26.600، سنسور فشار BD سری G18.600، سنسور فشار BD سری G18.601، سنسور فشار BD سری G18.605، سنسور فشار BD سری G17.600، سنسور فشار BD سری DMP343، سنسور فشار BD سری DMP331، سنسور فشار BD سری DMP333، سنسور فشار BD سری DMP331P و... اشاره کرد.

• سنسور فشار ترافاگ 

این سنسور ساخت کشور سوئیس بوده و برای انداه گیری فشار انواع مایعات، گازها باد و... مناسب است. این سنسور دارای رنج‌های توانی بسیاری بوده و برای استفاده در انواع صنایع سبک و سنگین مناسب است. 

انواع سنسور فشار ترافاگ

این سنسور دارای انواع سنسورهای فشار مثبت، منفی و دیافراگمی است که می‌توانید متناسب با نیاز خود آن را تهیه کنید. این سنسور از مقاومت بدنه بالایی برخوردار بوده و می‌توان به راحتی از آن استفاده کرد.

• سنسور فشار آتونیکس 

یکی از برندهای معروف در زمینه تولید سنسور فشار، شرکت اتوماسیون صنعتی آتونیکس است. این شرکت تا کنون شش سری سنسور تولید و به بازار عرضه کرده است. این سنسور برای  انواع صنایع نساجی، صنایع لاستیک و پلاستیک، انبارها، صنایع غذایی و آشامیدنی، بسته بندی، داروخانه، تجهیزات قطعات الکترونیکی و صنایع ماشین ابزار و کلیه ابزارهایی است که به تشخیص دقیق و سنجش فشار هوا نیازمند مناسب است.

انواع سنسور فشار آتونیکس 

در این بخش به معرفی انواع سنسور فشار آتونیکس می‌پردازیم که عبارت‌اند از: سنسور فشار آتونیکس سری PSAN، سنسور فشار آتونیکس سری PSA، سنسور فشار آتونیکس سری PSQ، سنسور فشار آتونیکس سری PSB، سنسور فشار آتونیکس سری PSS، سنسور فشار آتونیکس سری PSM. سنسورهای تولید شده توسط این شرکت دارای دوام، دقت و طول عمر بالایی هستند.

• سنسور فشار WT

سنسورهای تولید شده توسط WT دارای ویژگی‌های ضد تداخل قوی، دقت بالا، نصب آسان، سایز کوچک، محافظت IP65، دمای عملکرد محیطی بالا، استهلاک کم، به صرفه از نظر اقتصادی و مواردی از این دست اشاره کرد.

انواع سنسور فشار WT 

سنسورهای فشار WT دارای انواع گوناگونی است که سنسور فشارWT  سری PCM320، سنسور فشارWT  سری PCM350، سنسور فشارWT  سری PCM303از سری‌های تولید شده توسط WT از انواع سنسورهای این کمپانی هستند و برای استفاده در صنایع مختلف با دقت بالا طراحی شده‌اند.

خرید سنسور فشار

همان طور که در بالا گفته شد در بازار ایران انواع سنسور فشار با برندهای مختلف وجود دارد. در این مطلب به صورت اجمالی به بررسی سنسور فشار انواع آن، لوازم جانبی و موارد دیگر پرداختیم. اگر به دنبال خرید یک سنسور فشار مناسب هستید می‌توانید به آزندکنترل؛ ارائه دهنده محصولات اتوماسیون صنعتی مراجعه کنید.