گیج فشار چیست؟ ویژگی ها، کاربرد، انواع و برندهای فروش

گیج فشار چیست؟ پرشر گیج ها ابزارهایی برای سنجش فشار سیالات هستند. با توجه به اهمیت اندازه گیری این کمیت در سیستم های صنعتی استفاده از این ابزارها برای کنترل سیستم مهم تلقی می شود. 

انواع مختلف این ابزارها چون گیج فشار کمپرسور باد، گیج فشار تصفیه آب، هیدرولیک و…  امکان کنترل بهتر روی سیستم را فراهم می کنند. با استفاده از پرشر گیج ها می توان از عدم وجود نشتی یا تغییر فشار موثر بر عملکرد سیستم اطمینان حاصل کرد.

گیج فشار چیست؟

گیج فشار (پرشر گیج) یا مانومتر فشار از ابزارهای پرکاربرد در صنعت است که برای سنجش فشار سیالات مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از این ابزار تغییرات فشار در مخازن یا سیستم های لوله کشی قابل اندازه گیری است. با کاربرد این ابزارها می توان از عدم وجود نشتی یا تغییر فشار در سیستم های هیدرولیک اطمینان پیدا کرد.

اجزای تشکیل دهنده مانومتر فشار

اجزای تشکیل دهنده مانومتر فشار عبارت اند از:

1. دیافراگم: لایه ای نازک و انعطاف پذیر است که تغییرات فشار را به حرکت الکتریکی یا مکانیکی تبدیل می کند.

2. آب بند و شیشه: اجزایی هستند که با هدف محافظت داخل این ابزار از عوامل خارجی چون آب، گرد و غبار طراحی شده اند.

3. انتقال دهنده: قطعه ای است که جهت انتقال حرکت از دیافراگم به سیستم نمایش کاربرد دارد.

4. نمایشگر: قطعه ای به صورت عقربه یا دیجیتالی است که برای نمایش اطلاعات اندازه گیری شده کاربرد دارد.

5. بدنه جلویی: قطعه ای برای حفظ ساختار و استحکام پرشر گیج است و به تثبیت اجزای داخلی آن کمک می کند.

6. لوله بوردون و سوکت: اجزایی برای اطمینان از اتصال صحیح گیج فشار به سیستمی هستند که قرار است فشار آن اندازه گیری شود.

7. BLOW OUT: قطعه ای برای حفظ ایمنی گیج است و به خنک کردن و تخلیه فشار در مواقع اضطراری کمک می کند.

8. Syphon: سیفون از متعلقات پرشر گیج هاست که با نصب آن امکان نصب سنسوری با دمای پایین در فرایندهای اندازه گیری فشار با درجه حرارت بالا وجود دارد.

• جنس معمول این قطعه از کربن استیل است که برای اندازه گیری فشار حداکثر 48 بار و دمای حداکثر 230 درجه سانتی گراد مناسب است. 
• استنلس استیل یک متریال دیگر در ساخت این قطعه است که قابلیت تحمل فشار و دماهای بالاتری (160 بار و 400 درجه سانتی گراد) دارد.

9. Movement damping: مایعی است که با هدف محافظت از سنسور فشار طراحی شده است. این مایع گلیسیرین یا روغن سیلیکون است و در زمان ارتعاش پرشر گیج، لرزش لوله بوردون و عقربه آن را می گیرد.

10. Manifold: قطعه ای است که در زمان باز و بسته کردن گیج جلو ورود سیال به آن را می گیرد.

11. Over pressure protector: قطعه ای برای محافظت از تجهیزات اندازه گیری فشار است. این بخش در شرایطی که فشار از محدوده ای تعیین شده خارج شود کاربرد دارد.

نحوه عملکرد مانومتر فشار

مانومتر فشار عملکردی شبیه فشارسنج ها دارد. این ابزار تغییرات فشار را به صورت دیجیتال و یا آنالوگ (با حرکت عقربه) نشان می دهد. ساده ترین مکانیسم این گیج ها به صورت لوله بوردون است. این لوله خمیده با قرار گرفتن در معرض فشار خارجی یا داخلی، تغییر شکل می دهد. 

