سنسور فشار وسیلهای برای سنجش فشار در فرآیندها و اتوماسیون صنعتی است و نقش مهمی در این فرآیندها ایفا میکند. این وسیله گاهی به وسیله پرشر ترسمیتر و یا پرشر سوئیچ و کاهی به صورت تکی اطلاعات فشار در یک سیستم را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند و تغییر شکل دیافراگم را با در نظر داشتن تفاوت فشار اعمال شده مورد بررسی قرار میدهد. این وسیله با نامهای دیگری مانند ترانسدیورسر فشار هم شناخته میشود و در بعضی منابع به آن ترانسمیتر فشار هم گفته میشود. در این مطلب به معرفی این قطعه مهم و کاربردهای آن میپردازیم.
سنسورهای فشار را میتوان به طور ساده اینطور تعریف کرد که در هر سیستم نیاز به وسیلهای برای اندازهگیری و کنترل فشار وارده است تا از خرابی دستگاه جلوگیری کرده و به عملکرد مناسب و استاندارد آن کمک میکند. این وسیله در اصطلاح سنسور نام دارد. این ابزار یک عملکرد مکانیکی که فشار وارد شده به دستگاه است را به سیگنال الکترونیکی تبدیل میکند و به پرشر ترانسیمتر ارسال می کند و برای اندازهگیری پارامترهای دیگر نیز به طور غیرمستقیم کاربردی است.
از جمله پارامترهایی که توسط این مدل سنسور قابل اندازهگیری هستند، مواردی مانند دبی سیال، سرعت، سطح، ارتفاع مایعات و… را میتوان نام برد. این سنسورها جزو ابزارهای مهم و کاربردی در صنایع هستند و کمک زیادی به بهبود عملکرد سیستم و حفظ سلامت آن میکنند.
سنسور یا حسگر فشار مانند بیشتر ابزارها انواع مختلفی دارد و در هر کدام از صنایع نوع به خصوصی از آنها استفاده میشود. در دستهبندی کلی سنسورهای فشار را براساس وضعیت دیافراگم آنها به دستههای مختلف تقسیم میکنند. دلیل این موضوع تحت تاثیر بودن دیافراگم از فشار اعمال شده است. از مهمترین انواع سنسورهای فشار میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
کمی قبل سنسورهای فشار را براساس کاربرد آنها در صنایع و از لحاظ صنعتی مورد بررسی قرار دادیم. این وسیله از نظر عملکرد هم دارای انواع مختلفی است. در واقع عملکرد را نیز میتوان معیاری برای دستهبندی این دستگاه دانست که براساس آن، انواع سنسورهای فشار به شرح زیر هستند:
تقسیمبندی سنسورهای فشار به عنوان یکی از قطعات کاربردی در سیستم با در نظر گرفتن معیارها و پارامترهای مختلف دیگر هم انجام میشود اما دستهبندی براساس کاربرد در صنایع و عملکرد رایجترین شیوه تقسیمکردن و استفاده کردن از این دستگاهها است.
همانطور که گفتیم سنسورهای فشار این قابلیت را دارند که یک جریان مکانیکی یا فشار وارد شده را به جریان الکترونیکی تبدیل کنند. در واقع خروجی یک انرژی مکانیکی در سنسورهای فشار، انرژی الکتریکی خواهد بود. خروجی در سنسور فشار را میتوان به سه دسته تقسیم کرد که عبارتند از:
سنسورهایی با این مدل خروجی جزو ارزانترین و البته سادهترین مبدلها هستند که فاقد فشار تقویتکننده یا تنظیمکننده بوده و حداکثر خروجی آنها حدود 30 میلیولت خواهد بود. در این مدل سنسورها خروجی کاملا به ولتاژ تغذیه وابسته است و با نوسان آن، میزان خروجی هم نوسان خواهد داشت.
این مدل خروجی سیگنال بالاتری نسبت به سنسورهای قبلی دارد. دلیل آن وجود تقویتکننده و مدار تهیه سیگنال در سنسور است که سیگنال خروجی را بین 0 تا 5 و 0 تا 10 تغییر میدهد. این مدل سنسور در محیطهای صنعتی کاربرد زیادی دارد و برخلاف سنسور برحسب مینیولت، تغییرات ولتاژ منبع تغذیه، تاثیری در سیگنال خروجی آن نخواهد داشت.
