گیج فشار

گیج فشار چیست؟

گیج فشار وسیله‌ای است که مقدار فشار یک سیال را دریافت کرده و آن را به شکلی قابل مشاهده نمایش می‌دهد. در گیج‌های مکانیکی، فشار واردشده باعث تغییر شکل یک المان الاستیک مانند لوله بوردون، دیافراگم یا کپسول می‌شود. حرکت بسیار کوچک این المان از طریق یک مکانیزم رابط و چرخ‌دنده تقویت شده و به حرکت عقربه روی صفحه مدرج تبدیل می‌شود. در گیج‌های دیجیتال، یک سنسور الکترونیکی فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند و نتیجه به‌صورت عددی روی نمایشگر نشان داده می‌شود. بنابراین هدف اصلی همه انواع فشار سنج یکسان است، اما فناوری اندازه‌گیری، دقت، دوام و قابلیت‌های آن‌ها با یکدیگر تفاوت دارد.

گیج فشار معمولاً یک تجهیز نمایش‌دهنده محلی محسوب می‌شود؛ یعنی اپراتور باید در نزدیکی دستگاه قرار بگیرد و مقدار فشار را روی صفحه آن مشاهده کند. بااین‌حال برخی مدل‌ها به کنتاکت الکتریکی، خروجی آنالوگ، خروجی سوئیچینگ یا قابلیت ارتباط دیجیتال مجهز هستند. چنین تجهیزاتی علاوه بر نمایش فشار می‌توانند آلارم ایجاد کنند، یک پمپ را خاموش و روشن کنند یا اطلاعات را به سیستم کنترل ارسال نمایند. برای انتخاب میان گیج فشار معمولی، گیج کنتاکت‌دار، ترانسمیتر فشار و پرشر سوئیچ باید هدف اندازه‌گیری، نوع کنترل و نیاز به انتقال سیگنال مشخص شود.

طبق تعریف فنی سازندگان تجهیزات ابزار دقیق، فشارسنج‌های مکانیکی از المان‌های الاستیک برای اندازه‌گیری استفاده می‌کنند و متناسب با کاربرد می‌توانند به لوله بوردون، دیافراگم یا کپسول مجهز باشند. این تجهیزات برای اندازه‌گیری فشار نسبی، فشار مطلق یا فشار تفاضلی طراحی می‌شوند و هر مدل محدوده کاربرد مشخصی دارد.

اهمیت استفاده از فشار سنج در صنعت

فشار یکی از متغیرهای اساسی فرایند در کنار دما، سطح و جریان است. تغییر فشار در یک سیستم می‌تواند اطلاعات مهمی درباره عملکرد تجهیزات ارائه دهد. برای مثال کاهش فشار خروجی پمپ ممکن است ناشی از فرسودگی پروانه، وجود هوا در مسیر، کمبود سیال ورودی یا نشتی باشد. افزایش فشار پیش از یک فیلتر می‌تواند گرفتگی آن را نشان دهد و اختلاف فشار دو طرف فیلتر نیز معیاری برای تعیین زمان تعویض یا شست‌وشوی فیلتر محسوب می‌شود. بدون وجود یک فشار سنج مناسب، بسیاری از این مشکلات تا زمان وقوع خرابی جدی قابل تشخیص نیستند.

در تجهیزات تحت فشار، پرشر گیج نقش مهمی در حفظ ایمنی دارد. اگر فشار از محدوده مجاز مخزن، دیگ بخار، کمپرسور یا خطوط لوله عبور کند، احتمال نشتی، تغییر شکل، پارگی اتصالات یا حتی انفجار افزایش می‌یابد. البته گیج فشار به‌تنهایی یک وسیله حفاظت نهایی نیست و باید همراه با تجهیزاتی مانند شیر اطمینان، پرشر سوئیچ و سیستم‌های حفاظتی مورد استفاده قرار گیرد. وظیفه اصلی گیج، نمایش شرایط واقعی و فراهم کردن امکان پایش مداوم توسط اپراتور است.

استفاده از فشار سنج مناسب به کاهش مصرف انرژی نیز کمک می‌کند. در سیستم‌های هوای فشرده، تنظیم فشار بیش از مقدار موردنیاز باعث افزایش مصرف برق کمپرسور و تشدید نشتی‌ها می‌شود. در سیستم‌های پمپاژ نیز فشار غیرضروری می‌تواند انرژی بیشتری مصرف کند و استهلاک شیرها، آب‌بندها و اتصالات را افزایش دهد. به همین دلیل پایش فشار فقط یک اقدام کنترلی نیست، بلکه بخشی از مدیریت انرژی و نگهداری پیشگیرانه تجهیزات به شمار می‌رود.

فشار چیست و چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

فشار از تقسیم نیروی عمود بر سطح بر مساحت آن به دست می‌آید. در سیستم بین‌المللی واحدها، واحد اصلی فشار پاسکال است و هر پاسکال معادل یک نیوتن نیرو بر یک متر مربع تعریف می‌شود. از آنجا که پاسکال برای بسیاری از کاربردهای صنعتی واحد کوچکی است، معمولاً از کیلوپاسکال، مگاپاسکال و واحدهایی مانند bar، psi، kgf/cm²، میلی‌متر ستون آب و میلی‌متر جیوه استفاده می‌شود. انتخاب واحد نمایش فشار به صنعت، کشور، استاندارد مجموعه و عادت کاربران بستگی دارد.

در یک سیستم بسته، مولکول‌های گاز یا مایع به دیواره‌ها نیرو وارد می‌کنند و نتیجه این نیرو به‌صورت فشار ظاهر می‌شود. گیج فشار این اثر را دریافت و به حرکت مکانیکی یا سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. در مایعات تقریباً تراکم‌ناپذیر، تغییر حجم بسیار کم است و افزایش فشار می‌تواند نیروی زیادی در سیستم ایجاد کند. در گازها به دلیل تراکم‌پذیری، رابطه فشار، حجم و دما اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. به همین دلیل رفتار فشار در سیستم هیدرولیک با سیستم پنوماتیک یکسان نیست.

مراکز اندازه‌شناسی برای ایجاد و انتقال مرجع فشار از تجهیزات دقیقی مانند پیستون گیج یا Pressure Balance استفاده می‌کنند. این تجهیزات با اعمال نیروی معلوم روی سطح مؤثر مشخص، فشار مرجع تولید می‌کنند و می‌توان از آن‌ها برای کالیبراسیون ابزارهای اندازه‌گیری فشار استفاده کرد. NIST نیز پیستون گیج‌ها را از استانداردهای مهم تحقق و انتقال واحد SI فشار یعنی پاسکال معرفی می‌کند.

انواع فشار از نظر مرجع اندازه‌گیری

فشار گیج یا فشار نسبی

فشار گیج یا Gauge Pressure رایج‌ترین نوع فشار در کاربردهای صنعتی است. در این حالت فشار نسبت به فشار اتمسفر محیط اندازه‌گیری می‌شود. هنگامی که یک گیج فشار معمولی در هوای آزاد قرار دارد، عقربه آن باید تقریباً روی صفر باشد؛ زیرا فشار داخل و بیرون المان اندازه‌گیری برابر است. اگر گیج به یک مخزن هوای فشرده متصل شود و عدد ۶ بار را نشان دهد، منظور این است که فشار مخزن حدود ۶ بار بیشتر از فشار جو است.

علامت فنی فشار گیج گاهی به‌صورت barg یا psig نوشته می‌شود. حرف g نشان می‌دهد که مبنای اندازه‌گیری فشار محیط است. بیشتر گیج‌های نصب‌شده روی پمپ، کمپرسور، دیگ، سیستم هیدرولیک و شبکه آب از نوع فشار نسبی هستند. هنگام خرید گیج فشار باید مشخص شود که رنج اعلام‌شده مربوط به فشار گیج است یا فشار مطلق؛ زیرا جایگزین کردن این دو نوع در کاربردهای حساس می‌تواند باعث خطای قابل توجه شود.

فشار مطلق

فشار مطلق یا Absolute Pressure نسبت به خلأ کامل اندازه‌گیری می‌شود. در خلأ کامل، فشار مطلق صفر است و فشار اتمسفر در سطح دریا تقریباً یک بار مطلق در نظر گرفته می‌شود. بنابراین اگر یک سیستم در شرایط معمول فشار گیج ۵ بار داشته باشد، فشار مطلق آن تقریباً ۶ بار خواهد بود. این مقدار دقیق نیست، زیرا فشار اتمسفر با ارتفاع، دما و شرایط آب‌وهوایی تغییر می‌کند.

گیج فشار مطلق در فرایندهایی استفاده می‌شود که تغییرات فشار جو نباید بر نتیجه اندازه‌گیری اثر بگذارد. صنایع خلأ، آزمایشگاه‌ها، تقطیر در خلأ، هواشناسی، بسته‌بندی، اندازه‌گیری فشار بخار و برخی فرایندهای شیمیایی از کاربردهای این نوع فشار سنج هستند. ساختار داخلی آن معمولاً دارای یک مرجع خلأ آب‌بندی‌شده است تا فشار فرایند نسبت به خلأ کامل مقایسه شود.

فشار تفاضلی

فشار تفاضلی یا Differential Pressure اختلاف فشار میان دو نقطه از سیستم است. گیج فشار تفاضلی دارای دو ورودی با علامت فشار بالا و فشار پایین است. دستگاه اختلاف این دو فشار را اندازه‌گیری می‌کند، نه مقدار مطلق هر ورودی را. اگر فشار سمت بالا ۵ بار و فشار سمت پایین ۴٫۷ بار باشد، گیج تفاضلی مقدار ۰٫۳ بار را نشان می‌دهد.

این نوع پرشر گیج برای پایش گرفتگی فیلتر، اندازه‌گیری اختلاف فشار دو طرف پمپ، بررسی افت فشار مبدل حرارتی، کنترل فشار اتاق تمیز و اندازه‌گیری سطح مخازن بسته به کار می‌رود. در گیج‌های تفاضلی می‌توان از المان‌هایی مانند دیافراگم، کپسول، پیستون مغناطیسی یا لوله بوردون استفاده کرد. انتخاب ساختار مناسب به مقدار اختلاف فشار، فشار استاتیک خط و مقاومت موردنیاز در برابر اضافه‌فشار بستگی دارد.

فشار خلأ و فشار مرکب

هنگامی که فشار سیستم کمتر از فشار اتمسفر باشد، در اندازه‌گیری نسبی مقدار منفی ایجاد می‌شود که معمولاً خلأ یا Vacuum نامیده می‌شود. گیج خلأ می‌تواند محدوده‌ای مانند منفی یک تا صفر بار داشته باشد. این مدل در پمپ‌های خلأ، خطوط مکش، صنایع بسته‌بندی، سیستم‌های تبرید، تجهیزات آزمایشگاهی و فرایندهای مکش کاربرد دارد.

