پرشر گیچ (Pressure Gauge) چیست؟
هنگامی که در مورد گیج فشار صحبت می کنیم، یک امر بسیار طبیعی است که گیج های فشاری را به خاطر بیاوریم که توسط حرکت یک عقربه (Pointer) بر روی یک صفحه مدرج شده (Dial)، تغییرات فشار را نمایش می دهند. این دسته از گیج های فشار که به آن ها گیج های فشار آنالوگ (Analogue Pressure Gauge or Dial Pressure Gauge) گفته می شود معمولا مطابق با استاندارد ASME B40.100 یا EN 837 طراحی و ساخته می شوند. عنصر حسگر به کار رفته در گیج های فشار آنالوگ معمولا یک بوردن تیوب (Bourdon tube)، دیافراگم (Diaphragm) یا کپسول (Capsule) می باشد. در واقع یک ساختار مکانیکی منجر به حرکت عقربه بر روی صفحه مدرج در اثر افزایش فشار می شود.
استاندارد B40.100 فقط محدود به گیج های فشاری است که توسط یک عنصر اندازه گیری الاستیکی (Elastic Element) فشار را به صورت مکانیکی سنس کرده و توسط یک عقربه بر روی صفحه مدرج به نمایش می گذارد. این استاندارد شامل گیج های فشار زیر نمی شود:
- گیج های فشاری که دارای طراحی و ساختار خاص هستند و متناسب با کاربردهای خاص طراحی شده اند.
- گیج هایی که از عناصر الاستیکی در ساختار آن ها استفاده نشده است.
همچنین گیج های فشار دیجیتال نیز وجود دارند که تغییرات فشار را به صورت عددی (به جای عقربه) نمایش می دهند. بنابراین گیج های فشار به دو دسته گیج های فشار آنالوگ (Dial Pressure Gauge) و گیج های فشار دیجیتال (Digital Pressure Gauge) تقسیم بندی می شوند. در این مقاله تمرکز اصلی ما بر روی گیج های فشار آنالوگ است اما اکثر اصولی که به آن می پردازیم برای هر دو نوع مورد معتبر است.
اجزای گیج فشار
در جدول زیر ابتدا اجزای کلی تشکیل دهنده و به کار رفته در گیج های فشار آنالوگ را به صورت اجمالی معرفی کرده و سپس در ادامه به بررسی دقیق آن ها خواهیم پرداخت:
| بدنه یا هوزینگ | Housing or Case | ۱ |
| درپوش یا منفذ ورودی | Vent Plug, Vent Valve | ۲ |
| مایع پرکن | Filling Fluid or Damping Fluid | ۳ |
| عنصر حسگر (اندازه گیری فشار) | Pressure Sensing Element | ۴ |
| صفحه نمایش | Dial | ۵ |
| عقربه | Pointer | ۶ |
| شیشه | Window | ۷ |
| رینگ | Ring | ۸ |
| پورت فشار (کانکشن) | Process Connection | ۹ |
۱) بدنه یا هوزینگ (Housing or Case):
- بدنه ی گیج های فشار توسط مواد مختلفی می تواند طراحی و ساخته شود. به طور کلی جنس بدنه به کابرد (Application) وابسته است. هر چقدر محیط نصب سنسور صنعتی تر و خشن تر باشد جنس بدنه نیز باید محکم تر و مقاوم تر باشد. به طور مثال از پلی پروپین (polypropylene) و فولاد ضد زنگ برای مصارف صنعتی و از آلومینیوم یا استیل برای مصارف ساختمانی استفاده می شود.
- سایز (قطر) گیج های فشار بر اساس اینچ یا میلی متر بیان می شود. برخی از سایزهای رایج و استاندارد (Nominal Size) گیج های فشار عبارتند از:
۴۰, ۵۰, ۶۳, ۸۰, ۱۰۰, ۱۱۵, ۱۶۰, ۲۵۰ mm
۱ ½, ۲, ۲ ½, ۴, ۴ ½, ۶ inches
به طور معمول گیج های دقیق تر دارای قطر بزرگتری نیز هستند.
