غالبا وقتی از گیج فشار صحبت می کنیم، تصویر یک گیج فشار آنالوگ شامل یک صفحه گرد مدرج در ذهن نقش می بندد که می توان از حرکت عقربه روی نوار درجه بندی شده آن اندازه فشار موجود در سیستم خواند. این دستگاه علاوه بر اندازه گیری فشار موجود در سیستم، کاربردهای دیگری از جمله نشت یابی سیستم وهمچنین اندازه گیری سطح مایع در مخزن نیز دارد. همانطور که قبلا در بخش معرفی انواع گیج فشار خواندید، این تجهیز درانواع و اقسام مختلفی ساخته می شود اما پیش از انتخاب و تعیین یک گیج فشار برای سیستم بهتر است بطور کلی با اجزا و اصول انتخاب گیج فشار مناسب آشنا شوید.
اصولا اندازه گیری فشار نیاز مشترک در تمامی فرایندهای صنعتی است که می توان آن را از مهمترین مراحل کیفی برای اطمینان از سازگاری و همچنین حفظ ایمنی تجهیزات دانست. به این ترتیب سیستم های مختلفی برای اندازه گیری فشار در صنعت طراحی و ارائه شده اند. انتخاب یک گیج فشار مناسب برای یک کاربرد خاص براساس معیارهای مختلفی از جمله شرایط محیطی، بازه فشار سیستم، دما و خورندگی سیال و براساس استانداردهای خاصی صورت می گیرد. در سیستم های اندازه گیری فشار، معمولاً فشار به شکل های اندازه گیری می شود. با انتخاب فشـار هوا به عنوان نقطه مرجع، سه نوع فشـار در صنعت قابل تعریف و اندازه گیری میباشد :
فشار مطلق مقدار کل نیرو را در واحد سطح نشان می دهد؛ در این روش فشار نسبت به خلاء مطلق اندازه گیری می شود.
در این روش فشار اتمسفر صفر در نظر گرفته می شود و کلیه فشارها نسبت به فشار محیط اندازه گیری می شود.
در این روش اختلاف فشار بین دو محیط اندازه گیری می شود. مخزن گاز از طریق لوله رابط به لوله U شکل وصل است. فشار گاز در یک شاخه لوله U پایین و بالا رفتن سیال می شود تا نقطه تعادل به دست آید. فشار گاز را با اندازه گیری اختلاف ارتفاع مایع در دو ستون (بر حسب سانتیمتر یا متر) تعیین می کنند.
به طور کلی ساختار گیج فشار آنالوگ شامل اجزای زیر می شود است :
انواع گیج فشار برای کاربرد در فرآیندها واندازه گیری سیالات متفاوت طراحی شده اند بنابراین هریک از آنها براساس نوع کاربرد از متریال متفاوتی از جمله فولاد، استنلس استیل، چدن، آلومینیوم، برنج و پلی پروپیلن ساخته می شوند. همچنین محل اتصال یا کانکشن و بدنه صفحه نمایشگر می تواند ازجنس های مختلفی طراحی شود. بنابراین توجه به فرایند شیمیایی سیستم، از نکات بسیار مهم در شناخت و انتخاب گیج مناسب است.
همچنین سایز یا قطر صفحه گیج فشار بر اساس اینچ یا میلی متر بیان می شود و برخی از رایج ترین سایزهای گیج فشار عبارتند از :
۴۰, ۵۰, ۶۳, ۸۰, ۱۰۰, ۱۱۵, ۱۶۰, ۲۵۰ mm
۱ ½, ۲, ۲ ½, ۴, ۴ ½, ۶ inches
کمپانی ویکا مانومترها را در اندازه های ۴۰,۵۰,۶۳,۸۰,۱۰۰,۱۶۰,۲۵۰ میلیمتر روانه بازار کرده است.
