سنسور فشار چیست؟

 : سنسور فشار

فشار، نیرویی است که به ازای هر واحد سطح اعمال می‌شود. به عبارت ساده‌تر، فشار نشان می‌دهد که چه نیرویی بر هر سانتی‌متر مربع یا هر متر مربع از یک سطح وارد می‌شود. تصور کنید یک آجر را روی زمین می‌گذارید. نیروی وزن آجر به زمین وارد می‌شود و باعث ایجاد فشار بر سطح زمین می‌شود. اگر به جای یک آجر، یک کامیون را روی زمین قرار دهیم، نیروی بیشتری به زمین وارد می‌شود و در نتیجه فشار بیشتری نیز ایجاد می‌شود

روش های اندازه گیری فشار

الف-اندازه گیری فشار با بوردن تیوب :

لوله بوردون، یک عنصر اساسی در فشارسنج‌های مکانیکی است که بر اساس اصل تغییر شکل مکانیکی تحت فشار عمل می‌کند. این لوله معمولاً به شکل C، دایره‌ای یا مارپیچی است و از یک سر بسته شده و در سر دیگر به مکانیزمی که به سوزن مانومتر متصل است متصل می شود

هنگامی که فشار به لوله بوردون اعمال می شود، قسمت بسته لوله تمایل دارد به شکل اولیه خود باز گردد.از آنجایی که یک انتهای لوله ثابت است، این نیروی برگشتی باعث ایجاد اعوعاج در طول لوله می شود. این انحنا با حرکت مکانیکی به قسمت متصل به بازو منتقل می شود و در نتیجه بازو می چرخد. درجه چرخش بازو به طور مستقیم با نیروی فشار وارد شده به لوله متناسب  است

ب-اندازه گیری فشار به روش دیافراگمی :

دیافراگم ها معمولا از مواد فلزی یا پلیمرهای خاص با خاصیت ارتجاعی ساخته می شوند. شکل ظاهری آن‌ها نیز می‌تواند به صورت یک صفحه صاف یا چین‌خورده باشد. انتخاب نوع ماده و شکل دیافراگم به پارامترهایی مانند محدوده فشار قابل اندازه‌گیری، دقت مورد نیاز و محیط کاری بستگی دارد. در اندازه‌گیری فشار زمانی که فشاری به یک طرف دیافراگم وارد می‌شود، دیافراگم دچار تغییر شکل می‌شود. این تغییر شکل می‌تواند به صورت جابجایی مرکز دیافراگم یا کشیدگی سطح آن باشد. میزان این جابجایی و کشیدگی به طور مستقیم با مقدار فشار وارد شده متناسب است

از محاسن مهم دیافراگم ها ،قابلیت محافظت از دیگر ابزارهای اندازه گیری فشار در برابر شرایط نامناسب ،مثل دماهای بالا و سیالات خورنده و نیز توانایی بالای آنها در آب بندی می باشد.

شکل بالا یک صفحه ی دیافراگمی را نمایش میدهد.

ج-اندازه گیری فشار به روش استرین گیج :

کرنش‌سنج‌ها یا استرین گیج‌ها، سنسورهایی حساس و پرکاربرد هستند که تغییرات بسیار کوچک در ابعاد یک جسم را به سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کنند. این سنسورها نقش کلیدی در اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی مختلفی مانند نیرو، فشار، گشتاور و شتاب ایفا می‌کنند.

یک کرنش سنج معمولا از یک لایه بسیار نازک مواد رسانا تشکیل شده است که به طول آن منجر به نغیییرات قابل اندازه گیری در مقاومت الکتریکی می شود.

هنگامی که نیرویی به جسمی که مانومتر روی آن قرار میگیرد وارد می شود، جسم دجار تغییر شکل بسیار کمی می شود. این تغییر شکل باعث کشیده شدن یا فشرد شدن لایه رسانای کرنش سنج شده، در نتیجه تغییر در مقاومت الکتریکی آن می شود.

د-اندازه گیری فشار به روش استرین گیج :

ظرفیت الکتریکی خازن تابعی از فاصله صفحات ،مساحت آنها و ضریب دی الکتریک می باشد با تغییر فاصله ی صفحات ظرفیت خازن نیز تغییر می کند .مقاومت ظاهری خازن ها که بیشتر در مدارهای جریان متناوب بکار می روند ،متناسب با ظرفیت الکتریکی آنها می باشد .لذا می توان با اندازه گیری مقاومت ظاهری خازن در یک مدار پل وتستون که با ولتاژ AC تحریک می شود ،ظرفیت الکتریکی خازن را محاسبه نمود.

دستگاه های اندازه گیری فشار به روش خازنی از یک سنسور فشار و یک ترنسدیوسر خازنی تشکیل شده است .

سنسور فشار که می تواند یک دیافراگم باشد ،پس از دریافت تغییرات فشار سیال ،آنرا به صورت جابجایی به یکی از صفحات خازن ترنسدیوسر منتقل می نماید و سبب تغییر ظرفیت آن می شود .در نتیجه با اندازه گیری تغییرات ظرفیت الکتریکی خازن ،تغییرات فشار محاسبه می گردد.

شکل بالا نحوه اندازه گیری فشار به روش خازنی می باشد.

انواع سنسورهای اندازه گیری فشار :

سنسور فشار مطلق :

این سنسور، فشار یک نقطه نسبت به خلا کامل را اندازه می گیرد. در این روش باید یک طرف فشار سنج به خلا وصل شده باشد.

سنسور فشار گیج(Gauge) :

این سنسور در کاربردهای متفاوتی استفاده می شود زیرا می تواند برای اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر نقطه دیگر کالیبره شود. گیج فشار تایر، مثالی از نشانگر فشار گیج است. هنگامی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار داخل تایر ۴۲٫۸psi است. یعنی برابر با فشار اتمسفر میباشد.

سنسور فشار خلا :

این سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص استفاده می شود. که به آن سنسور فشار خلا یا فشار منفی گفته می شود.

سنسور فشار تفاضلی :

این سنسور اختلاف فشار بین ۸ یا چند نقطه را که به عنوان ورودی معرفی می شوند اندازه می گیرد.

برای مثال اندازه گیری افت فشار در فیلتر روغن. فشار تفاضلی هم چنین برای اندازه گیری دبی یا سطح در مخازن به کار می رود.

سنسور فشار مهرشده (sealed) :

این سنسور همانند سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریاکالیبره شده است.

شکل بالا یک نمونه سنسور فشار برند آتونیکس مدل PSAN می باشد که دارای صفحه نمایش و خروجی های آنالوگ و رله ای می باشد ،و حداکثر ظرفیت آن تا ۱۰Bar می باشد.

سنسورفشارها در برند ها و قیمت های مختلفی در بازار وجود دارد برخی از این برند ها سنسیس ، ویکا ، هاگلر ، دبلیو تی سنسور و… است. 

برای اطلاع از موجودی و قیمت به سایت کنترل ۲۴ مراجعه کنید و یا از ریق لینک زیر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.