۲) منفذ ورودی یا شیر ورودی: (Vent Plug, Vent Valve)
همه ی گیج های فشار دارای این منفذ نیستند اما در اکثر گیج های فشار، به خصوص گیج های فشار ویکا (WIKA)، این منفذ به همراه یک درپوش بر روی قسمت بالای بدنه در نظر گرفته شده است. هدف از قرارگیری این منفذ در گیج های فشار مختلف، متفاوت است اما یکی از مهمترین دلایل آن، اجازه ورود و پر کردن گیج با مایع پرکن (Filling Fluid or Damping Fluid) می باشد.
۳) مایع پرکن ( Filling Fluid or Damping Fluid):
معمولا در کاربردهایی که لرزش های شدید وجود دارد به منظور محافظت از قسمت های مکانیکی داخلی گیج و خوانش صحیح مقادیر اندازه گیری شده از مایع پرکن استفاده می شود. این مواد (مایعات پرکن) از لحاظ نوع ویسکوزیته و شرایط دمایی با یکدیگر متفاوت هستند. دو مورد از پر مصرف ترین آن ها عبارتند از گلیسیرین (Glycerin) و روغن سیلیکون (Silicon Oil) که خود دارای انواع مختلفی نیز می باشند. در محدوده فشارهای بسیار کم، از مایعات با ویسکوزیته بالا (Highly Viscous Fluids) استفاده نمی شود، زیرا آن ها می توانند مقدار اندازه گیری شده را تحت تاثیر قرار دهند.
نکته بسیار بسیار مهم در مورد اندازه گیری اکسیژن!!!
گیج های فشاری که برای اندازه گیری فشار اکسیژن (Oxygen) و استیلن (Acetylene) استفاده می شوند باید حتما به صورت کاملا ایمن و مطمئن طراحی شده باشند. به عبارت دیگر در کاربردهایی که اکسیژن یا سایر عوامل اکسید کننده ی قوی وجود دارد نباید از روغن سیلیکون و گلیسیرین به عنوان ماده پرکن در ساختار گیج استفاده نمود. زیرا هنگامی سیلیکون، گلیسیرین و مواد چرب مانند گریس (Grease) در تماس با اکسیدکننده های قوی قرار می گیرند می توانند واکنش بسیار شدیدی نشان دهند و منجر به خسارت های جبران ناپذیری شوند. در زیر نام تجاری برخی از این اکسیدکننده های قوی ذکر شده است:
Acetic anhydride, Aniline + nitrobenzene, Calcium hypochlorite, Chromium peroxide, Chromium trioxide, F2 + PbO, HClO4 + PbO, Potassium chlorate, Potassium permanganate, Potassium peroxide, Silver perchlorate, Sodium hydride
بنابراین در چنین کاربردهایی مانند اکسیژن باید از گیج های فشار به اصطلاح Cleaned که دارای تاییدیه و نشان مشخصی می باشند استفاده نمود. به گیج های فشار که درون آن ها توسط مایع پرکن پر شده است، گیج فشار روغنی نیز گفته می شود. بنابراین به طور کلی گیج های فشار از لحاظ مایع پر کننده به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
- گیج فشار روغنی (دارای مایع پرکن مانند گلیسیرین).
- گیج های فشار خشک یا Cleaned (فاقد مایع پرکن، مناسب برای مواد اکسید کننده قوی مانند اکسیژن).