گیج فشار مرکب یا Compound Gauge قابلیت نمایش خلأ و فشار مثبت را به‌صورت هم‌زمان دارد. برای مثال صفحه آن ممکن است از منفی یک تا مثبت سه بار مدرج شده باشد. این مدل در سیستم‌هایی کاربرد دارد که فشار در زمان‌های مختلف ممکن است کمتر یا بیشتر از فشار اتمسفر شود. انتخاب رنج نامناسب در گیج مرکب باعث می‌شود بخش زیادی از صفحه بدون استفاده باقی بماند و خوانایی ناحیه عملیاتی کاهش پیدا کند.

اجزای اصلی گیج فشار عقربه‌ای

یک گیج فشار مکانیکی از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هرکدام در دقت، دوام و ایمنی تجهیز نقش دارند. نخستین بخش، اتصال فرایندی است که فشار را از لوله یا مخزن به داخل دستگاه منتقل می‌کند. جنس این اتصال باید با سیال سازگار باشد و رزوه آن با محل نصب تطابق داشته باشد. اتصال می‌تواند در پایین، پشت، پایین پنل یا موقعیت‌های سفارشی قرار گرفته باشد.

المان اندازه‌گیری مهم‌ترین قسمت فشار سنج است. این المان ممکن است لوله بوردون، دیافراگم، کپسول یا بلوز باشد. فشار موجب تغییر شکل کنترل‌شده المان می‌شود و این تغییر شکل باید در محدوده الاستیک باقی بماند تا پس از کاهش فشار، المان به وضعیت اولیه بازگردد. اگر فشار بیش از حد مجاز باشد، احتمال تغییر شکل دائمی، جابه‌جایی صفر یا پارگی المان وجود دارد.

حرکت ایجادشده توسط المان از طریق لینک، سکتور و پینیون به عقربه منتقل می‌شود. این مکانیزم جابه‌جایی کوچک المان را تقویت می‌کند تا عقربه بتواند روی صفحه حرکت قابل مشاهده‌ای داشته باشد. کیفیت چرخ‌دنده‌ها، اصطکاک داخلی، مونتاژ و تنظیم مکانیزم بر هیسترزیس، تکرارپذیری و دقت گیج فشار اثر می‌گذارد. در محیط‌های دارای لرزش، این قطعات بیشتر در معرض سایش و خستگی قرار دارند.

صفحه مدرج یا Dial شامل اعداد، واحد فشار، کلاس دقت، نام سازنده و اطلاعات فنی است. عقربه باید باریک، پایدار و بدون گیرکردن حرکت کند. پنجره روی گیج ممکن است از شیشه، پلی‌کربنات یا شیشه ایمنی ساخته شده باشد. بدنه نیز می‌تواند پلاستیکی، فولادی، آلومینیومی یا استنلس استیل باشد. در تجهیزات ایمنی، طراحی بدنه، دیواره جداکننده و بخش تخلیه فشار پشت گیج اهمیت بسیار زیادی دارد.

نحوه عملکرد گیج فشار بوردون

گیج فشار بوردون رایج‌ترین فشارسنج مکانیکی در صنعت است. در این مدل، یک لوله فلزی با سطح مقطع بیضی‌شکل به فرم C، مارپیچ یا حلزونی ساخته می‌شود. یک سر لوله به اتصال فشار متصل و ثابت است و سر دیگر آن بسته و آزاد باقی می‌ماند. هنگامی که فشار وارد لوله می‌شود، سطح مقطع لوله تمایل دارد گردتر شود و انحنای آن اندکی باز شود. حرکت انتهای آزاد به مکانیزم چرخ‌دنده منتقل شده و عقربه را روی صفحه جابه‌جا می‌کند.

مقدار حرکت لوله بوردون بسیار کم است، اما مکانیزم داخلی آن را تقویت می‌کند. انتخاب شکل، ضخامت، طول و جنس لوله به رنج فشار و نوع سیال بستگی دارد. برای بسیاری از کاربردهای عمومی از آلیاژ مس استفاده می‌شود، درحالی‌که برای سیالات خورنده یا صنایع شیمیایی ممکن است استنلس استیل، مونل یا آلیاژهای ویژه انتخاب شوند. لوله‌های C شکل برای بسیاری از رنج‌های متداول مناسب هستند و در فشارهای بالاتر می‌توان از ساختارهای مارپیچی یا حلزونی استفاده کرد.

مزیت اصلی گیج بوردون، ساختار نسبتاً ساده، قیمت مناسب، عدم نیاز به برق، تنوع رنج و قابلیت استفاده در شرایط صنعتی است. در مقابل، این مدل برای فشارهای بسیار پایین، سیالات بسیار چسبناک، سیالات دارای ذرات جامد یا محیط‌هایی با ضربان شدید فشار بدون تجهیزات حفاظتی انتخاب ایده‌آلی نیست. گیج‌های بوردون مطابق EN 837-1 در رنج‌ها، ابعاد، اتصالات و کلاس‌های دقت مختلف تولید می‌شوند.

انواع گیج فشار بر اساس فناوری اندازه‌گیری

گیج فشار بوردون

گیج بوردون برای اندازه‌گیری فشارهای متوسط و بالا در سیستم‌های آب، هوا، روغن، گاز و بسیاری از سیالات صنعتی استفاده می‌شود. این مدل بیشترین سهم را در بازار فشارسنج‌های عقربه‌ای دارد و در قطرهای صفحه ۴۰، ۵۰، ۶۳، ۸۰، ۱۰۰، ۱۱۵، ۱۵۰ و ۱۶۰ میلی‌متر عرضه می‌شود. مدل‌های کوچک بیشتر روی ماشین‌آلات و تجهیزات OEM نصب می‌شوند، درحالی‌که صفحه‌های بزرگ‌تر برای خوانایی از فاصله دور و دقت بالاتر مناسب هستند.

در زمان خرید باید علاوه بر رنج فشار به جنس قسمت‌های در تماس با سیال توجه شود. وجود بدنه استنلس استیل به‌تنهایی به معنی استنلس بودن المان داخلی نیست. برخی مدل‌ها بدنه استیل دارند، اما اتصال و لوله بوردون آن‌ها از آلیاژ مس ساخته شده است. برای سیالات خورنده لازم است عبارت All Stainless Steel یا جنس دقیق Wetted Parts در دیتاشیت بررسی شود.

گیج فشار دیافراگمی

در گیج دیافراگمی، فشار به یک صفحه فلزی نازک و انعطاف‌پذیر وارد می‌شود. تغییر شکل دیافراگم به مکانیزم عقربه منتقل شده و مقدار فشار نمایش داده می‌شود. این ساختار برای فشارهای پایین، سیالات چسبناک، سیالات دارای ذرات معلق و محیط‌هایی که نباید وارد لوله باریک بوردون شوند، مناسب است. سطح مؤثر دیافراگم نسبتاً بزرگ است و به همین دلیل می‌تواند نیرو و جابه‌جایی لازم را در فشارهای کم ایجاد کند.

دیافراگم ممکن است مستقیماً با سیال تماس داشته باشد یا به‌عنوان بخشی از یک دیافراگم سیل استفاده شود. جنس آن می‌تواند استنلس استیل، هستلوی، مونل، تانتالوم یا دارای پوشش مقاوم باشد. در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی، فاضلاب و تولید خمیر و کاغذ، گیج دیافراگمی انتخاب رایجی است. قیمت گیج فشار دیافراگمی معمولاً از مدل بوردون عمومی بیشتر است، زیرا سطح حساس، مواد خاص و فرایند ساخت پیچیده‌تری دارد.

گیج فشار کپسولی

المان کپسولی از اتصال دو دیافراگم موج‌دار به یکدیگر تشکیل می‌شود. فشار وارد فضای داخلی کپسول شده و باعث انبساط یا جمع شدن آن می‌شود. این حرکت به عقربه انتقال پیدا می‌کند. گیج کپسولی برای اندازه‌گیری فشار بسیار پایین گازهای خشک و غیرخورنده مناسب است و معمولاً در سیستم‌های تهویه، اتاق تمیز، آزمایشگاه، مشعل، فن و کنترل اختلاف فشار هوا کاربرد دارد.

کپسول برای مایعات انتخاب مناسبی نیست، مگر آنکه سازنده به‌طور مشخص اجازه داده باشد. ویسکوزیته، وزن و احتمال باقی ماندن مایع می‌تواند عملکرد المان را مختل کند. همچنین سازگاری جنس کپسول با گاز و رطوبت محیط باید بررسی شود. برای اختلاف فشارهای بسیار پایین، گیج‌های کپسولی تفاضلی نیز تولید می‌شوند.

گیج فشار بلوز یا فانوسی

بلوز یا Bellows یک المان فلزی چین‌دار است که در اثر فشار منبسط یا منقبض می‌شود. این ساختار می‌تواند جابه‌جایی بیشتری نسبت به برخی المان‌های دیگر ایجاد کند و برای فشارهای پایین یا اندازه‌گیری اختلاف فشار مورد استفاده قرار گیرد. گاهی یک فنر داخلی برای کنترل حرکت و تعیین مشخصه اندازه‌گیری به کار می‌رود.

گیج‌های بلوز در مقایسه با مدل‌های بوردون عمومی کاربرد محدودتری دارند، اما در سیستم‌های پنوماتیکی، کنترل فشار کم و برخی تجهیزات قدیمی فرایندی دیده می‌شوند. انتخاب آن‌ها باید بر اساس محدوده فشار، جنس بلوز، مقاومت در برابر خستگی و محدودیت اضافه‌فشار انجام شود.

گیج فشار دیجیتال

گیج فشار دیجیتال دارای یک سنسور الکترونیکی، مدار پردازش و نمایشگر عددی است. سنسور می‌تواند از فناوری‌های پیزومقاومتی، استرین‌گیج، خازنی یا ساختارهای دیگر استفاده کند. فشار به سیگنال الکتریکی تبدیل شده و پس از جبران‌سازی و پردازش، مقدار آن روی صفحه LCD یا LED نمایش داده می‌شود. بسیاری از مدل‌ها امکان تغییر واحد، ثبت حداقل و حداکثر، صفر کردن، نور پس‌زمینه و نمایش وضعیت باتری دارند.

