ما هي أنواع مختلفة من أدوات قياس الضغط؟

يعد الضغط معلمة أساسية في العديد من العمليات الصناعية والعلمية ، من مراقبة تدفق السوائل وتوزيع الغاز إلى ضمان التشغيل الآمن للمعدات. يعد قياس الضغط بدقة أمرًا ضروريًا في الصناعات مثل النفط والغاز ، والمعالجة الكيميائية ، والتصنيع ، والتكييف ، والرعاية الصحية.

أدوات قياس الضغط تعال في أشكال مختلفة ، كل مصمم لتناسب تطبيقات محددة ونطاقات الضغط.

1. فهم أنواع الضغط
قبل الغوص في الأدوات ، من المهم فهم أنواع الضغط التي تقيسها:

ضغط المقياس (PG): يقيس الضغط بالنسبة للضغط الجوي.

الضغط المطلق (PA): تقاس نسبة إلى فراغ مثالي.

الضغط التفاضلي (PD): يقيس الفرق بين نقطتي الضغط.

ضغط الفراغ: يمكن التعبير عن ضغط أقل من مستوى الغلاف الجوي على أنه مطلق أو مقياس.

قد تتخصص كل أداة في قياس واحد أو أكثر من أنواع الضغط هذه.

2. الأنواع الرئيسية لقياس الضغط
2.1 مقياس ضغط أنبوب بوردون
مبدأ العمل:
يستخدم أنبوبًا معدنيًا مرنًا منحنيًا وجوفاءً يستقيم عند تطبيق الضغط. حركة الأنبوب تحرك إبرة على الاتصال الهاتفي.

الميزات الرئيسية:

العملية الميكانيكية ، لا حاجة إلى قوة

متينة وفعالة من حيث التكلفة

يستخدم عادة للضغوط المتوسطة إلى العالية (من 0.6 إلى 7000 بار)

التطبيقات:
الغلايات الصناعية والمضخات والأنظمة الهيدروليكية وأسطوانات الغاز

2.2 مقياس ضغط الحجاب الحاجز
مبدأ العمل:
يعمل الضغط على حجاب الحاجز المرن ، مما تسبب في انحرافه. تنتقل هذه الحركة إلى مؤشر أو مستشعر.

الميزات الرئيسية:

مناسبة لنطاقات الضغط المنخفض

يمكن استخدامها مع السوائل المسببة للتآكل أو اللزجة

يمكن تصميمها كنوع من الختم للاستخدام الصحي

التطبيقات:
الأغذية والمشروبات ، الأدوية ، أنظمة الغاز منخفضة الضغط

2.3 مقياس ضغط الكبسولة
مبدأ العمل:
يستخدم اثنين من الحجاب الحاجز الملحوم (كبسولة) التي توسع أو تتعاقد مع تغييرات الضغط.

الميزات الرئيسية:

حساسة للغاية لتغيرات الضغط الصغيرة

يقيس ضغوط منخفضة للغاية (على سبيل المثال ، 0–600 mbar)

التطبيقات:
أنظمة تكييف الهواء ، التهوية ، المراقبة البيئية

2.4 مقياس الضغط التفاضلي
مبدأ العمل:
يقيس الفرق بين اثنين من مدخلات الضغط. في كثير من الأحيان يشمل اثنين من أنابيب بوردون أو الحجاب الحاجز.

الميزات الرئيسية:

يعرض اختلاف الضغط مباشرة

غالبًا ما يتضمن مفاتيح أو أجهزة الإرسال

التطبيقات:
مراقبة المرشح ، قياس التدفق ، الكشف عن المستوى في الخزانات المضغوطة

2.5 مانومتر
مبدأ العمل:
يستخدم عمودًا من السائل (عادةً الزئبق أو الماء) لقياس الضغط على أساس إزاحة الارتفاع.

الميزات الرئيسية:

بسيطة ودقيقة للغاية

يقتصر على تطبيقات الضغط المنخفض

الأنواع:

مقياس المانومتر u-أنبوب

مانومتر مائل

مقياس مانومتر جيد

التطبيقات:
اختبار المختبر ، ضغط قناة HVAC ، المعايرة

2.6 مقاييس الضغط الرقمي
مبدأ العمل:
استخدم أجهزة الاستشعار (عادةً مقاييس الإجهاد أو عناصر كهرضغطية) التي تقوم بتحويل الضغط إلى إشارة إلكترونية ، معروضة رقميًا.