در اکثر انواع گیج فشار ویکا یک منفذ ورودی به همراه یک درپوش در قسمت بالای بدنه وجود دارد که کاربرد آن براساس نوع گیج فشار متفاوت است. مهمترین کابرد این منفذ در اکثر گیج های فشار برای پر کردن گیج با مایع پرکن مخصوص است. به طور کلی در طراحی همه گیج های فشار این منفذ لحاظ نشده است.
معمولا در سیستم های پرفشار که میزان ارتعاشات بالاست، برای محافظت از قسمتهای مکانیکی داخلی و همچنین کاهش لرزش عقربه های فشارسنج از مایع پرکن استفاده می شود. مایعات پرکن از لحاظ میزان غلظت و شرایط دمائی با یکدیگر متفاوت هستند اما پرمصرف ترین آنها گلیسیرین و روغن سیلیکون می باشد. استفاده از مایع پرکن اصطکاک حرکت عقربه درون محفظه نمایش را کاهش داده و به این ترتیب راندمان و عمر گیج فشار را بالا می برد. وجود مایعات پرکن در مناطق شرجی نیز به لحاظ جلوگیری از بخارگرفتگی صفحه نمایش و بالا بردن دقت خوانش دستگاه در برخی موارد ضروری است. لازم به ذکر است مایع پر کن ها در محدوده های فشار بسیار کم به دلیل تاثیر در اندازه گیری فشار کاربرد ندارند.
اصولا وظیفه اصلی حسگر اندازه گیری فشار، تبدیل نیروی اعمال شده توسط سیال به نیروی مکانیکی برای حرکت دادن به عقربه بر روی صفحه مدرج است. گیج های فشار براساس نوع حسگر اندازه گیری و نحوه اندازه گیری فشار به سه دسته تقسیم می شوند :
ویژگی ها و نحوه عملکرد هریک از انواع گیج فشار در صفحه گیج فشار ویکا به صورت کامل ذکر شده است.
صفحه نمایش مدرج گیج فشار اطلاعات بسیار مهمی را در برمی گیرد. عموما صفحه نمایش به منظور خوانش بهتر اندازه فشار به رنگ سفید بود و در غالب موارد از جنس استنلس استیل ساخته می شود. درجه بندی یا اسکیل که روی صفحه نمایش نقش بسته است در خوانش صحیح فشار سیستم نقش بسیار مهمی دارد. معمولا در اکثر برندها نوار درجه بندی دارای زاویه 270 درجه است و می تواند به دو صورت تک نشانگر و دو نشانگر با نمایش همزمان دو واحد فشار طراحی شود.
معمولا عقربه ها در گیج فشار از جنس آلومینیوم ساخته می شوند. حرکت عقربه در هنگام افزایش فشار مثبت در جهت عقربه های ساعت و در هنگام کاهش فشار یا افزایش فشارهای وکیوم در خلاف جهت عقربه ساعت است.
محافظ صفحه گیج فشار یک صفحه شفاف محافظ است که در قسمت جلوی محفظه و روی صفحه نمایش قرار می گیرد و وجود آن به منظور محافظت از اعضای داخلی گیج فشار در برابر آسیب های بیرونی است. محافظ صفحه می تواند از جنس شیشه ، پلاستیک ، پلی کربن و شیشه لمینت باشد و توسط یک حلقه یا رینگ به بدنه گیج متصل می شود.
وظیفه اصلی رینگ ثابت نگهداشتن محافظ صفحه به بدنه است . رینگ ها برحسب نوع بدنه طراحی های مختلفی دارند.
کانکشن یا محل اتصال گیج فشار علاوه بر آنکه درگاه ورودی سیال هستند وظیفه اتصال دستگاه به سیستم را نیز برعهده دارد. بنابراین اتصال یا کانکشن گیج فشار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. انواع گیج فشار بر اساس نوع کانکشن به چند دسته کلی تقسیم می شوند .