دلایل استفاده از منفذ ورودی (Vent Plug, Vent Valve) و مایع پرکن (Fill Fluid or Damping Fluid) در گیج های فشار
- تغییر شرایط محیطی (به طور مثال افزایش دما در اثر تابش نور خورشید) می تواند منجر به تغییر فشار داخل گیج شود، این تغییر فشار می تواند بر روی اندازه گیری فشار تاثیر گذاشته و منجر به انحراف مقادیر اندازه گیری شده شود. بنابراین باز کردن منفذ ورودی امکان جبران تغییرات فشار و یکسان سازی فشار درون محفظه گیج را با فشار اتمسفر فراهم می کند. معمولا برای گیج های فشار بیشتر از ۱۶ بار چنین منفذی در نظر گرفته نمی شود زیرا خطای ناشی از تغییرات دمایی در مقایسه با رنج فشار بسیار کوچک و قابل چشم پوشی است و گیج می تواند همچنان متناسب با کلاس درستی ذکر شده برای آن، عملکرد قابل قبولی از خود ارائه دهد. همچنین در مواردی که نیاز به طراحی پرشر گیج آب بندی شده با IP بالا می باشد از این منافذ استفاده نمی شود.
- استفاده از مایع پرکن باعث می شود که در مواردی که گیج تحت تاثیر لرزش و نوسان شدید قرار می گیرد، عقربه ثابت مانده و خوانش صحیح فشار امکان پذیر شود. به عبارت دیگر مایع پرکن منجر به کاهش شدید نوسانات عقربه می شود.
- همچنین لرزش های شدید منجر به به وجود آمدن آسیب های دائمی و کاهش طول عمر گیج های فشار می شود. بنابراین استفاده از مایع پرکن علاه بر این که از آسیب های مکانیکی در اثر لرزش جلوگیری نموده، همچنین باعث روغن کاری قطعات مکانیکی داخل گیج هم شده که این امر باعث افزایش طول عمر آن ها می شود.
- هنگامی که یک گیج فشار خشک (بدون مایع پرکن) در محیط های با دمای بسیار پایین (یا محیط های بسیار مرطوب) به کار گرفته شود، به دلیل پدیده میعان، قطراتی از آب بر روی قسمت داخلی شیشه ی گیج فشار ایجاد می شوند. این قطرات ممکن است حتی یخ بزنند و خوانش راحت فشار را تحت تاثیر قرار دهند. استفاده از مایع پرکن از این امر جلوگیری نموده و خوانش صحیح فشار را تضمین می کند.
در ادامه به مشاهده ویدئو می پردازیم.
معرفی انواع گیج فشار
گیج فشار خشک
گیج فشار خشک یکی از رایج ترین فشار سنج ها در پروژه های تأسیساتی و صنعتی است، گیج های فشار خشک FG در واحدهای صنعتی اهمیت ویژه ایی دارند. درون گیج فشار خشک خالی است و عقربه نمایشگر، میزان فشار سیال را نشان می دهد. به دلیل لرزش دستگاه های مکانیکی و همچنین لوله هایی که به فشار سنج متصل هستند، فشارسنج های خشک همیشه مرتعش هستند و نمی توانند مقدار دقیق فشار سیال را نمایش دهند.
فشار سنج های خشک به عنوان یکی از تجهیزات اندازه گیری فشار، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند. در فشار سنج های خشک به علت ایجاد رطوبت، درون فضای نمایش دهنده فشار، خواندن مقدار فشار مشکل است. به طور کلی بدنه گیج های فشار از استیل، آلومینیوم یا کروم ساخته می شود، اما به طور معمول جنس بدنه گیج های فشار خشک از آلومینیوم می باشد. گیج های فشار خشک در کمپرسورهای هوا، مخازن تحت فشار، لوله و اتصالات، برخی از پمپ ها و بسیاری از ماشین آلات صنعتی کاربرد دارند.
گیج فشار روغنی
گیج فشار روغنی همان گیج فشار خشک است که داخل محفظه آن به وسیله گلیسیرین یا سیلیکون پر شده است. گلیسیرین و سیلیکون باعث می شوند که لرزش عقربه های فشار سنج گرفته شود و فشار سنج عدد دقیق تری از فشار را در مقایسه با نمونه گیج فشار خشک نشان دهد.