الميزات الرئيسية:

دقة عالية واستقرار

غالبًا ما يشمل تسجيل البيانات ، والإنذارات ، والاتصالات اللاسلكية

التطبيقات:
التحكم في العملية ، مختبرات البحث والتطوير ، الأجهزة الطبية ، مراقبة الضغط عن بُعد

2.7 أجهزة إرسال الضغط ومحولات الطاقة
مبدأ العمل:
على غرار المقاييس الرقمية ، ولكن مصممة لإرسال إشارات الضغط (عادةً 4-20 مللي أمبير أو 0-10 فولت) إلى نظام تحكم أو PLC.

الميزات الرئيسية:

تستخدم للمراقبة والتحكم المستمر

مدمجة ومدمجة بسهولة

متوفر في النماذج المطلقة والمطلقة والتفاضلية

التطبيقات:
الأتمتة ، نباتات البتروكيماويات ، معالجة المياه ، أنظمة الفضاء الجوي

2.8 أجهزة استشعار الضغط الكهروإجهادية
مبدأ العمل:
استخدم مواد مثل الكوارتز لتوليد شحنة كهربائية تحت الضغط الميكانيكي من الضغط.

الميزات الرئيسية:

مثالي لقياس الضغط الديناميكي

استجابة وتردد ممتازة وحساسية

التطبيقات:
تحليل الاحتراق ، مراقبة المحرك ، اختبارات التأثير عالي السرعة

2.9 أجهزة استشعار ضغط الإجهاد
مبدأ العمل:
يتم ربط مقاييس الإجهاد إلى الحجاب الحاجز. كما يشوه الضغط في الحجاب الحاجز ، يتم قياس تغييرات المقاومة إلكترونيا.

الميزات الرئيسية:

يستخدم على نطاق واسع في محولات الطاقة والمرسلات

دقيقة وفعالة من حيث التكلفة

التطبيقات:
التحكم في العمليات الصناعية وأنظمة السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية

2.10 مقاييس فراغ
الأنواع:

مقاييس الدوقات الحرارية - قياس الموصلية الحرارية عند الضغط المنخفض

مقاييس Pirani - استخدم فقدان الحرارة في سلك لتقدير الضغط

مقاييس التأين - قياس تيار الأيونات في ضغوط منخفضة للغاية

التطبيقات:
غرف فراغ ، تصنيع أشباه الموصلات ، البحث العلمي

3. اختيار أداة الضغط الصحيح
عند اختيار أداة قياس الضغط ، فكر في العوامل التالية:

نطاق الضغط - الضغط/الحد الأدنى ليتم قياسه

متطلبات الدقة - الصناعية مقابل لوس أنجلوس

درجة البورنية

نوع السائل - الغاز أو السائل أو التآكل أو اللزج

الظروف البيئية - درجة الحرارة ، الاهتزاز ، الرطوبة

متطلبات الإخراج - عرض تمثيلي ، إشارة رقمية ، لاسلكية

مساحة التثبيت-مستشعر عن بعد مضمّن ، مثبت على اللوحة ،

4. الصيانة والمعايرة
يجب أن تكون جميع أدوات الضغط ، وخاصة المقاييس الرقمية والميكانيكية ،:

تمت معايرته بانتظام وفقًا لمعايير ISO أو الصناعة

تم تفتيشه للتسربات أو الأضرار أو الانجراف

تنظيف وحماية من الوسائط العدوانية أو الظروف القاسية

تم استبداله أو إعادة معايرته عندما تنخفض الدقة إلى ما دون المستويات المقبولة

يضمن الصيانة المناسبة قراءات دقيقة وسلامة النظام والامتثال التنظيمي.

لا غنى عن أدوات قياس الضغط في كل عملية صناعية تقريبًا. من مقاييس بوردون البسيطة إلى أجهزة الإرسال الرقمية المتطورة ، كل نوع له نقاط قوته الفريدة وسيناريوهات الاستخدام المثالية.

يتيح فهم الاختلافات بين هذه الأدوات المهندسين والفنيين وفرق المشتريات لاختيار الأداة المناسبة لتلبية احتياجاتهم - احتمال الموثوقية والسلامة والكفاءة في العمليات.