اعمال یک فشار داخلی لوله را از حالت خمیده خارج کرده و به حالت کشیده تغییر شکل می دهد. با تغییر فشار داخلی نوک لوله حرکت می کند و می توان به وسیله یک عقربه این کمیت را اندازه گیری کرد.

ویژگی های فنی گیج فشار

از مهم ترین مشخصات این ابزار می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. جنس پرشر گیج

متریال کاربردی در گیج های فشار با توجه به شرایط محیط و نوع سیال متفاوت است. محل اتصال گیج و بدنه صفحه مدرج آن از متریال مختلفی چون استیل ضد زنگ، مولیبدن، برنج و… ساخته می شود که رایج ترین آن، استیل ضد زنگ است. استفاده از این نوع پرشر گیج ها در شرایطی که نوع سیال با گیج خورنده تماس دارد، ضروری است.

 جنس بدنه گیج های فشار Die cast AL است. از این متریال آلومینیومی در ساخت قالب استفاده می شود. البته متریال های دیگری چون چدن، فولاد کششی، برنج و پلی پروپیلن هم در ساختار بدنه گیج فشار کاربرد دارد.

2. کلاس دقت

کلاس دقت (KL) معیاری است که درصد خطای اندازه گیری گیج فشار را نسبت به بازه کلی اندازه گیری بیان می کند. این معیار، حداکثر حد خطای قابل قبول را بر حسب ماکزیمم درصد مقدار قرائت شده نشان می دهد. برای کلاس های دقت متفاوت حد مجاز خطا طبق جدول زیر تعریف شده است:

کلاس دقت	میزان مجاز خطا (%)
4	4
2.5	2.5
1.6	1.6
1	1
0.6	0.6
0.25	0.25
0.1	0.1

3. اندازه های گیج فشار

این ویژگی با توجه به قطر صفحه گیج متفاوت است. در استاندارد EN 837 اندازه گیج های فشار 40،50، 63، 80،100، 160 و 250 میلی متر گزارش شده است.

4. نوع اتصال و نصب

اتصالات پرشر گیج ها به سه صورت رزوه ای مادگی، فلنجی و رزوه ای استاندارد است. در هر یک از این اتصالات محل اتصال به ترتیب به صورت مادگی پیچی، فلنج و یک کانکشن نرگی پیچی است.

5. ایمنی و طول عمر

برای حفظ ایمنی پرشر گیج ها طبق استاندارد EN 837-2 تعریفی جهت رنج اندازه گیری این ابزارها گزارش شده است. بر اساس این استاندارد باید گیج فشار 25% بالاتر از حداکثر فشار سیال انتخاب شود. 

اگر فشار سیال مورد نظر در دسته بندی مناطق خطرناک قرار می گیرد، باید گیج های مدل Blow-out device انتخاب شوند. در این گیج های فشار محفظه ای در پشت ابزار وجود دارد که با ورود هرگونه نشتی و سرریز قطعات به آن، مانع از صدمه اپراتور می شوند.

6. بازه کاری (Range)

این ویژگی محدوده مشخص اندازه گیری فشار را نشان می دهد که با توجه به نوع طراحی و جنس این ابزار متفاوت است. این محدوده، بازه فشار وکیوم تا فشار با دقت میلی بار و حداقل 1600 بار را در برمی گیرد.