همچنین هر یک از انواع اتصالات فوق ممکن است به صورت عمودی ( اتصال از پایین ) و یا افقی ( اتصال از پشت ) به سیستم متصل شوند.
به طور کلی استاندارد EN 837-2 و ASME B40.1 بخش هایی از استانداردهای اروپایی EN 837 و استاندارد آمریکایی ASME B40 هستند که باید به عنوان یک راهنمای مرجع برای انتخاب یک گیج فشار مناسب در نظر گرفته شوند. به کارگیری استانداردهای معتبر جهان در تولید این نوع تجهیزات نه تنها برای ارائه ی نحوه ی عملکرد و دستورالعمل های پیکره بندی محصول به کار می روند، بلکه برای آگاهی و به روزرسانی کاربر در مورد دانش تولید، کاربرد و استفاده از گیج های فشار نیز مورد استفاده قرار می گیرند. در نهایت نقش استانداردهای گیج فشار، نقشی مشاوره ای است و در به کارگیری آنها هیچگونه اجباری وجود ندارد. این بدین معناست که این استانداردها ابزارهایی برای کاربرد ایمن و صحیح محصولات است و عدم به کارگیری آنها در تولید و کاربرد محصولات موجود در بازار ممانعتی ایجاد نخواهد کرد.
مقیاسهای اندازه گیری گیج فشارعقربه ای ویکا از استاندارد EN 837 تبعیت کرده و به طور کلی به سه عامل مقیاس اندازه گیری، سایز صفحه و کلاس دقت گیج فشار بستگی دارد. در بخش زیر بطور کامل به بررسی این سه مورد در اندازه گیری و خوانش گیج فشار ویکا می پردازیم :
– مقیاس اندازه گیری
استاندارد اروپایی EN 837-1 , EN 837-3 برای طراحی صفحه با مقیاس های متحدالمرکز قواعدی را ایجاد کرده است. گیج فشار خلاء ویکا معمولا بر طبق رنج های میلی بار درجه بندی میشوند.
مقیاس های اندازه گیری فشارسنجهای wika که برحسب بار هستند را ذیل مشاهده میکنید.
۰…۰٫۶ ۰…۱ ۰…۱٫۶ ۰…۲٫۵ ۰…۴ ۰…۶ ۰…۱۰ ۰…۱۶ ۰…۲۵ ۰…۴۰ ۰…۶۰ ۰…۱۰۰ ۰….۱۶۰ ۰…۲۵۰ ۰…۴۰۰ ۰…۶۰۰ ۰…۱۰۰۰ ۰…۱۶۰۰
برحسب واحد نیرو و واحد سطح، واحدهای متنوعی برای اندازه گیری فشار وجود دارد که ازجمله آنها میتوان به پاسکال، اتمسفر، بار، تور، پی اس آی و میلیمتر جیوه اشاره کرد. معمولا انواع گیج فشار در واحدهای نمایشگر متنوعی تولید می شوند که رایج ترین آنها بار و پاسکال است اما درج واحدهای دیگر نیز براساس کشور مصرف کننده و سفارش کاربر نیز صورت می گیرد.
شرکت ویکا (Wika) یک شرکت آلمانی معتبر می باشد و به عنوان یک شرکت مشهور و متخصص در زمینه تولید تجهیزات ابزار دقیق و در زمینه تکنولوژی های اندازه گیری شناخته شده است. محصولات ویکا در زمینه فشار، دما، سطح، نیرو، شدت جریان و کالیبراسیون طراحی و تولید می شوند و هر کدام از این محصولات به گروه های مختلفی تقسیم شده اند.
در این نوشتار سعی شد عملکرد و کارائی گیج فشار در اندازه گیری سطح مورد بررسی قرار گیرد. در صورتی که قصد خرید انواع گیج فشار ویکا را دارید جهت بررسی مشخصات و مشاوره فنی بیشتر از طریق راه های ارتباطی با کارشناسان ما در نمایندگی ویکا در تماس باشید .