گلیسیرین و سیلیکون دارای ویسکوزیته بالایی می باشند و می توانند ارتعاش عقربه فشار سنج را دفع کنند. همچنین اصطکاک حرکت عقربه درون محوطه را کاهش دهند و باعث بالا بردن راندمان و طول عمر فشار سنج می شوند. اغلب گیج های روغنی از پورت برنجی ساخته می شوند و جنس بدنه گیج آب کروم استیل است. لنز یا صفحه گیج های فشار روغنی دارای جنس متفاوت می باشند و برای ساخت آن ها از شیشه یا طلق استفاده می شود.
انواع گیج فشار بر اساس تکنیک اندازه گیری فشار
گیج فشار بوردون تیوب
گیج فشار بردون، از یک لوله خمیده به نام بردون تشکیل شده است، زمانیکه این لوله در معرض فشار داخلی یا خارجی قرار می گیرد، تغییر شکل می دهد. زمانی که فشار به صورت داخلی اعمال می شود، لوله از حالت خمیدگی به کشیدگی تغییر شکل پیدا می کند و وقتی فشار برداشته می شود به حالت اول بر می گردد. نوک لوله با تغییر فشار داخلی حرکت می کند و به راحتی می توان آن را بوسیله یک نشانگر یا عقربه به نمایشگر تبدیل کرد.
مهمترین ویژگی لوله های بردون، محدوده کاری وسیع آن است. این نوع روش اندازه گیری برای اندازه گیری فشارهای گیج مثبت و منفی قابل استفاده است، اما دقت آن در شرایط خلاء کاهش پیدا می کند. گیج های فشار نوع بردون، از پرکاربرد ترین گیج ها هستند به دلیل اینکه حساسیت بالا و دقت بسیار خوبی دارند. گیج های فشار بردون، کاربردهای زیادی دارند و از رنج 0 تا 0.6 بار یا 0 تا 1600 بار و در کلاس های دقت 1 الی 4 ساخته می شوند.
مزایای گیج فشار بوردون تیوب
- پاسخ سریع، معمولا 0.1 ثانیه برای تمام رنج ها
- حساسیت بالا
- محدوده یا رنج کاری وسیع
- قیمت مناسب
- اندازه گیری مستقیم فشار
نقاط ضعف فشار سنج بوردون تیوب
- فقط برای نمایش فشار به صورت محلی یا Local قابل استفاده است.
- در تمام رنج ها در حدود 0.5 درصد، غیر خطی هستند که می تواند به صورت مکانیکی یا الکترونیکی جبران شود.
- در فرآیندهایی که فشار به صورت تناوبی اعمال می شود، هیسترزیس در حدود 0.2 تا 0.5 دارد، این محدوده هیسترزیس با تدابیر حرارتی قابل جبران است.
- نسبت به تغییرات دمایی حساس است. با بکارگیری جبران سازهای بی متال یا استفاده از مواردی که به تغییرات دما حساس نیستند می توان آن را کاهش داد.
- زمانیکه در معرض شوک و یا لرزش قرار می گیرند از عمر مفید آن ها کاسته می شود.
- سیستم اندازه گیری که با استفاده از لوله بردون کار می کند اگر برای هوا کالیبره شده باشد باید برای هوا استفاده شود و اگر برای مایع کالیبره شده باشد، مناسب استفاده برای مایع می باشد.
- این نوع اندازه گیری در فرآیندهایی که ایجاد شوک وجود دارد و همچنین در فرآیندهای سریع دارای محدودیت است.
گیج فشار دیافراگمی
گیج های فشار دیافراگمی، از تغییر شکل یک غشاء قابل انعطاف برای اندازه گیری فشار استفاده می کنند، دیافراگم، بخش ورودی سیال به گیج را، از بخش داخلی گیج جدا می کند.
نکته: استاندارد EN 837-3 مختص گیج های فشار Dial با عنصر حسگر دیافراگمی و کپسول می باشد.