کاربرد پرشر گیج

کاربرد اصلی مانومترهای فشار اندازه گیری جریان سیال و شناسایی نشتی است. این ابزار با همین هدف کاربری در صنایع مختلفی استفاده می شود:

1. تبرید و تهویه مطبوع
2. صنایع غذایی
3. لاستیک سازی
4. پزشکی و داروسازی
5. تجهیزات آزمایشگاهی
6. ماشین سازی
7. پتروشیمی و نفت و گاز
8. تجهیزات هیدرولیک و پنوماتیک

انواع گیج فشار از نظر نوع عملکرد

برای استفاده از فشارسنج ها در محیط های مختلف مدل های متنوعی از این ابزارها طراحی شده است که شامل موارد زیر می شود:

1. مانومتر فشار بوردون تیوب

از انواع گیج فشار، بوردون پرکاربردترین نوع گیج هاست که با دریافت فشار و تبدیل آن به انرژی مکانیکی این کمیت را اندازه می گیرد. این گیج ها در کلاس دقت 4-1 و دامنه اندازه گیری 1600-0 بار ساخته می شوند.

2. مانومتر عقربه ای

در این مدل از پرشر گیج ها اطلاعات فشار با استفاده از عقربه نمایش داده می شود. با اعمال فشار به گیج، به دلیل تغییر شکل المان حساس به فشار، عقربه ها حرکت کرده و فشار را نشان می دهند. سهولت کاربری، قابلیت قرائت سریع و عدم نیاز به منبع برق برای اندازه گیری فشار از مزایای این مدل گیج های فشار است.

• این مدل پرشر گیج ها در محدوده فشار های مختلف و با دقت های متفاوت عرضه شده اند.
• دقت بالایی در اندازه گیری ندارند.

3. گیج فشار خشک

گیج فشار خشک، از انواع گیج فشار عقربه ای است. این مدل پرشر گیج ها در عملیات هایی که اندازه گیری فشار با لرزش همراه است ارتعاش نشان می دهند؛ در نتیجه دقت بالایی ندارند. ایجاد رطوبت در صفحه نمایشگر این مدل خواندن فشار را با مشکل مواجه می سازد. گیج فشار خشک عمدتا جهت اندازه گیری فشار پمپ، مخازن تحت فشار، کمپرسور هوا، و ماشین آلات صنعتی کاربرد دارد.

4. گیج فشار روغنی

در مدل روغنی، درون صفحه گیج مایعی از سیلیکون یا گلیسیرین وجود دارد. این ویژگی باعث حذف لرزش عقربه ها می شود. در نتیجه عدد قرائت شده در آن ها دقت بالاتری دارد. وجود روغن در مخزن این گیج ها راندمان و طول عمر فشارسنج را افزایش می دهد.

5. پرشر فشار دیجیتال

انواع دیجیتال پرشر گیج ها ابزارهایی مبتنی بر بکارگیری تکنولوژی هایی چون سیستم بیلوز المنت، سنسورهای پیزوالکتریک و سیستم دیافراگم ها هستند. اطلاعات ارائه شده در این مدل دقت بالاتری دارد. به همین دلیل جهت اندازه گیری تغییرات فشار در واکنش ها یا فرایندهای صنعتی نیازمند به دقت بالا کاربرد دارند.

6. مانومتر فشار اکسیژن

مدل مانومتر فشار اکسیژن، پرشر گیج ها ابزارهایی برای اندازه گیری دما، فلو، سطح و فشار هستند و عمدتا در تاسیسات مکانیکی یا تجهیزات پزشکی کاربرد دارند. این ابزار مجهز به نمایشگری دایره ای شکل است که فشار را به واحدهای بار و پاسکال نمایش می دهد.

7. پرشر گیج تفاضلی (DP)

در این مدل گیج فشار، فشار یا خلا اندازه گیری نمی شود، بلکه این ابزار بر تفاوت بین دو فشار نظارت می کند. استفاده از این ابزار به بهبود فرایندها و کاهش خطای آن ها کمک می کند. این گیج های فشار در صنایعی حساس چون پتروشیمی، فلزات، فاضلاب و معادن که هرگونه تغییرات کوچک تاثیری بسزا در فشار دارد کاربرد دارند:

1. کنترل سطح مایع در مخازن
2. دیتکت نشتی در سیستم
3. انتقال فیلتراسیون و نظارت بر افت فشار آن
4. سنجش دبی مایع