دقت و رزولوشن گیج دیجیتال معمولاً از بسیاری از مدل‌های مکانیکی عمومی بیشتر است. نبود عقربه و چرخ‌دنده نیز حساسیت آن را نسبت به برخی خطاهای مکانیکی کاهش می‌دهد. بااین‌حال گیج دیجیتال به باتری یا منبع تغذیه نیاز دارد و باید درجه حفاظت، دمای کاری، سازگاری الکترومغناطیسی و ایمنی آن برای محیط نصب بررسی شود.

این مدل برای تست، کالیبراسیون میدانی، آزمایشگاه، تعمیرات، سیستم‌های هیدرولیک دقیق و کاربردهایی که خواندن عدد با وضوح بالا ضروری است مناسب است. قیمت گیج فشار دیجیتال بر اساس دقت، رنج، نوع سنسور، قابلیت ثبت اطلاعات، خروجی ارتباطی و گواهی کالیبراسیون تغییر می‌کند.

گیج فشار روغنی

گیج فشار روغنی در واقع یک گیج مکانیکی است که فضای داخلی بدنه آن با مایعی مانند گلیسیرین یا سیلیکون پر شده است. مایع حرکت عقربه و اجزای داخلی را در برابر لرزش و نوسانات سریع فشار میرا می‌کند. در نتیجه عقربه پایدارتر می‌شود، خوانایی افزایش می‌یابد و فرسایش مکانیزم کاهش پیدا می‌کند. این نوع گیج روی پمپ‌ها، کمپرسورها، ماشین‌آلات، تجهیزات هیدرولیک و خطوط دارای ضربان فشار بسیار پرکاربرد است.

نوع مایع پرکننده باید با دمای محیط، محدوده کاری و احتمال واکنش با فرایند سازگار باشد. در دماهای پایین، افزایش ویسکوزیته مایع می‌تواند پاسخ عقربه را کند کند. در دماهای بالا نیز انبساط مایع داخل بدنه ممکن است فشار داخلی ایجاد کند؛ به همین دلیل بسیاری از گیج‌های روغنی دارای پلاگ تهویه یا ساختار جبران فشار هستند. مایع داخل بدنه با سیال فرایند تماس ندارد، مگر آنکه المان اندازه‌گیری آسیب دیده باشد.

سازندگان معتبر اعلام می‌کنند که پر کردن بدنه با مایع می‌تواند حرکت اجزای داخلی را در برابر بارهای دینامیکی میرا کرده و خوانایی و عمر مکانیزم را در محیط‌های لرزشی بهبود دهد.

گیج فشار خشک

گیج خشک فاقد مایع پرکننده در بدنه است. این مدل برای محیط‌های ثابت، بدون لرزش شدید و دارای فشار نسبتاً پایدار مناسب است. قیمت آن معمولاً کمتر از گیج روغنی است و مشاهده وضعیت داخلی، خوردگی یا نشتی در برخی طراحی‌ها آسان‌تر خواهد بود. گیج خشک در سیستم‌های آب، تأسیسات ساختمان، تجهیزات آزمایشگاهی و تابلوهای ثابت استفاده می‌شود.

در محیط‌های دارای رطوبت یا تغییرات سریع دما ممکن است بخار آب داخل شیشه ایجاد شود. لرزش مداوم نیز می‌تواند باعث نوسان عقربه، کاهش خوانایی و سایش مکانیزم شود. بنابراین ارزان‌تر بودن گیج خشک نباید تنها معیار خرید باشد؛ شرایط واقعی نصب باید پیش از انتخاب بررسی شود.

گیج فشار کنتاکت‌دار

گیج کنتاکت‌دار علاوه بر نمایش فشار به یک یا چند کنتاکت الکتریکی مجهز است. کاربر می‌تواند نقاط تنظیم را روی صفحه مشخص کند و هنگامی که عقربه به آن محدوده برسد، کنتاکت تغییر وضعیت دهد. این سیگنال می‌تواند برای آلارم، روشن و خاموش کردن تجهیزات یا ارسال فرمان به رله و PLC استفاده شود.

کنتاکت ممکن است مغناطیسی، القایی یا الکترونیکی باشد. ظرفیت الکتریکی کنتاکت، ولتاژ، جریان، نوع بار و شرایط محیطی باید بررسی شود. در مدارهای با بار بالا معمولاً نباید کنتاکت گیج مستقیماً موتور یا شیر بزرگ را کنترل کند و بهتر است از رله واسط استفاده شود.

گیج فشار تفاضلی چگونه کار می‌کند؟

گیج فشار تفاضلی دارای دو ورودی است که معمولاً با علامت‌های High و Low یا مثبت و منفی مشخص می‌شوند. اختلاف فشار دو ورودی نیروی خالصی روی المان اندازه‌گیری ایجاد می‌کند. این نیرو از طریق مکانیزم داخلی به عقربه منتقل می‌شود. بعضی مدل‌ها از دیافراگم انعطاف‌پذیر استفاده می‌کنند و برخی دیگر دارای پیستون مغناطیسی یا کپسول هستند.

یکی از کاربردهای مهم این تجهیز، پایش فیلتر است. با تمیز بودن فیلتر، اختلاف فشار ورودی و خروجی پایین است. با تجمع آلودگی، افت فشار فیلتر افزایش می‌یابد و عقربه گیج به سمت محدوده هشدار حرکت می‌کند. به این ترتیب زمان سرویس فیلتر بر اساس وضعیت واقعی آن تعیین می‌شود و از تعویض زودهنگام یا دیرهنگام جلوگیری خواهد شد.

در انتخاب گیج تفاضلی نباید فقط به رنج اختلاف فشار توجه کرد. فشار استاتیک یا Line Pressure نیز بسیار مهم است. ممکن است اختلاف فشار فقط ۰٫۲ بار باشد، اما هر دو سمت گیج تحت فشار ۲۰ بار قرار داشته باشند. دستگاه باید توان تحمل فشار استاتیک و اضافه‌فشار احتمالی را داشته باشد. اتصال اشتباه سمت بالا و پایین نیز می‌تواند به المان داخلی آسیب وارد کند.

واحدهای رایج روی صفحه فشار سنج

بار

بار یکی از رایج‌ترین واحدهای فشار در صنایع ایران و بسیاری از کشورهای جهان است. یک بار برابر ۱۰۰ هزار پاسکال یا ۱۰۰ کیلوپاسکال است. فشار اتمسفر استاندارد اندکی بیشتر از یک بار است. رنج‌های صفر تا ۱، ۴، ۶، ۱۰، ۱۶، ۲۵، ۴۰، ۶۰، ۱۰۰، ۱۶۰، ۲۵۰، ۴۰۰ و ۶۰۰ بار در بازار بسیار متداول هستند.

PSI

واحد psi مخفف Pound per Square Inch است و در تجهیزات آمریکایی، سیستم‌های تبرید، کمپرسورها، صنایع نفت و برخی ماشین‌آلات دیده می‌شود. هنگام جایگزینی گیج باید واحد صفحه بررسی شود؛ زیرا اشتباه گرفتن بار و psi می‌تواند باعث برداشت کاملاً نادرست از فشار سیستم شود.

پاسکال، کیلوپاسکال و مگاپاسکال

پاسکال واحد رسمی SI برای فشار است. در سیستم‌های تهویه و فشارهای پایین، Pa و kPa کاربرد زیادی دارند. در فشارهای بالا ممکن است MPa استفاده شود. برای مثال ۱۰ بار برابر با ۱ مگاپاسکال است. استفاده از واحدهای SI در محاسبات مهندسی باعث کاهش احتمال خطای تبدیل می‌شود.

میلی‌متر ستون آب

واحد mmH₂O یا میلی‌متر ستون آب برای فشارهای بسیار پایین، اختلاف فشار هوا، سیستم‌های تهویه و اتاق تمیز استفاده می‌شود. گاهی واحد اینچ ستون آب نیز روی تجهیزات انگلیسی‌زبان دیده می‌شود. چگالی سیال و شرایط مرجع در اندازه‌گیری‌های دقیق اهمیت دارد.

میلی‌متر جیوه و تور

mmHg و Torr بیشتر در خلأ، پزشکی، آزمایشگاه و برخی فرایندهای علمی استفاده می‌شوند. استفاده از جیوه در تجهیزات واقعی به دلیل مخاطرات زیست‌محیطی و ایمنی محدودتر شده است، اما واحد آن همچنان در برخی حوزه‌ها کاربرد دارد.

کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر مربع

واحد kgf/cm² روی بسیاری از تجهیزات قدیمی یا برخی گیج‌های آسیایی دیده می‌شود. این واحد دقیقاً برابر bar نیست، هرچند مقادیر آن‌ها به یکدیگر نزدیک هستند. در کاربردهای مهندسی نباید بدون تبدیل دقیق این دو واحد را یکسان فرض کرد.

کلاس دقت گیج فشار چیست؟

کلاس دقت نشان می‌دهد حداکثر خطای مجاز گیج چه نسبتی از کل محدوده اندازه‌گیری یا Full Scale دارد. برای مثال در یک گیج صفر تا ۱۰ بار با دقت یک درصد از Span، حداکثر خطای مجاز می‌تواند حدود ۰٫۱ بار باشد. این خطا نسبت به مقدار خوانده‌شده محاسبه نمی‌شود، بلکه نسبت به کل رنج است. بنابراین در فشارهای نزدیک صفر، خطای نسبی نسبت به مقدار اندازه‌گیری‌شده بزرگ‌تر خواهد بود.

کلاس‌های دقت متداول در گیج‌های عمومی می‌توانند شامل ۲٫۵، ۱٫۶، ۱٫۰ و ۰٫۶ باشند. گیج‌های تست و آزمایشگاهی ممکن است دقت بالاتری ارائه دهند. عدد کلاس معمولاً روی صفحه گیج نوشته می‌شود. هرچه عدد کوچک‌تر باشد، دقت بهتر است؛ اما قیمت، حساسیت و الزامات کالیبراسیون نیز افزایش پیدا می‌کند.

فرض کنید یک فشار سنج با رنج صفر تا ۱۰۰ بار و کلاس ۱٫۶ انتخاب شده است. خطای مجاز نظری آن حدود ۱٫۶ بار از کل مقیاس خواهد بود. اگر فرایند در فشار ۵ بار کار کند، چنین رنجی انتخاب مناسبی نیست؛ زیرا مقدار عملیاتی در ابتدای صفحه قرار گرفته و خطای بالقوه نسبت به فشار واقعی زیاد است. انتخاب درست رنج به اندازه کلاس دقت اهمیت دارد.

استاندارد ASME برای گیج‌های مکانیکی Gradeهای مختلفی تعریف می‌کند که هرکدام الزامات دقت مشخصی دارند. به‌عنوان نمونه، Grade 1A با دقت حدود یک درصد Span برای بسیاری از فرایندهای صنعتی و تجهیزات عمومی استفاده می‌شود. نوع استاندارد و نحوه بیان دقت باید در دیتاشیت سازنده بررسی شود، زیرا کلاس EN و Grade ASME لزوماً با یک نام‌گذاری ارائه نمی‌شوند.