سنسورهایی با این مدل جریان خروجی مناسب استفاده در سیستمهایی هستند که انتقال سیگنال در آنها با فواصل طولانی انجام میشود. این مدل سیگنال خروجی تا حد زیادی تحت تاثیر نویز الکتریکی هستند و افت ولتاژ تاثیری در آنها نخواهد داشت. از این مدل سنسورها در دستگاههایی استفاده میشود که طول کابل اتصال در آنها 300 متر و بیشتر است و نیاز به سنسوری است که این میزان طول تاثیری در کیفیت خروجی آنها نداشته باشد.
در مقالات گذشته به پرشر سوئیچ پرداختیم و گفتیم که کاربرد های پرشر سوئیچ چیست ؟ در ادامه نیز به کاربردهای سنسورهای فشار خواهیم پرداخت . سنسورهای فشار کاربردهای مختلفی در صنایع دارند. اندازهگیری فشار سیالات در سیستمها و محاسبه میزان ورودی، خروجی، فشار وارده و… از جمله کاربردهای این سنسورها است. از این ابزار تقریبا در بیشتر دستگاههایی که ورودی و خروجی داشته باشند، استفاده میشود برای مثال:
به عبارتی از سنسور فشار برای اندازهگیری جریان مایع و گاز، اندازهگیری سطح مایعات، تشخیص نشتی در خط لوله آب و… استفاده میشود. برای مثال از این مدل حسگر و سنسور در سیستمهای بخار برای اندازهگیری فشار بخار استفاده میکنند. به این صورت که حسگر درجه حرارت بخار را بررسی کرده و زمانی که به حد معینی برسد آن را با دمای ثابت وارد چرخ تولید میکند تا فشار زیادی به دیگ بخار وارد نشده و مشکلاتی مانند ترکیدن دیگ رخ ندهند.
در نهایت، آخرین بخش از معرفی سنسورهای فشار را به بررسی ساختار این دستگاهها اختصاص دادهایم. کمی قبل گفتیم که این دستگاههای ابزار دقیق در صنایع به سه دسته مطلق، گیج و اختلافی یا نسبی و تفاضلی تقسیم میشوند. این موضوع یعنی عملکرد سنسورها، ساختار آنها را نیز تحت تاثیر قرار میدهد. از لحاظ ساختاری سنسورهای فشار دارای ورودی بالا یا پایین هستند.
خروجی سنسورها بسته به اینکه از چه نوعی باشند متفاوت است. برای مثال در سنسورهای نسبی یا گیج، طراحی به گونهای انجام شده که فشار اتمسفری به یک سمت وارد و سمت دیگر که خروجی است آن را اندازهگیری میکند و در این محاسبه فشار محیط نیز لحاظ میشود اما در سنسور اختلافی یا تفاضلی که دارای دو پورت ورودی هستند هر کدام فشار را در المانی که با آن در تماس هستند اندازهگیری کرده و سپس نتیجه نهایی را مشخص میکنند.
برای انتخاب و خرید بهترین نوع سنسورهای فشار باید به پارامترهای مختلفی توجه کرد که برخی از آنها را ادامه عنوان خواهیم کرد:
سنسور یا حسگر فشار جزو مهمترین دستگاهها در سیستمهای صنعتی به خصوص سیستمهایی که با سیالات یا گازها سر و کار دارند، محسوب میشوند. این مدل سنسورها با دریافت انرژی مکانیکی که ناشی از فشار محصول است، خروجی الکتریکی تولید کرده و کاربردهای زیادی دارد.
از سنسورهای فشار در دستگاهها و ابزارهای مختلف استفاده میشود و ساختار آنها براساس عملکرد و کاربردی که دارند تفاوت پیدا میکند. خرید بهترین نوع سنسور یا حسگر فشار مانند برند مطرحی همچون جومو با داشتن استانداردهای جهانی علاوه بر پارامترهای گفته شده به فروشگاهی که خرید را از آن انجام میدهید هم بستگی دارد. شرکت اسپیداد یکی از بهترین مراکز عرضه کننده این سنسورها و قطعات مشابه است که پیش از خرید مشتریان را راهنمایی نیز میکند.