دیافراگم یک دیسک قابل انعطاف است که می تواند مسطح یا به صورت موج های متحدالمرکز باشد. در طرح های مدرن، دیافراگم ها همراه با تجهیزات هوشمند بکار گرفته می شوند به همین دلیل مشکلات ناشی از هیسترزیس، اصطکاک و کالیبراسیون ناچیز است.
از گیج های دیافراگمی برای اندازه گیری دقیق فشار در سیالات گازی استفاده می شود. استفاده از این گیج ها در سیستم های پنوماتیک فشار پایین، دریچه های تنفس، مونیوترینگ افزایش فشار و پمپ های وکیوم رایج می باشد. این گیج ها در رنج های فشار 0 تا 0.6 بار یا 0 تا 600 میلی بار و در کلاس های دقت 0.1 و 2.5 ساخته می شوند. در تصویر زیر اجزاء تشکیل دهنده گیج فشار دیافراگمی مشخص شده است.
مزایای استفاده از گیج فشار دیافراگمی
- جداسازی سیال از فرآیند
- مناسب برای فشارهای پایین
- قیمت مناسب
- محدوده کاری گسترده
- قابل اطمینان و تأیید شده
- قابل اندازه گیری برای فشارهای گیج، مطلق و تفاضلی
کاربرد فشار سنج دیافراگمی
- زمانیکه سیال فرآیندی خورنده باشد و نیاز به تعویض مکرر گیج باشد.
- زمانیکه سیال مورد اندازه گیری حاوی ذرات معلق و جامد است.
- احتمال یخ زدن یا جامد شدن سیال وجود داشته باشد.
- برای فرآیندهای صنایع بهداشتی و غذایی
گیج های دیافراگمی به نحوی ساخته شده اند که دیافراگم دقیقا در کنار گیج قرار گرفته است. اما نوع دیگری از این گیج ها وجود دارد که دیافراگم را از طریق یک واسطه به گیج متصل می کند که به آن ها بست دیافرگمی (Diaphragm seal) گفته می شود.
این سیستم شامل یک بست دیافرگمی، یک سیال پر کننده (Fill fluid) و یک کاپیلاری، است. سیال پر کننده، وظیفه جداسازی المان حساس به فشار را از سیال فرآیندی دارد. لوله کشی کاپیلاری یا فلنج مربوط به نصب مستقیم، دیافراگم را به گیج ارتباط می دهد. در اثر فشار فرآیند، دیافراگم تغییر شکل داده و فشار را از طریق سیستم پر کننده و کاپیلاری به گیج انتقال می دهد. این مورد برای مکان هایی مورد استفاده قرار می گیرد که تجهیزات اندازه گیری و دیافراگم جدا کننده از هم فاصله داشته باشند.
گیج اختلاف فشار
گیج های اختلاف فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار دو نقطه در سیستم استفاده می شوند. برخلاف گیج های فشار معمولی که یک ورودی برای سیال دارند، گیج های اختلاف فشار دارای دو ورودی برای سیال هستند. گیج اختلاف فشار، فشار را در دو نقطه ورودی اندازه گیری می کند و اختلاف آن ها را در صفحه نمایش نشان می دهد.
بیش ترین کابرد گیج اختلاف فشار در سیستم های فیلتراسیون است. کار فیلتر جدا کردن ذرات ناخواسته در سیستم مایع یا گاز است. زمانیکه فیلتر دچار گرفتگی می شود فشار افت می کند و بازده پایین می آید. با استفاده از یک گیج اختلاف فشار امکان مونیتورینگ فشار ورودی و خروجی و در نهایت مونیتورینگ گرفتگی فیلتر وجود دارد. علاوه بر فیلترها موارد دیگری نیز در صنعت وجود دارند که با استفاده از گیج اختلاف فشار می توان سالم بودن آن ها را بازرسی کرد که می توان به سیستم هایی همچون هیت اکسچنجر ها، پمپ ها، ولو ها، کندانسور ها، اواپراتور ها و غیره اشاره نمود.