چگونه رنج مناسب گیج فشار را انتخاب کنیم؟

رنج گیج نباید دقیقاً برابر فشار عادی سیستم انتخاب شود. اگر فشار کاری یک خط ۱۰ بار است، نصب گیج صفر تا ۱۰ بار باعث می‌شود عقربه دائماً نزدیک انتهای صفحه قرار گیرد و هر افزایش کوچک فشار احتمال اضافه‌بار را ایجاد کند. از طرف دیگر، انتخاب رنج بسیار بزرگ مانند صفر تا ۱۰۰ بار باعث می‌شود فشار ۱۰ بار در ابتدای مقیاس نمایش داده شود و خوانایی و دقت عملی کاهش یابد.

برای فشار پایدار، بهتر است مقدار کاری در بخش میانی صفحه قرار گیرد. راهنمای رایج انتخاب پیشنهاد می‌کند فشار عملیاتی معمول در حدود ۲۵ تا ۷۵ درصد کل مقیاس باشد و در بسیاری از کاربردها رنج کامل تقریباً دو برابر فشار کاری عادی انتخاب شود. برای مثال اگر فشار پایدار سیستم حدود ۶ بار است، گیج صفر تا ۱۰ یا صفر تا ۱۶ بار می‌تواند بسته به حداکثر فشار و شرایط فرایند مناسب باشد. انتخاب نهایی باید بر اساس فشار طراحی، فشار تست، احتمال افزایش ناگهانی و توصیه سازنده انجام شود.

در سیستم‌های دارای ضربان یا نوسان فشار، حاشیه بیشتری لازم است. منابع تخصصی پیشنهاد می‌کنند در شرایط ضربانی، فشار کاری حداکثر نزدیک به نصف Full Scale باشد. همچنین در فرایندهایی که امکان Pressure Spike یا ضربه ناگهانی وجود دارد، استفاده از اسنابر، محدودکننده فشار، دمپر یا گیج دارای مقاومت اضافه‌فشار ضروری است.

فشار راه‌اندازی، خاموش شدن پمپ، بسته شدن ناگهانی شیر، شست‌وشوی خط و تست هیدرواستاتیک باید در محاسبه رنج در نظر گرفته شوند. گاهی فشار عادی سیستم پایین است، اما هنگام تمیزکاری یا تست، فشار چند برابر می‌شود. اگر گیج در زمان تست از خط جدا نمی‌شود، باید توان تحمل این فشار را داشته باشد یا توسط شیر و محدودکننده مناسب محافظت شود.

اندازه صفحه یا قطر گیج فشار

قطر صفحه بر خوانایی، ابعاد نصب، دقت و قیمت گیج فشار اثر می‌گذارد. گیج‌های ۴۰ و ۵۰ میلی‌متر معمولاً برای تجهیزات کوچک، کمپرسورهای قابل حمل و ماشین‌آلات فشرده استفاده می‌شوند. صفحه ۶۳ میلی‌متر یکی از اندازه‌های رایج برای تجهیزات عمومی و سیستم‌های هیدرولیک است. مدل‌های ۱۰۰ و ۱۶۰ میلی‌متر برای فرایندهای صنعتی، نصب روی پنل و مشاهده از فاصله بیشتر مناسب هستند.

در صفحه بزرگ‌تر، فاصله میان تقسیمات بیشتر است و خواندن مقدار فشار آسان‌تر می‌شود. همچنین امکان استفاده از مکانیزم دقیق‌تر و عقربه بلندتر وجود دارد. بااین‌حال ابعاد و وزن تجهیز افزایش می‌یابد و ممکن است گیج به براکت یا ساپورت نیاز داشته باشد. در خطوط دارای لرزش، نصب مستقیم یک گیج بزرگ و سنگین روی اتصال کوچک می‌تواند تنش مکانیکی ایجاد کند.

فاصله اپراتور، نور محیط، زاویه دید، اهمیت مقدار فشار و فضای موجود باید در انتخاب قطر صفحه لحاظ شوند. برای تجهیزی که فقط هنگام تعمیرات بررسی می‌شود، صفحه ۶۳ میلی‌متر ممکن است کافی باشد. برای یک خط اصلی در سالن تولید که باید از چند متر دورتر دیده شود، صفحه ۱۰۰ یا ۱۶۰ میلی‌متر انتخاب مناسب‌تری است.

جنس قطعات در تماس با سیال

بخش‌هایی از گیج که با سیال فرایند تماس دارند Wetted Parts نامیده می‌شوند. اتصال فرایندی و المان اندازه‌گیری مهم‌ترین اجزای این بخش هستند. اگر جنس این قطعات با سیال سازگار نباشد، خوردگی، ترک، نشتی، تغییر خاصیت الاستیک و آلودگی فرایند رخ می‌دهد. بنابراین ظاهر استیل بدنه به‌تنهایی معیار مقاومت شیمیایی نیست.

آلیاژهای مس مانند برنج و برنز فسفردار برای آب، هوا، روغن و بسیاری از سیالات غیرخورنده مناسب هستند. این مواد اقتصادی بوده و در گیج‌های عمومی استفاده گسترده‌ای دارند. بااین‌حال برای آمونیاک، برخی ترکیبات شیمیایی، محیط‌های خورنده و فرایندهایی که حضور مس مجاز نیست، نباید بدون بررسی سازگاری استفاده شوند.

استنلس استیل 316 یا 316L برای بسیاری از کاربردهای شیمیایی، نفت و گاز، صنایع غذایی و محیط‌های مرطوب انتخاب مناسب‌تری است. البته استنلس استیل در برابر همه مواد مقاوم نیست و کلریدها، اسیدها و دماهای بالا می‌توانند شرایط خوردگی خاصی ایجاد کنند. برای سیالات بسیار خورنده ممکن است هستلوی، مونل، تانتالوم، تیتانیوم یا پوشش‌هایی مانند PTFE لازم باشد.

جنس آب‌بند نیز اهمیت دارد. الاستومرهایی مانند NBR، EPDM، FKM و سیلیکون در برابر دما، روغن و مواد شیمیایی رفتار متفاوتی دارند. در خرید گیج فشار باید نام سیال، غلظت، دمای کاری و احتمال شست‌وشو با مواد دیگر به فروشنده اعلام شود.

نوع اتصال و رزوه گیج فشار

اتصال فرایندی گیج ممکن است به‌صورت رزوه‌ای، فلنجی یا بهداشتی باشد. رزوه‌های G یا BSP، NPT و متریک از رایج‌ترین انواع هستند. رزوه G معمولاً ساختار موازی دارد و آب‌بندی آن می‌تواند با واشر یا سطح آب‌بندی انجام شود. NPT رزوه مخروطی است و آب‌بندی آن روی درگیری رزوه و ماده آب‌بند انجام می‌شود. این دو رزوه هرچند ممکن است در نگاه اول شبیه باشند، نباید به‌جای یکدیگر استفاده شوند.

اندازه‌های ⅛، ¼، ⅜ و ½ اینچ بسیار رایج هستند. گیج‌های کوچک معمولاً اتصال ⅛ یا ¼ اینچ دارند و مدل‌های صنعتی بزرگ‌تر ممکن است دارای اتصال ½ اینچ باشند. قطر رزوه به معنی قطر واقعی خارجی آن نیست؛ بنابراین اندازه‌گیری با خط‌کش همیشه برای تشخیص نوع اتصال کافی نخواهد بود.

محل اتصال نیز اهمیت دارد. در Bottom Connection اتصال زیر بدنه قرار دارد و برای نصب مستقیم روی لوله مناسب است. در Back Connection اتصال پشت گیج قرار می‌گیرد و معمولاً برای نصب روی پنل یا تجهیزات با فضای محدود استفاده می‌شود. مدل‌های Center Back و Lower Back باید از یکدیگر تفکیک شوند. بعضی گیج‌ها دارای فلنج جلو یا فلنج پشت برای نصب پنلی هستند.

در اتصال گیج نباید نیرو از طریق چرخاندن بدنه وارد شود. آچار باید روی قسمت مخصوص اتصال قرار گیرد. چرخاندن بدنه می‌تواند به مکانیزم داخلی یا آب‌بندی آسیب برساند. مقدار گشتاور نیز باید با توصیه سازنده هماهنگ باشد.

گیج فشار روغنی بهتر است یا خشک؟

پاسخ این سؤال به شرایط نصب بستگی دارد. اگر سیستم دارای فشار پایدار، لرزش کم و محیط کنترل‌شده باشد، گیج خشک می‌تواند عملکرد مناسبی داشته باشد و هزینه کمتری ایجاد کند. این مدل برای تأسیسات ثابت، برخی خطوط آب و تابلوهای بدون لرزش گزینه‌ای اقتصادی است.

اگر گیج روی پمپ، کمپرسور، یونیت هیدرولیک، موتور، ماشین‌آلات متحرک یا خط دارای ضربان نصب می‌شود، مدل روغنی معمولاً انتخاب مناسب‌تری است. مایع داخل محفظه حرکت عقربه را آرام می‌کند و خواندن مقدار متوسط فشار را آسان‌تر می‌سازد. همچنین اصطکاک و ضربه میان چرخ‌دنده‌ها کاهش پیدا می‌کند.

وجود حباب کوچک در بالای برخی گیج‌های روغنی طبیعی است و فضای انبساط مایع را فراهم می‌کند. بااین‌حال حباب بسیار بزرگ، کاهش سطح مایع یا مشاهده آلودگی می‌تواند نشانه نشتی یا خرابی باشد. اگر مایع از قسمت اتصال وارد فرایند شده یا سیال فرایند به داخل بدنه راه یافته باشد، گیج باید از سرویس خارج شود.

در دمای بسیار پایین، گلیسیرین غلیظ‌تر می‌شود و پاسخ عقربه را کند می‌کند. در چنین شرایطی ممکن است روغن سیلیکون یا مایع مناسب دمای پایین انتخاب شود. برای کاربردهای اکسیژن نیز انتخاب مواد، تمیزی و مایع پرکننده باید مطابق الزامات تخصصی انجام شود.

تجهیزات جانبی گیج فشار

شیر ایزوله

شیر ایزوله یا Gauge Cock امکان جدا کردن فشار سنج از فرایند را فراهم می‌کند. با بستن شیر می‌توان گیج را تعویض یا بررسی کرد، بدون آنکه کل سیستم تخلیه شود. در کاربردهای حساس، استفاده از شیر سه‌راهه امکان اتصال تجهیز کالیبراسیون و تخلیه کنترل‌شده را نیز فراهم می‌کند.