8. مانومتر دیافراگمی

در مانومترهای دیافراگمی اندازه گیری فشار با تغییر شکل یک غشا قابل انعطاف انجام می شود. با تغییر فشار محیط و تغییر وضعیت دیافراگم، عقربه متصل به دیافراگم نیز حرکت می کند و اطلاعات فشار به صورت داده های آنالوگ نمایش داده می شود. بیشترین کاربرد این مدل پرشر گیج ها عبارت است از:

• اندازه گیری فشار دقیق سیالات گازی
• رصد افزایش فشار
• پمپ های وکیوم
• سیستم های پنوماتیک فشار پایین
• دریچه های تنفس

9. گیج فشار هیدرولیک

ابزاری برای اندازه گیری فشار و نیروهای متنوع در خطوط و مخازن هیدرولیک است. مانومترهای فشار هیدرولیک می توانند تا 10000 پاسکال فشار را اندازه گیری کنند. کنترل دقیق فشار با این مدل پرشر گیج ها خطرات حاصل از فشارهای نامناسب را به حداقل رسانده و عملکرد سیستم های هیدرولیک را بهبود می دهد.

بهترین برندهای مانومترهای فشار

چند مورد از بهترین مارک های گیج فشار در بازار عبارت اند از:

1. روزمونت: یک برند آمریکایی است که مدل 1151 و 3051 آن از محبوب ترین انواع این ابزار شناخته شده می شود. مزایای استفاده از گیج فشار این برند عبارت است از:

• بازدهی بالا و صرفه جویی در هزینه ها
• دقت بالا در اندازه گیری فشارهای جزیی
• امکان کاربری در دماهای بالا
• قابلیت اندازه گیری همزمان جریان و فشار

1. ایندومارت: برندی کانادایی است که که پرشر گیج های آن برای کنترل وضعیت فرایند در سیستم های پالایشگاهی و صنعتی کاربرد دارند. تنوع در نشان دادن فشار (دیجیتال و آنالوگ) و تنوع در اندازه گیری (استیل و پرده های دیافراگمی) از ویژگی های گیج های فشار این برند است.
2. ویکا: گیج های فشار این برند آلمانی دستگاهی دقیق برای اندازه گیری فشار بر مبنای ملاک های مکانیکی و غیرمکانیکی است. در این دستگاه سیستم حرکتی تعبیه شده که فشار اعمالی بر محیط را به صورت تابعی از فشار نشان می دهد.  محصولات این شرکت برای محدوده فشار خاصی طراحی شده اند. در گیج های فشار ویکا با تغییر جریان سیال به حرکت مکانیکی یا داده دیجیتالی، فشار اندازه گیری می شود.
3. مدکو: بیشترین کاربرد پرشر گیج مدکو تعیین فشار سیال و جلوگیری از پخش شدن آن در پتروشیمی است.

• بدنه ضد ضربه و ضد آب
• قابلیت اندازه گیری سایر متغیرها (سطح یا ارتفاع مایع، دبی سیال و سرعت آن)
• امکان انتخاب واحدهای بیشمار اندازه گیری فشار

و اما، پارامترهایی که در انتخاب مانومترها باید در نظر گرفت

در خرید این ابزار باید دقت داشته باشید و با توجه به صنعت و نوع کاربری آن انتخاب کنید. با توجه به تنوع مدل های پرشر گیج ها آشنایی با پارامترهای مهم این ابزار جهت یک عملکرد صحیح ضروری است. اما اصلی ترین فاکتورها برای انتخاب گیج فشار چیست؟

در انتخاب گیج فشار در نظر گرفتن فاکتور هایی مانند مقاومت مواد گیج فشار به خوردگی (در شرایطی که سیال خورنده است)، رتبه بندی IP (میزان محافظت پرشر گیج در برابر ذرات خارجی)و… مهم است.

ایران پمپ – مرجع معرفی انواع کمپرسور باد و پمپ باد