مجله خبری سنسور

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
در‌این قسمت قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اصولا برنولی را تحقیق نموده و به معرفی تفاوت‌ها و رابطه در بین آنها بپردازیم. این ترم‌ها عبارتند از:
فشار استاتیک (Static Pressure)
فشار دینامیک (Dynamic Pressure)
فشار سکون (Stagnation Pressure, Ram Pressure, Total Pressure, Pitot Pressure)

فشار استاتیک
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز نامیده میشود، فشاری میباشد که بوسیله سیالی که در شرایط استراحت جای‌دارد، انجام می شود. این سیال قادر است مایع یا این که گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک سود‌ی وزن سیال یا این که به عبارتی نیروی سنسور فشار جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

برای احتساب‌ی فشار استاتیک دو نحوه وجود داراست:

طرز به کارگیری از ارتباط‌ی تحت میباشد:
به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی اجرا شونده به وسیله سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد میشود

طریق احتساب‌ی به حساب آوردن هد فشار (Pressure Head)

در‌این طرز هد فشار ذکر‌ گر مقدار ارتفاعی میباشد که سیال، در شکل از فی مابین رفتن و حذف پرشین ابزار دقیق نیروهای محدود کننده وارد به آن، بالا می‌رود. براین اساس واحد “هد فشار” از متاع ارتفاع میباشد.

هد فشار موازی میباشد با تقسیم فشار بر وزن منحصر سیال

به حساب آوردن هد فشار
فشار داینامیک
فشار دینامیک، فشاری میباشد که به جهت جنبش سیال به‌وجود میاید. این فشار در سیالات تراکم ناپذیر به طور ذیل تمجید میشود:

فشار داینامیک
که در آن، ρ چگالی سیال، و V شدت جریان سیال میباشد.

در واقع فشار دینامیک متعلق با گاز سیال و اصل برنولی میباشد و یکی‌از ترم‌های معادله برنولی است.

معادله برنولی
فشار سکون
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا این که فشار مجموع)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال میباشد. در نقطه‌ی سکون، سرعت سیال صفر بوده و کلیه‌ی انرژی جنبشی به طور ایزونتروپیک به فشار تبدیل می‌گردد.

فشار سکون موازی با نتیجه ها گردآوری دو فشار دینامیک و استاتیک یک جریان آزاد میباشد:

فشار سکون

به حساب آوردن‌ی فشار استاتیک در جریان داخل یک لوله
بایستی اعتنا داشت در‌این‌صورت‌ برای احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله، بایستی طول سیال را از مبنا میانی لوله در لحاظ گرفت.

اشکال فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار
برای دسته بندی فشارسنج ها شیوه های مختلفی وجود داراست. درین نوشته ی علمی به پژوهش انواع فشارسنج ها با تمرکز به نوع فشار می‌پردازیم.

سنسورهای فشار را می توان براساس:

مشقت اندازه گیری
دمای کاری
نوع فشار اندازه گیری
طبقه بندی کرد.

با دقت به نوع فشاری که فشارسنج اندازه سنسور فشار می گیرد، می توان فشارسنج ها را به ۵ دسته طبقه بندی کرد.

سنسور فشار مطلق

این سبک سنسور فشار را نسبت به خلاء بدون نقص (۰ psi) اندازه گیری می نماید. فشار اتمسفر موازی با ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا این که ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به فضای خالی است.

سنسور فشار پرشین ابزار دقیق سرگردان Gauge

این سبک سنسور در بیشتر مورد ها برای اندازه گیری فشار به فعالیت می رود. این سبک را می قدرت برای اندازه گری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر یک در نقطه دیگر کالیبره کرد. حیران فشار تایر مثالی از گیج فشار میباشد.

وقتی که حیران فشار تایر مقدار ۰ psi را میخواند فشار باطن تایر ۱۴٫۷ psi میباشد. یعنی موازی با فشار اتمسفر.

سنسور فشار فضای خالی

این سبک سنسور برای اندازه گیری فشارهای کمتر از فشار اتمسفر در یک سیستم به عمل می رود.

مرجع سنسور خلاء در صنعت متغیر میباشد. ممکن است فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار گیج منفی) یا این که نسبت به فشار خلا اندازه گیری خواهد شد.

سنسور فشار تفاضلی

این سبک سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار در بین دو منبع جداگانه یا این که دو قسمت متعدد از یک سیستم به عمل می رود.