شیر نباید به‌گونه‌ای استفاده شود که فشار محبوس و خطرناک پشت گیج باقی بماند. پیش از باز کردن اتصال باید فشار به‌طور کامل تخلیه شود. نوع شیر و فشار کاری آن باید حداقل برابر الزامات خط باشد.

اسنابر

اسنابر یک محدودکننده جریان کوچک است که تغییرات سریع فشار را کند می‌کند. این وسیله برای کاهش اثر ضربان پمپ رفت‌وبرگشتی، نوسانات کمپرسور و شوک‌های کوتاه‌مدت استفاده می‌شود. سوراخ یا مسیر داخلی بسیار باریک آن می‌تواند به‌صورت ثابت یا قابل تنظیم باشد.

اسنابر باید با ویسکوزیته سیال و شدت نوسان سازگار باشد. اگر مسیر آن بیش از حد محدود شود، پاسخ گیج کند خواهد شد و تغییرات مهم فرایند با تأخیر نمایش داده می‌شوند. در سیالات آلوده نیز احتمال گرفتگی وجود دارد.

سیفون یا پیگتیل

سیفون گیج فشار معمولاً در خطوط بخار استفاده می‌شود. شکل حلقه‌ای یا U مانند آن باعث باقی ماندن آب کندانس‌شده در مسیر می‌شود و از تماس مستقیم بخار داغ با المان گیج جلوگیری می‌کند. کاهش دمای سیال ورودی به افزایش عمر فشار سنج کمک می‌کند.

سیفون پیش از راه‌اندازی باید طبق دستورالعمل مناسب با آب پر شود. اتصال مستقیم گیج معمولی به بخار داغ می‌تواند دمای المان را از محدوده مجاز خارج کند و خطای اندازه‌گیری یا خرابی ایجاد نماید.

دیافراگم سیل

دیافراگم سیل یا Chemical Seal میان سیال فرایند و گیج قرار می‌گیرد. یک دیافراگم انعطاف‌پذیر فشار را به مایع پرکننده منتقل می‌کند و مایع نیز فشار را به المان گیج می‌رساند. به این ترتیب سیال خورنده، چسبناک، داغ، آلوده یا بهداشتی وارد فضای باریک گیج نمی‌شود.

انتخاب قطر دیافراگم، نوع اتصال، جنس سطح، مایع پرکننده و طول کپیلاری باید مهندسی شود. تغییر دما باعث انبساط مایع پرکننده و ایجاد خطا می‌شود. در رنج‌های پایین، اثر حجم جابه‌جایی و دمای محیط اهمیت بیشتری دارد.

کپیلاری

کپیلاری اجازه می‌دهد گیج دور از نقطه فرایند نصب شود. این روش برای دمای بالا، لرزش شدید، دسترسی دشوار یا نصب روی پنل مناسب است. گیج، کپیلاری و دیافراگم سیل باید به‌صورت یک مجموعه پر و کالیبره شوند و جدا کردن اجزای آن در محل می‌تواند باعث از بین رفتن مایع و دقت شود.

اورپرشر پروتکتور

محافظ اضافه‌فشار هنگامی که فشار از مقدار تنظیم‌شده عبور کند، مسیر ورودی گیج را می‌بندد یا محدود می‌کند. پس از کاهش فشار، مسیر دوباره باز می‌شود. این وسیله برای گیج‌های حساس با رنج پایین که روی خطوط دارای احتمال فشار بالا نصب شده‌اند مفید است.

تأثیر دما بر عملکرد فشار سنج

هر گیج فشار دارای محدوده دمای محیط و دمای مجاز سیال است. افزایش دما می‌تواند خواص الاستیک المان، ویسکوزیته مایع پرکننده، آب‌بندها و مکانیزم داخلی را تغییر دهد. حتی اگر تجهیز در اثر دما فوراً خراب نشود، ممکن است خطای آن از محدوده مشخص‌شده خارج شود.

دمای سیال با دمای محیط یکسان نیست. ممکن است گیج در محیط ۲۵ درجه نصب شده باشد، اما بخار یا روغن ۱۵۰ درجه به اتصال آن برسد. استفاده از سیفون، کپیلاری، دیافراگم سیل یا خنک‌کننده می‌تواند دمای واردشده به گیج را کاهش دهد. سازندگان گیج‌های تفاضلی نیز استفاده از سیفون، سیل یا کپیلاری را به‌عنوان راهکارهای کاهش دمای سیال پیشنهاد می‌کنند.

در فضای باز، تابش مستقیم خورشید می‌تواند دمای داخل بدنه را بسیار بیشتر از دمای هوای اعلام‌شده کند. سایبان، عایق مناسب و محل نصب صحیح به کاهش این اثر کمک می‌کند. در محیط سرد نیز احتمال یخ‌زدگی سیال داخل اتصال یا کند شدن پاسخ گیج روغنی وجود دارد.

اثر لرزش و نوسان فشار

لرزش مکانیکی از طریق لوله، دستگاه یا سازه به بدنه گیج منتقل می‌شود. این لرزش باعث حرکت دائمی عقربه، سایش دندانه‌ها، شل شدن اجزا و کاهش خوانایی خواهد شد. نصب گیج روغنی، استفاده از اتصال انعطاف‌پذیر، نصب از راه دور و ایجاد ساپورت می‌تواند اثر لرزش را کاهش دهد.

نوسان فشار با لرزش مکانیکی تفاوت دارد. در این حالت فشار واقعی سیال به‌سرعت بالا و پایین می‌رود. پمپ‌های پیستونی، کمپرسورها، باز و بسته شدن شیرها و ضربه قوچ از عوامل ایجادکننده نوسان یا شوک فشار هستند. گیج روغنی حرکت عقربه را میرا می‌کند، اما لزوماً المان بوردون را از تمام فشارهای ناگهانی محافظت نمی‌کند. برای حفاظت واقعی ممکن است اسنابر، دمپر یا محدودکننده فشار لازم باشد.

اگر عقربه دائماً بین دو عدد حرکت کند، خواندن مقدار متوسط دشوار است و عمر گیج کاهش می‌یابد. انتخاب رنج بالاتر، نصب تجهیز حفاظتی و بررسی منبع نوسان باید هم‌زمان انجام شود. صرفاً تعویض مداوم گیج بدون رفع علت اصلی، راهکار اقتصادی و فنی مناسبی نیست.

درجه حفاظت بدنه گیج فشار

کد IP میزان حفاظت بدنه در برابر ورود اجسام جامد و آب را نشان می‌دهد. برای نصب در محیط داخلی خشک، درجه حفاظت متوسط ممکن است کافی باشد. در فضای باز، خطوط شست‌وشو، صنایع غذایی و محیط‌های مرطوب، IP بالاتر اهمیت دارد.

درجه حفاظت فقط یکی از معیارهای محیطی است. مقاومت در برابر خوردگی، تابش UV، نمک، گردوغبار، تغییر دما و مواد شوینده نیز باید بررسی شود. بدنه استنلس استیل و پنجره ایمنی می‌توانند برای محیط‌های سخت مناسب‌تر باشند.

محل ورود رطوبت ممکن است از پنجره، درز بدنه، پلاگ تهویه یا اتصال باشد. نصب نادرست گیج روغنی و باز گذاشتن پلاگ در محل نامناسب می‌تواند درجه حفاظت واقعی مجموعه را کاهش دهد. دستورالعمل سازنده درباره وضعیت پلاگ تهویه باید رعایت شود.

گیج فشار ایمنی چیست؟

در برخی کاربردها شکست المان اندازه‌گیری می‌تواند سیال پرفشار را به داخل محفظه گیج وارد کند. اگر بدنه مسیر تخلیه مناسبی نداشته باشد، احتمال شکستن پنجره به سمت اپراتور وجود دارد. گیج‌های ایمنی با طراحی‌هایی مانند صفحه جداکننده جامد میان المان و صفحه، پشت قابل تخلیه و پنجره ایمنی ساخته می‌شوند.

در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و گازهای خطرناک، انتخاب گیج ایمنی اهمیت زیادی دارد. وجود Blow-out Back یا دیسک تخلیه به‌تنهایی همیشه معادل ساختار ایمنی کامل نیست. کلاس طراحی باید در دیتاشیت و استاندارد مربوطه بررسی شود.

اپراتور نیز نباید هنگام باز کردن شیر گیج مستقیماً روبه‌روی صفحه بایستد. شیر باید به‌آرامی باز شود تا فشار ناگهانی وارد تجهیز نشود. نصب صحیح و رعایت فاصله ایمن، مکمل انتخاب گیج استاندارد است.

کاربرد گیج فشار در صنایع مختلف

نفت، گاز و پتروشیمی

در صنایع نفت و گاز، گیج فشار برای پایش خطوط انتقال، مخازن، جداکننده‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، واحدهای فرایندی و سیستم‌های تزریق استفاده می‌شود. سازگاری متریال با هیدروکربن، گاز ترش، مواد شیمیایی و شرایط محیطی اهمیت دارد. برای سیالات خطرناک ممکن است ساختار ایمنی، دیافراگم سیل و گواهی‌های ویژه لازم باشد.

صنایع آب و فاضلاب

فشار سنج در ایستگاه پمپاژ، خطوط توزیع، سیستم‌های تصفیه، فیلترها و مخازن تحت فشار نصب می‌شود. در آب تمیز، گیج‌های آلیاژ مس اقتصادی هستند، اما برای فاضلاب، لجن و مواد دارای ذرات، دیافراگم سیل یا گیج دیافراگمی مناسب‌تر است.

سیستم‌های هیدرولیک

فشار در یونیت‌های هیدرولیک معمولاً بالا و همراه با نوسان است. گیج روغنی، بدنه مقاوم، اتصال مناسب و رنج کافی ضروری خواهد بود. فشار کاری، فشار پیک و فشار تنظیم شیر اطمینان باید پیش از انتخاب مشخص شوند.

سیستم‌های پنوماتیک

در کمپرسورها، رگلاتورها، واحدهای مراقبت هوا و ابزارهای پنوماتیکی از گیج‌های کوچک استفاده می‌شود. فشار معمولاً پایین‌تر از هیدرولیک است، اما لرزش کمپرسور و ضربان هوا باید در نظر گرفته شود.

صنایع غذایی و دارویی

سطوح در تماس با محصول باید بهداشتی، قابل شست‌وشو و بدون فضای مرده باشند. اتصال‌هایی مانند Tri-Clamp، دیافراگم هم‌سطح و متریال مناسب استفاده می‌شوند. نوع مایع پرکننده و روغن پشت دیافراگم نیز باید با الزامات فرایند سازگار باشد.