گیج فشار دیجیتال
گیج های فشار دیجیتال، فشار اندازه گیری شده را به صورت دیجیتال بر روی صفحه نمایش خود، نشان می دهند. گیج های دیجیتال هم برای اندازه گیری نرمال در فیلد و هم در سیستم های کالیبراسیون استفاده می شوند. گیج های فشار دیجیتال دارای دقت بسیار بالایی در حدود 0.05% هستند. این تجهیزات بسیار حساس می باشند و نباید در شرایط نامساعد مورد استفاده قرار گرفته شوند. گیج های فشار دیجیتال در انواع مختلف تک ورودی، تفاضلی یا دو ورودی، مطلق (Absolute) و تابلویی ساخته می شوند.
کاربرد گیج فشار دیجیتال
- صنایع نفت و گاز
- تجهیزات، تعمیرات و نگهداری
- کالیبراسیون
تست گیج فشار
تست گیج ها در دو نوع دیجیتال و آنالوگ ساخته می شوند و گیج هایی با دقت بسیار بالا هستند و عموما مانند تجهیزات کالیبراسیون جهت کالیبراسیون تجهیزات ابزار دقیق مورد استفاده قرار می گیرند. کاربردهای تست گیج ها به شرح زیر می باشد:
- اندازه گیری فشار گازها و سیالاتی که ویسکوزیته بالایی ندارند و در معرض قطعات آلیاژ مس قرار نمی گیرند.
- اندازه گیری دقیق فشار در آزمایشگاه ها
- اندازه گیری فشار با دقت بسیار بالا
- استفاده به عنوان گیج فشار مرجع برای تست گیج های صنعتی
پارامترهای مهم در انتخاب گیج فشار
مواردی که هنگام انتخاب گیج فشار باید مد نظر قرار گرفته شوند به شرح زیر می باشد:
واحدهای اندازه گیری فشار
گیج های فشار در انواع گوناگون ساخته می شوند و قابلیت نمایش فشار در واحدهای مختلف اندازه گیری را دارا می باشند. انواع واحدهای اندازه گیری فشار در جدول زیر نشان داده شده است:
| واحد اندازه گیری فشار (فارسی) | واحد اندازه گیری فشار (انگلیسی) | واحد پاسکال |
| 1 بار | Bar | 105 |
| 1 کیلو گرم بر سانتی متر مربع | kg/cm2 | 9.80 665 × 104 |
| 1 کیلو گرم نیرو بر سانتی متر مربع | kgf/cm2 | 9.80 665 × 104 |
| 1 اتمسفر | atm (Standard Atmosphere) | 1.01 325 × 105 |
| 1 تور | Torr (mmHg or Millimeter of mercury) | 1.333 224 × 102 |
| 1 سانتی متر آب | cmH2O (cmWc or Centimeter of water) | 98.0665 |
| 1 میلی متر آب | mmH2O (mmWc or Millimeter of water) | 9.80 665 |
| 1 پوند بر اینچ مربع | lbf/in2 (Psi) | 6.8 948 × 103 |
| ا اونس بر اینچ مربع | oz/in2 (ozf/in2) | 4.30 922 × 102 |
| 1 اینچ آب | oz/in2 (ozf/in2) | 3.37 685 × 103 |
درجه بندی (Scale):
فشار مرجع (Reference Pressure) و محدوده اندازه گیری فشار (Pressure Range)
- اکثر گیج های فشار در نیمه ی میانی محدوده اندازه گیری خود دقیق تر عمل می کنند.
- اگر عقربه بر روی وسط Scale (مستقیم رو به بالا) قرار داشته باشد، آسان تر و سریع می توان اطمینان حاصل کرد که سیستم در حال عملکرد با فشار کاری نرمال خود می باشد. در واقع خوانش فشار راحت تر می شود.