نیروگاه و بخار

در خطوط بخار، دیگ‌ها، توربین‌ها، پمپ‌های تغذیه و سیستم‌های آب داغ، فشار و دما هم‌زمان اهمیت دارند. سیفون، گیج مقاوم به دما و رنج مناسب باید استفاده شود. گیج فشار جایگزین شیر اطمینان و تجهیزات حفاظتی دیگ نیست.

تبرید و تهویه مطبوع

گیج‌های تبرید معمولاً دارای مقیاس فشار و دمای اشباع مبرد هستند. سازگاری با نوع مبرد و روغن، رنج فشار سمت مکش و دهش و شرایط خلأ اهمیت دارد. برای اندازه‌گیری فشار هوای کانال و فیلتر نیز گیج‌های اختلاف فشار پایین به کار می‌روند.

صنایع پزشکی و گازهای ویژه

در اکسیژن، گازهای پزشکی و گازهای خالص، تمیزی قطعات، عدم وجود روغن و سازگاری مواد بسیار مهم است. هر گیجی که از نظر رنج مناسب مناسب باشد، الزاماً برای اکسیژن مناسب نیست. تجهیز باید به‌طور مشخص برای سرویس اکسیژن تولید و تمیزکاری شده باشد.

تفاوت گیج فشار با ترانسمیتر فشار

گیج فشار مقدار فشار را به‌صورت محلی نمایش می‌دهد، درحالی‌که ترانسمیتر فشار سیگنالی استاندارد مانند 4–20 mA، ولتاژ یا داده دیجیتال به سیستم کنترل ارسال می‌کند. ترانسمیتر برای مانیتورینگ از راه دور، ثبت داده، کنترل خودکار و اتصال به PLC یا DCS مناسب است.

گیج مکانیکی معمولاً به برق نیاز ندارد و مشاهده سریع فشار را ممکن می‌کند. قیمت مدل‌های عمومی آن نیز کمتر است. بااین‌حال داده آن به‌صورت خودکار در اتاق کنترل قابل مشاهده نیست. در بسیاری از فرایندها گیج و ترانسمیتر در کنار یکدیگر نصب می‌شوند تا هم نمایش محلی و هم سیگنال کنترلی وجود داشته باشد.

برخی گیج‌های دیجیتال خروجی الکتریکی دارند و مرز میان گیج و ترانسمیتر را کاهش می‌دهند. هنگام خرید باید مشخص شود تجهیز فقط نمایشگر است یا خروجی قابل استفاده برای کنترل نیز دارد.

تفاوت گیج فشار با پرشر سوئیچ

پرشر سوئیچ برای تشخیص عبور فشار از یک نقطه تنظیم طراحی شده است و معمولاً مقدار دقیق فشار را نمایش نمی‌دهد. هنگامی که فشار به Set Point برسد، کنتاکت الکتریکی تغییر وضعیت می‌دهد. از این فرمان می‌توان برای روشن یا خاموش کردن پمپ، کمپرسور یا آلارم استفاده کرد.

گیج فشار برای نمایش پیوسته مقدار فشار مناسب است. گیج کنتاکت‌دار ترکیبی از نمایشگر و سوئیچ محسوب می‌شود، اما مشخصات کنتاکت و دقت نقطه عملکرد آن باید بررسی شود. در سیستم‌های ایمنی مهم، استفاده از یک گیج کنتاکت‌دار به‌جای سوئیچ ایمنی مستقل ممکن است مجاز نباشد.

تفاوت گیج فشار با مانومتر ستونی

مانومتر ستونی فشار را بر اساس اختلاف ارتفاع یک مایع اندازه‌گیری می‌کند. این تجهیز ساختار ساده و دقت خوبی در فشارهای پایین دارد، اما ابعاد، وضعیت نصب و نوع مایع محدودیت‌هایی ایجاد می‌کنند. مانومتر U شکل نمونه شناخته‌شده این گروه است.

در بازار ایران اصطلاح مانومتر گاهی به‌صورت عمومی برای هر نوع گیج فشار استفاده می‌شود. بنابراین هنگام سفارش باید مدل دقیق مشخص شود. منظور از مانومتر ممکن است یک گیج بوردون عقربه‌ای، گیج کپسولی یا ستون مایع باشد.

نحوه نصب صحیح گیج فشار

پیش از نصب باید اطمینان حاصل شود که رنج، جنس، رزوه، دما و فشار مجاز گیج با فرایند سازگار است. خط باید بدون فشار باشد و مقررات ایمنی مجموعه رعایت شود. باقی ماندن فشار محبوس می‌تواند هنگام باز کردن اتصال خطر جدی ایجاد کند.

برای سفت کردن گیج باید از آچار روی قسمت مخصوص اتصال استفاده شود. گرفتن بدنه و چرخاندن آن روش صحیحی نیست. استفاده از نوار آب‌بندی، خمیر یا واشر باید بر اساس نوع رزوه انجام شود. ورود مواد آب‌بند به مسیر فشار می‌تواند سوراخ اتصال یا اسنابر را مسدود کند.

گیج باید در وضعیت نصب توصیه‌شده سازنده قرار گیرد. بسیاری از فشارسنج‌ها برای حالت عمودی کالیبره می‌شوند. تغییر جهت نصب می‌تواند به‌ویژه در گیج‌های حساس و رنج پایین، خطای صفر ایجاد کند. در کالیبراسیون نیز بهتر است جهت نصب مشابه شرایط واقعی فرایند rch22

شیر ایزوله باید به‌آرامی باز شود تا فشار ناگهانی به المان وارد نشود. پس از نصب، محل اتصال از نظر نشتی بررسی می‌شود. استفاده از روش‌های خطرناک برای پیدا کردن نشتی، به‌ویژه در گازهای قابل اشتعال یا اکسیژن، ممنوع است و باید از روش تأییدشده مجموعه استفاده شود.

در خطوط دارای لرزش، بهتر است گیج با کپیلاری یا شیلنگ مناسب از تجهیز فاصله داده شده و روی پنل ثابت نصب شود. وزن گیج نباید به اتصال کوچک یا لوله ضعیف منتقل شود. برای نصب در فضای باز نیز محل صفحه باید از تابش شدید، ضربه و تجمع آب محافظت شود.

کالیبراسیون گیج فشار

کالیبراسیون فرایندی است که در آن قرائت گیج با یک مرجع دقیق‌تر و قابل ردیابی مقایسه می‌شود. هدف کالیبراسیون صرفاً صفر کردن عقربه نیست، بلکه تعیین خطا در نقاط مختلف رنج، بررسی تکرارپذیری، هیسترزیس و ثبت نتایج است. گیجی که عقربه آن روی صفر قرار دارد ممکن است در میانه یا انتهای رنج خطای زیادی داشته باشد.

برای کالیبراسیون می‌توان از پمپ مقایسه فشار همراه با گیج مرجع، کالیبراتور دیجیتال یا ددویت تستر استفاده کرد. ددویت تستر با استفاده از جرم‌های کالیبره‌شده و مجموعه پیستون و سیلندر، فشار معلوم تولید می‌کند. این روش برای کالیبراسیون آزمایشگاهی و کاربردهایی که دقت و قابلیت اطمینان اهمیت دارد، بسیار شناخته‌شدهrch18

آزمون معمولاً در چند نقطه افزایشی و کاهشی انجام می‌شود. برای مثال می‌توان صفر، ۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد رنج را بررسی کرد. فشار باید به‌آرامی اعمال شود و پیش از ثبت قرائت، زمان کافی برای پایدار شدن سیستم در نظر گرفته شود. وجود نشتی، اختلاف ارتفاع، تغییر دما، آلودگی سیال و حباب هوا می‌تواند نتیجه را تحت تأثیر قرار دهد.

دوره کالیبراسیون عدد ثابتی برای همه گیج‌ها نیست. اهمیت فرایند، سابقه پایداری تجهیز، تعداد سیکل‌ها، لرزش، دما، الزامات قانونی و سیستم کیفیت در تعیین فاصله کالیبراسیون مؤثر هستند. گیج‌های ایمنی و کیفیتی ممکن است دوره کوتاه‌تری نسبت به گیج‌های نمایشی کم‌اهمیت داشته باشند.

برای کالیبراسیون رسمی باید از آزمایشگاه دارای صلاحیت و دامنه کاری مناسب استفاده شود. استاندارد ISO/IEC 17025 الزامات مربوط به صلاحیت، بی‌طرفی و عملکرد پایدار آزمایشگاه‌های آزمون و کالیبراسیون را مشخص می‌کند و نسخه ۲۰۱۷ آن پس از بازبینی همچنان نسخه جاری معرفی شدهarch3

خطاهای رایج گیج فشار

خطای صفر

اگر پس از حذف کامل فشار، عقربه به صفر بازنگردد، گیج دارای Zero Shift است. اضافه‌فشار، ضربه، تغییر شکل المان، خرابی مکانیزم یا تغییر دما می‌تواند علت باشد. تنظیم ساده عقربه بدون بررسی سایر نقاط ممکن است مشکل را پنهان کند.

هیسترزیس

هیسترزیس یعنی گیج در یک فشار مشخص، هنگام افزایش فشار عددی متفاوت از زمان کاهش فشار نشان دهد. اصطکاک مکانیزم، خواص الاستیک المان و آسیب داخلی از عوامل ایجاد آن هستند. کالیبراسیون افزایشی و کاهشی برای تشخیص هیسترزیس ضروری است.

عدم تکرارپذیری

اگر با چند بار اعمال فشار یکسان، قرائت‌های متفاوت به دست آید، تکرارپذیری ضعی، تکرارپذیریف است. شل بودن مکانیزم، اصطکاک، نوسان منبع فشار یا خرابی المان می‌تواند عامل آن باشد.

خطای دما

کالیبراسیون گیج معمولاً در شرایط مرجع انجام می‌شود. تفاوت زیاد دمای محیط یا سیال با شرایط مرجع می‌تواند باعث تغییر قرائت شود. این اثر در گیج‌های دقیق، رنج پایین و مجموعه‌های دارای دیافراگم سیل و کپیلاری بیشتر اهمیت دارد.

خطای پارالاکس

اگر صفحه و عقربه از زاویه خوانده شوند، موقعیت ظاهری عقربه نسبت به تقسیمات تغییر می‌کند. اپراتور باید روبه‌روی صفحه قرار گیرد. گیج‌های دقیق ممکن است دارای صفحه آینه‌ای باشند تا زاویه دید صحیح کنترل شود.

پالس و لرزش

حرکت سریع عقربه امکان خواندن دقیق را از بین می‌برد و می‌تواند میانگین واقعی فشار را نامشخص کند. استفاده از گیج روغنی یا اسنابر کمک‌کننده است، اما باید علت اصلی نوسان نیز شناسایی شود.

نشانه‌های خرابی گیج فشار

باقی ماندن عقربه روی عددی غیر از صفر پس از تخلیه فشار یکی از نشانه‌های خرابی است. حرکت پله‌ای، گیر کردن، پرش ناگهانی، نوسان غیرعادی یا عبور عقربه از محدوده صفحه نیز باید بررسی شود. شکستن پنجره، خوردگی بدنه و تغییر رنگ صفحه می‌تواند ناشی از شرایط نامناسب محیطی باشد.

نشتی مایع پرکننده، بزرگ شدن حباب، کدر شدن روغن یا ورود سیال فرایند به داخل محفظه نشانه خرابی آب‌بندی یا المان است. در صورت مشاهده سیال فرایند داخل بدنه، گیج نباید دوباره در سرویس قرار گیرد؛ زیرا احتمال پارگی و خطر برای اپراتور وجود دارد.

اگر عقربه هنگام اعمال فشار حرکت نمی‌کند، ممکن است مسیر ورودی، اسنابر یا دیافراگم سیل مسدود شده باشد. خرابی مکانیزم یا پارگی المان نیز محتمل است. باز کردن گیج تحت فشار بسیار خطرناک است و عیب‌یابی باید پس از ایزوله و تخلیه کامل انجام شود.

گیج‌هایی که در معرض اضافه‌فشار قرار گرفته‌اند ممکن است ظاهراً سالم باشند، اما دقت آن‌ها تغییر کرده باشد. پس از حادثه، ضربه، تعمیرات اساسی یا تغییر غیرعادی فشار، کالیبراسیون مجدد توصیه می‌شود.

نگهداری و افزایش عمر پرشر گیج

بازرسی دوره‌ای باید شامل بررسی صفر، نشتی، خوردگی، وضعیت شیشه، خوانایی صفحه، لرزش و سلامت اتصال باشد. مقایسه مقدار گیج با یک تجهیز مرجع یا گیج مجاور می‌تواند انحراف آشکار را نشان دهد، اما جایگزین کالیبراسیون رسمی نیست.

شیر گیج باید قابل عملکرد باشد و مسیر اتصال گرفتگی نداشته باشد. در خطوط آلوده، تمیزکاری باید با روشی انجام شود که به المان فشار آسیب نزند. وارد کردن سیم، مته یا فشار نامناسب به سوراخ ورودی ممکن است کالیبراسیون یا آب‌بندی را تخریب کند.

منبع نوسان، دمای بالا و لرزش باید تا حد امکان در طراحی اصلاح شود. استفاده از گیج روغنی، کپیلاری، سیفون و اسنابر راهکار تکمیلی است، اما رفع مشکلات فرایند مانند کاویتاسیون پمپ یا ضربه قوچ نتیجه پایدار‌تری دارد.

سوابق کالیبراسیون، تعمیر و تعویض باید ثبت شود. اگر گیج‌های یک نقطه دائماً خراب می‌شوند، احتمالاً انتخاب، نصب یا شرایط فرایند مشکل دارد. بررسی ریشه‌ای خرابی از تعویض مکرر و بدون تحلیل اقتصادی‌تر است.

راهنمای تخصصی خرید گیج فشار

برای خرید گیج فشار ابتدا باید نوع فشار مشخص شود: فشار نسبی، مطلق، خلأ، مرکب یا تفاضلی. سپس حداقل، فشار کاری عادی، حداکثر فشار، فشار طراحی و فشار احتمالی هنگام تست یا شوک تعیین شود. انتخاب رنج فقط بر اساس فشار عادی می‌تواند باعث آسیب تجهیز شود.

نام سیال، حالت فیزیکی، ویسکوزیته، وجود ذرات، خورندگی، خطرناک بودن و دمای آن باید مشخص شود. برای آب و هوای تمیز ممکن است گیج عمومی کافی باشد، اما برای اسید، لجن، بخار، اکسیژن یا سیال غذایی به ساختار و متریال ویژه نیاز است.

دقت موردنیاز باید بر اساس هدف اندازه‌گیری انتخاب شود. برای مشاهده عمومی وضعیت پمپ، کلاس دقت متوسط ممکن است کافی باشد. برای تست، تنظیم شیر اطمینان، کنترل کیفیت یا مرجع کارگاهی باید گیج دقیق‌تر و دارای گواهی کالیبراسیون انتخاب شود.

قطر صفحه، نوع اتصال، اندازه و استاندارد رزوه، محل اتصال، نصب مستقیم یا پنلی و نیاز به فلنج باید تعیین شود. عکس گیج قدیمی به‌تنهایی برای سفارش کافی نیست؛ زیرا مدل‌های ظاهراً مشابه ممکن است رنج، رزوه و متریال متفاوتی داشته باشند.

شرایط محیطی شامل لرزش، رطوبت، گردوغبار، دمای محیط، فضای باز، مواد خورنده و احتمال ضربه نیز باید اعلام شود. بر این اساس می‌توان میان گیج خشک، روغنی، تمام استیل، ایمنی یا دارای درجه حفاظت بالا انتخاب کرد.

در نهایت باید لوازم جانبی موردنیاز مانند شیر، اسنابر، سیفون، دیافراگم سیل، کپیلاری و محافظ اضافه‌فشار مشخص شوند. خرید ارزان‌ترین گیج بدون این بررسی‌ها ممکن است به خرابی سریع و توقف خط منجر شود.

چک‌لیست سفارش گیج فشار

برای دریافت پیشنهاد فنی و قیمت دقیق، اطلاعات زیر را آماده کنید:

۱. نوع فشار: نسبی، مطلق، خلأ یا تفاضلی
۲. رنج اندازه‌گیری و واحد فشار
۳. فشار کاری عادی و حداکثر فشار احتمالی
۴. نام و دمای سیال
۵. جنس قطعات در تماس با سیال
۶. قطر صفحه
۷. کلاس دقت
۸. نوع، سایز و استاندارد رزوه
۹. محل اتصال پایین یا پشت
۱۰. نوع بدنه خشک یا روغنی
۱۱. درجه حفاظت محیطی
۱۲. وجود لرزش، ضربان یا شوک فشار
۱۳. نیاز به دیافراگم سیل، سیفون یا اسنابر
۱۴. نیاز به گواهی کالیبراسیون
۱۵. استاندارد یا تأییدیه موردنیاز پروژه

عوامل مؤثر بر قیمت گیج فشار

قیمت گیج فشار فقط به رنج آن وابسته نیست. فناوری اندازه‌گیری یکی از مهم‌ترین عوامل است. گیج بوردون عمومی معمولاً اقتصادی‌تر از گیج دیافراگمی، تفاضلی، دیجیتال یا گیج مجهز به دیافراگم سیل است. ساختار پیچیده‌تر و تعداد قطعات بیشتر هزینه تولید را افزایش می‌دهد.

جنس متریال نیز تأثیر زیادی دارد. مدل دارای اتصال برنجی و بوردون آلیاژ مس از گیج تمام استنلس استیل ارزان‌تر است. استفاده از آلیاژهایی مانند هستلوی، مونل و تانتالوم یا پوشش‌های مقاوم شیمیایی قیمت را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

کلاس دقت، قطر صفحه و کیفیت مکانیزم بر قیمت اثر دارند. گیج‌های تست با دقت بالا به تولید، تنظیم و کالیبراسیون دقیق‌تری نیاز دارند. صفحه ۱۶۰ میلی‌متر نیز معمولاً از مدل ۶۳ میلی‌متر گران‌تر است.

مایع پرکننده، بدنه ایمنی، پنجره لمینت، درجه حفاظت بالا، کنتاکت الکتریکی و خروجی سیگنال از دیگر عوامل هستند. لوازم جانبی مانند دیافراگم سیل، کپیلاری، سیفون و اسنابر نیز جداگانه در قیمت مجموعه محاسبه می‌شوند.

برند، کشور سازنده، موجودی بازار، نرخ ارز، گواهی‌های کیفی و خدمات کالیبراسیون بر قیمت نهایی اثر می‌گذارند. در پروژه‌های صنعتی بهتر است قیمت اولیه همراه با عمر مفید، قابلیت تأمین قطعه، هزینه توقف فرایند و اعتبار فنی سازنده بررسی شود.

آیا گیج فشار ارزان انتخاب مناسبی است؟

گیج ارزان برای کاربرد کم‌اهمیت و شرایط ساده ممکن است نیاز سیستم را برآورده کند، اما نباید فقط بر اساس قیمت خرید شود. نبود اطلاعات دقیق درباره کلاس دقت، جنس المان، فشار اضافه‌بار و استاندارد ساخت می‌تواند ریسک ایجاد کند.

در تجهیزات حساس، خطای گیج ممکن است باعث تنظیم اشتباه فرایند، افزایش مصرف انرژی یا آسیب دستگاه شود. هزینه توقف یک پمپ یا کمپرسور صنعتی می‌تواند چندین برابر تفاوت قیمت دو گیج باشد. بنابراین مفهوم «مقرون‌به‌صرفه» با «ارزان‌ترین» یکسان نیست.

محصول مناسب باید مشخصات شفاف، دیتاشیت، نام سازنده و امکان پیگیری فنی داشته باشد. گواهی کالیبراسیون نیز باید بر اساس اهمیت نقطه اندازه‌گیری درخواست شود. برای نقاط ایمنی، کیفیت و تحویل محصول، استفاده از فشارسنج بدون قابلیت ردیابی توصیه نمی‌شود.

انتخاب برند مناسب گیج فشار

برند معتبر معمولاً اطلاعات فنی کامل‌تری درباره رنج، دقت، متریال، دما، اضافه‌فشار، استاندارد و ابعاد ارائه می‌دهد. این شفافیت انتخاب و جایگزینی تجهیز را آسان‌تر می‌کند. بااین‌حال معتبر بودن برند به معنی مناسب بودن همه مدل‌های آن برای هر کاربرد نیست.

در مقایسه برندها باید مدل هم‌سطح بررسی شود. مقایسه یک گیج عمومی برنجی با گیج تمام استیل ایمنی، حتی از دو برند مختلف، مقایسه فنی منصفانه‌ای نیست. مشخصات باید بندبه‌بند تطبیق داده شوند.

موجودی، زمان تحویل، خدمات کالیبراسیون و امکان تأمین مدل جایگزین نیز اهمیت دارد. در پروژه‌هایی با تعداد زیاد گیج، استانداردسازی چند رنج و مدل مشخص می‌تواند مدیریت انبار و تعمیرات را ساده‌تر کند.