- اگر محدوده فشار، پایین انتخاب شود، گیج فشار می تواند در فشارهای بالا آسیب ببیند. در واقع اگر فشار کاری سیستم همیشه همان فشار کاری نرمال است (Steady Pressure)، بهتر است گیج فشاری را انتخاب کنید که در آن فشار کاری سیستم بیشتر از ۳/۴ محدوده اندازه گیری گیج نشود، ولی اگر گیج فشار قرار است در سیستم هایی استفاده شود که در آن فشار کاری به صورت متناوب و یا نوسانی (Pulsation Pressure) است، بهتر است گیج فشاری انتخاب شود که در آن فشار کاری سیستم بیشتر از ۲/۳ محدوده اندازه گیری گیج فشار نشود.
مثلث مشکی انتهای Scale (Black triangle at the end of the scale):
 |
 |
| No black triangle = Non-full-scale loadable | Black triangle = Full-scale loadable |
فشار مازاد (Overpressure) در گیج های فشار
به طور خاص، الزامات مربوط به تست آب بندی و عدم نشتی، با فشار بیش از ۲٫۵ برابر محدوده اندازه گیری در ۲۴ ساعت، سخت تر و به طور قابل توجهی بالاتر از آزمون فشار (۳) مطابق با بخشنامه ۲۰۱۴/۶۸/EU اتحادیه اروپا است. این بخشنامه فقط مربوط به تست فشار تا ۱٫۴۳ برابر حداکثر فشار مجاز می باشد.
همان طور که در جدول زیر مشاهده می شود، تجهیزاتی که مطابق با استاندارد EN 837-1 طراحی شده اند به طور خودکار الزامات مربوط به آزمایش فشار (۳) مطابق با بخشنامه ۲۰۱۴/۶۸/EU را برآورده می کنند اما برعکس آن معتبر نیست.
در گیج های فشار، واحد اندازه گیری نرمال به صورت بار و میلی بار بیان می شود و عمدتاً دارای دو واحد مدرج هستند و واحد psi هم همزمان با واحد bar نمایش داده می شود. چنانچه مشتری انواع دیگری از واحدهای اندازه گیری را نیاز داشته باشد، به صورت سفارشی به فروشنده اعلام می کند و گیج فشار مطابق با خواسته مشتری درجه بندی و کالیبره می شود.
اندازه گیج های فشار
اندازه گیج های فشار با قطر صفحه گیج مشخص می شود. اندازه استاندارد گیج های فشار به واحد میلی متر بیان می شود و مطابق استاندارد EN 837 در اندازه 40، 50، 63، 80، 100، 160 و 250 میلیمتر ارائه می شود.
کلاس دقت گیج های فشار
کلاس دقت، ماکزیمم حد خطای قابل قبول هر گیج است که بر حسب ماکزیمم درصد مقدار خوانده شده است، به عنوان مثال در یک گیج فشار با رنج 10 بار و دقت کلاس 4، مقدار خوانده شده توسط گیج، 4 درصد با مقدار فشار واقعی، اختلاف دارد به عبارت دیگر 4 درصد از رنج کامل که 10 بار است، 0.4 بار می باشد، به این معنا که گیج هر مقداری را که می خواند 0.4 بار با مقدار واقعی تفاوت دارد. جدول کلاس دقت و دقت های استانداردی که در گیج های تولیدی وجود دارد، مطابق جدول زیر می باشد:
| کلاس دقت | حد مجاز خطا |
| 0.1 | 0.1% |
| 0.25 | 0.25% |
| 0.6 | 0.6% |
| 1 | 1% |
| 1.6 | 1.6% |
| 2.5 | 2.5% |
| 4 | 4% |
متریال گیج فشار
گیج های فشار در فرآیندهای مختلف و برای اندازه گیری سیالات متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند، لذا متریالی که گیج از آن ساخته شده است باید با شرایط محیطی و سیالی که با آن در تماس است، از نظر شیمیایی مطابقت داشته باشد. محل اتصال گیج و بدنه صفحه مدرج گیج می تواند دارای متریال های متفاوت باشد. برای مثال ممکن است سیال در تماس با گیج، خورنده باشد و در چنین شرایطی باید اتصال گیج استیل باشد، ولی در پروسه مشابه اگر محیط دارای خورندگی نباشد نیازی نیست که بدنه گیج از متریال استیل باشد. توجه به فرآیند و شرایط شیمیایی آن، در انتخاب گیج مناسب بسیار مهم است و می تواند از آسیب به گیج و در برخی موارد از تحمیل هزینه های اضافی به سیستم جلوگیری کند.