اشتباهات متداول هنگام خرید فشار سنج

یکی از رایج‌ترین اشتباهات انتخاب رنج دقیقاً برابر فشار کاری است. این کار گیج را در معرض اضافه‌بار قرار می‌دهد. اشتباه دوم، توجه به بدنه استیل و نادیده گرفتن جنس بوردون و اتصال است.

اشتباه دیگر خرید بر اساس عکس یا قطر صفحه بدون بررسی رزوه است. اتصال G1/4 با 1/4 NPT یکسان نیست. تلاش برای بستن رزوه نامتناسب می‌تواند موجب آسیب، نشتی و خطر شود.

برخی خریداران تصور می‌کنند گیج روغنی برای تمام کاربردها بهتر است. درحالی‌که نوع مایع، دمای محیط و الزامات فرایند باید بررسی شوند. همچنین گیج روغنی بدون اسنابر لزوماً در برابر تمام شوک‌های فشار محافظت نمی‌شود.

نادیده گرفتن دمای سیال، فشار استاتیک در گیج تفاضلی، شرایط اکسیژن و نیاز به دیافراگم سیل از اشتباهات پرهزینه هستند. ارائه اطلاعات کامل به تأمین‌کننده، احتمال انتخاب نادرست را کاهش می‌دهد.

سوالات متداول درباره گیج فشار

۱. گیج فشار چیست؟

گیج فشار ابزاری برای اندازه‌گیری و نمایش فشار مایع یا گاز است. مدل‌های مکانیکی فشار را با تغییر شکل المان بوردون، دیافراگم یا کپسول به حرکت عقربه تبدیل می‌کنند. مدل‌های دیجیتال از سنسور الکترونیکی و نمایشگر عددی استفاده می‌کنند.

۲. تفاوت گیج فشار و فشار سنج چیست؟

از نظر کاربرد عمومی تفاوتی میان این دو عبارت وجود ندارد. فشار سنج معادل فارسی Pressure Gauge است و اصطلاح پرشر گیج نیز از تلفظ انگلیسی آن گرفته شده است. مانومتر نیز در بازار گاهی به همین معنی استفاده می‌شود.

۳. املای صحیح pressure guage چیست؟

املای صحیح انگلیسی pressure gauge است. عبارت pressure guage یک اشتباه املایی رایج در جست‌وجوهای اینترنتی است. در اسناد فنی، کاتالوگ و مکاتبات خرید باید از شکل صحیح pressure gauge استفاده شود.

۴. گیج فشار روغنی چه کاربردی دارد؟

این گیج برای محیط‌های دارای لرزش، ضربان فشار و حرکت مداوم ماشین‌آلات مناسب است. مایع داخل بدنه حرکت عقربه و مکانیزم را میرا می‌کند و خوانایی را افزایش می‌دهد. پمپ‌ها، کمپرسورها و یونیت‌های هیدرولیک از کاربردهای رایج آن هستند.

۵. گیج فشار خشک بهتر است یا روغنی؟

در محیط ثابت و فشار پایدار، گیج خشک می‌تواند انتخاب اقتصادی مناسبی باشد. در محیط دارای لرزش و نوسان، مدل روغنی معمولاً عمر و خوانایی بهتری دارد. دمای محیط و نوع مایع پرکننده نیز باید بررسی شود.

۶. چگونه رنج پرشر گیج را انتخاب کنیم؟

فشار عادی بهتر است در بخش میانی صفحه قرار گیرد و گیج نباید دائماً نزدیک انتهای رنج کار کند. در بسیاری از کاربردهای پایدار، Full Scale تقریباً دو برابر فشار کاری انتخاب می‌شود. فشار پیک، فشار تست و ضربان نیز باید در محاسبه لحاظ شوند.

۷. کلاس دقت ۱٫۶ به چه معناست؟

به‌طور ساده یعنی حداکثر خطای مجاز بر اساس حدود ۱٫۶ درصد کل رنج تعریف می‌شود. برای گیج صفر تا ۱۰ بار، این مقدار حدود ۰٫۱۶ بار است. جزئیات دقیق باید طبق استاندارد درج‌شده در دیتاشیت بررسی شود.

۸. آیا گیج فشار نیاز به کالیبراسیون دارد؟

بله، به‌خصوص زمانی که فشار بر ایمنی، کیفیت، تحویل محصول یا عملکرد دستگاه اثر دارد. دوره کالیبراسیون به اهمیت کاربرد، شرایط محیط، سابقه تجهیز و الزامات سیستم کیفیت وابسته است.

۹. علت نرسیدن عقربه گیج به صفر چیست؟

اضافه‌فشار، ضربه، تغییر شکل بوردون، خرابی چرخ‌دنده یا تغییر دما می‌تواند باعث جابه‌جایی صفر شود. گیج باید از سرویس خارج و در کل رنج بررسی شود. تنظیم ظاهری عقربه بدون کالیبراسیون کامل کافی نیست.

۱۰. علت لرزش عقربه فشار سنج چیست؟

لرزش مکانیکی دستگاه یا نوسان واقعی فشار سیال می‌تواند باعث این حالت شود. گیج روغنی، اسنابر یا نصب از راه دور ممکن است مشکل را کاهش دهد. منبع اصلی مانند ضربان پمپ یا کاویتاسیون نیز باید بررسی شود.

۱۱. آیا گیج ۱۰ بار برای فشار کاری ۱۰ بار مناسب است؟

معمولاً خیر. کار دائمی در انتهای مقیاس احتمال خرابی و اضافه‌بار را افزایش می‌دهد. با توجه به حداکثر فشار و شرایط سیستم ممکن است رنج ۱۶ یا ۲۵ بار مناسب‌تر باشد، اما انتخاب نهایی باید مهندسی شود.

۱۲. تفاوت اتصال BSP و NPT چیست؟

BSP و NPT از نظر زاویه، گام و شکل رزوه تفاوت دارند. برخی انواع BSP موازی و NPT مخروطی هستند. بستن آن‌ها به یکدیگر می‌تواند موجب آسیب رزوه و نشتی شود.

۱۳. چرا داخل گیج روغنی حباب وجود دارد؟

یک حباب کوچک معمولاً برای جبران انبساط مایع در نظر گرفته می‌شود و الزاماً نشانه خرابی نیست. بزرگ شدن غیرعادی حباب یا کاهش سطح روغن می‌تواند نشتی را نشان دهد.

۱۴. آیا می‌توان گیج آب را برای روغن استفاده کرد؟

فقط زمانی که جنس قطعات، آب‌بند، رنج و دمای گیج با روغن سازگار باشد. نام‌گذاری عمومی «گیج آب» برای تأیید سازگاری کافی نیست و دیتاشیت باید بررسی شود.

۱۵. برای بخار چه گیجی مناسب است؟

گیج باید از نظر رنج، متریال و دما مناسب باشد و معمولاً با سیفون نصب شود تا بخار داغ مستقیماً وارد المان نشود. فشار و دمای طراحی خط نیز باید بررسی شوند.

۱۶. دیافراگم سیل چه زمانی لازم است؟

برای سیالات خورنده، چسبناک، دارای ذرات، داغ، بهداشتی یا موادی که ممکن است مسیر باریک گیج را مسدود کنند، دیافراگم سیل مفید است. طراحی مجموعه باید متناسب با فشار و دما باشد.

۱۷. قیمت گیج فشار چگونه تعیین می‌شود؟

نوع فناوری، رنج، دقت، قطر صفحه، جنس قطعات، برند، نوع بدنه، مایع پرکننده، استاندارد ایمنی و لوازم جانبی بر قیمت اثر دارند. گیج دیجیتال یا تمام استیل معمولاً از مدل عمومی برنجی گران‌تر است.

۱۸. برای خرید گیج فشار چه اطلاعاتی لازم است؟

رنج، واحد، فشار کاری، نام و دمای سیال، جنس موردنیاز، قطر صفحه، کلاس دقت، نوع رزوه، محل اتصال، شرایط لرزش و نیاز به گواهی کالیبراسیون باید مشخص شوند.

۱۹. آیا گیج فشار می‌تواند پمپ را خاموش کند؟

گیج معمولی فقط فشار را نمایش می‌دهد. برای فرمان الکتریکی باید از گیج کنتاکت‌دار، پرشر سوئیچ یا ترانسمیتر متصل به سیستم کنترل استفاده شود.

۲۰. عمر مفید گیج فشار چقدر است؟

عمر ثابت و یکسانی وجود ندارد. فشار کاری، تعداد سیکل‌ها، اضافه‌فشار، لرزش، دما، خورندگی، کیفیت ساخت و نحوه نصب بر عمر آن اثر می‌گذارند. بازرسی و کالیبراسیون دوره‌ای برای تشخیص زمان تعویض ضروری است.

جمع‌بندی

گیج فشار یکی از پایه‌ای‌ترین و درعین‌حال مهم‌ترین تجهیزات ابزار دقیق است. این وسیله شرایط فشار مایعات و گازها را به‌صورت محلی نمایش می‌دهد و اطلاعات ارزشمندی درباره عملکرد پمپ، کمپرسور، فیلتر، مخزن و خطوط فرایندی ارائه می‌کند. انتخاب درست فشار سنج می‌تواند از اضافه‌فشار، خرابی تجهیزات، مصرف انرژی غیرضروری و توقف تولید جلوگیری کند.

برای انتخاب یک پرشر گیج مناسب نباید فقط رنج و قیمت بررسی شود. نوع فشار، فشار کاری و پیک، دمای سیال، خورندگی، ویسکوزیته، جنس قطعات، کلاس دقت، قطر صفحه، نوع رزوه، محل نصب، لرزش و تجهیزات جانبی همگی اهمیت دارند. در شرایط عمومی، گیج بوردون انتخاب اقتصادی و پرکاربردی است، اما برای فشار پایین، سیالات آلوده یا نیاز به دقت و قابلیت‌های بیشتر باید مدل‌های دیافراگمی، کپسولی، تفاضلی یا دیجیتال بررسی شوند.

هنگام خرید گیج فشار بهتر است اطلاعات فرایند به‌طور کامل در اختیار تأمین‌کننده قرار گیرد و محصول دارای مشخصات فنی شفاف انتخاب شود. مقایسه قیمت گیج فشار بدون تطبیق متریال، دقت، استاندارد، رنج و لوازم جانبی ممکن است نتیجه اشتباهی ایجاد کند. مناسب‌ترین فشار سنج الزاماً ارزان‌ترین محصول نیست، بلکه تجهیزی است که با کمترین ریسک و هزینه چرخه عمر، فشار فرایند را به‌درستی و با قابلیت اطمینان کافی نمایش دهد.