بدنه گیج های فشار می تواند از متریال زیر باشد:
- فولاد کششی
- چدن
- آلومینیوم
- برنج
- پلی پروپیلن
- رزینی فنولیک
نوع نصب و اتصال گیج
گیج های فشار در اتصالات مختلفی ارائه می شوند که شامل موارد زیر می باشد:
- اتصال رزوه ایی استاندارد: دارای یک کانکشن نرگی پیچی است.
- اتصال رزوه ایی مادگی: محل اتصال به صورت مادگی پیچی است.
- گیج فشار فلنجی: محل اتصال دارای یک فلنج می باشد.
هر کدام از انواع اتصالات فوق ممکن است به صورت اتصال عمودی (Bottom connection) و یا اتصال افقی (Back connection) در سیستم نصب شوند. اتصالات افقی فلنجی معمولاً در تابلوهای کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند.
ایمنی و طول عمر گیج فشار
بر طبق استاندارد EN 837-2، در جهت ایمنی گیج فشار، رنج اندازه گیری گیج فشار باید طوری انتخاب شود که برای فشار ثابت ماکزیمم فشار کاری سیال، بیشتر از 75% رنج اندازه گیری گیج فشار نباشد، در واقع گیج فشار 25% بالاتر از ماکزیمم فشار سیال انتخاب شود. این عدد برای فشار چرخشی 35% بالاتر از فشار سیال است.
زمانیکه قرار است فشار سیالاتی را اندازه گیری کنیم که در دسته بندی مناطق خطرناک قرار دارند لازم است گیج های فشاری را انتخاب کنیم که برای این شرایط مناسب هستند. در این نوع گیج ها، محفظه ایی در پشت گیج وجود دارد به نام Blow-out device، که هرگونه نشتی و سر ریز قطعات تحت فشار، وارد آن می شود و از صدمه دیدن اپراتور جلوگیری می کند.
در مکان هایی فشار به سرعت افزایش پیدا می کند، مثل گیج هایی که روی پمپ های رفت و برگشتی نصب می شوند، از یک اریفیس محدود کننده استفاده می شود که جلوی نوسانات فشار را بگیرد و منجر به خواندن یک فشار متوسط شود. این کار با حذف نواسانات فشار، باعث افزایش طول عمر گیج فشار می شود.
فیلمی نماد عنصر حسگر به کار رفته در گیج فشار (Symbols of the pressure sensing element)
- انواع مختلفی از گیج های فشار با هوزینگ ها و روش های نصب متفاوت وجود دارند که در تصویر زیر برخی از آن ها معرفی شده اند.
- همچنین نوع پورت فشار نیز می تواند به صورت رزوه ای (Threaded Connection)، فلنچ (Flanged Connection) و سایر مدل های دیگر مانند In-Line Connection باشد.
- قسمت های خیس شونده (Wetted Part):
- کانشکن های دیافراگمی:
این نوع کانکشن ها در گیج های فشار دیافراگمی و کپسول به کار رفته و به طور کلی در مواقعی که سیال به صورت خمیری یا چسبناک (دارای ویسکوزیته بالا) باشد و یا به صورت کریستالی و حاوی ذرات رسوب شونده باشد از آن ها استفاده می شود. ویژگی دقیق تر مربوط به گیج های فشار دیافراگمی در بخش عناصر حسگر توضیح داده شده است.
- در جدول زیر، بهترین روش های کلی نصب پرشر گیج برای اندازه گیری فشار انواع سیالات محتلف (مایع، گاز و …) ارائه شده است. بسته به نوع سیال، محل نصب نیز باید تغییر کند.