به عنوان مثال برای اندازه گیری افت فشار در غربال روغن از سنسور فشار تفاضلی می توان به کار گرفت.

همینطور از فشارسنج تفاضلی می اقتدار برای اندازه گیری دبی یا این که سطح در مخازن نیز استفاده کرد.

سنسور فشار مهرشده ( sealed )

این سنسور همچون سنسور گیج فشار می باشد با این تفاوت که از پیشین توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شد‌ه‌است.

طرق اندازه گیری مکانیکی فشار
لوله بردون –C C-BOURDON TUBE)
لوله های بردون فلزی و حلزونی (HELIX & SPRIAL BOURDON TUBE)
بیلوز (BELLOWS)
دیافراگم و کپسول (CAPSULE & DIAPHRAGM)
مانومتر (MANOMETER)

لوله بردون (C (C-BOURDON TUBE
مزایا

جواب سریع ( 0.1 ثانیه برای تمام محدوده)
آلرژی عالی
محدوده کاری تبارک
ارزان بودن
اندازه گیری بی واسطه فشار
معایب

صرفا برای اکران محلی و بصورت گیج
غیر خطی بودن به واحد سنجش 0.5 درصد تک تک محدوده
عمرمحدود به ازای شوک یا این که لرزش مداوم
هیسترزیس نزدیک به 0.2 تا 0.5 در فرایندهایی با فشار متناوب
لوله بردون فنری و حلزونی(HELICAL & SPIRAL BOURDON TUBE)

مزایا

اعتنا و آلرژی بیشتر
استقامت بالا در ازای فشارهای فراتر از محدوده کاری
معایب

لاکچری بودن
بیلوز (BELLOWS)

یک المان انبساط پذیر آکاردئونی از چندین چین که به ان امکان انبساط میدهد تشکیل‌شده میباشد . خواص الاستیکی آن اعتنا اندازه گیری نیروی نتیجه ها از فشار را معدود میکند و از این رو به ان فنر اضافه می نمایند

دیافراگم و کپسول (DIAPHRAGM & CAPSULE)

دیافراگم یک دیسک انعطاف پذیر می باشد که می‌تواند مسطح یا این که بصورت موجهای متحدالمرکز باشد. کپسول مشمول دو دیافراگم می باشد که از روی گوشه و کنار به یکدیگر جوش داده میباشد و دارنده دو نوع میباشد

محدب (CONVEX)
داخل هم (NESTED)
با اعمال فشار به ورودی تجهیز ، سطح دیافراگم دچار برامدگی گردیده و جنبش رو به بالایی خواهد داشت ، موقتی این حرکت دیافراگم می‌تواند باعث چرخش یک عقربه خواهد شد.

مانومتر (MANOMETER)

وسیله است برای اندازه گیری فشار از ردیف مایعی که معمولا آب یا این که جیوه است
طول این ردیف مقدار فشار را علامت می‌دهد. در شرایطی‌که در مانومتر از جیوه مصرف شده باشد، آن را مانومتر یا این که فشار سنج جیوه ای و در‌صورتی‌که از آب استفاده شده باشد آن را فشار سنج آبی رنگ می نامند
ساده ترین صورت مامومتر یک لوله U صورت پر گردیده از مایع می‌باشد. اختلاف طول ، فشار فرایند بر حسب میلیمتر آب یا این که میلیمتر جیوه میباشد. مانومترها بیشتر در آزمایشگاهها برای اکران محلی استعمال میگردد

7 مرحله در گزینش یک گیج فشار (بخشی از بسته INSTART)

1- متریال بدنه housing material

برای بدنه حیران فشار عموما از دایکست آلومینیوم Die Cast Aluminum استعمال می گردد.

اما پیش ‌خیس از این راجع به spec های صاحبکار باهم حرف کرده بودیم.
spec (اِس پِک)، به عبارتی مراد های فعالیت فرما بود

در‌حالتی که در spec اشاره گردیده باشد که از مواد بهتری مصرف شود، حتما بر طبق با spec، بدنه سرگردان فشار را خواهیم تشکیل داد.

در‌حالتی که برفرض نمونه در spec گفته گردد که از فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) مصرف شود،
مسلما از متریال SS 316 یا این که SS 304 ( استنلس استیل 304 یا این که 316 ) که ماده ‌ی بهتری می‌باشد، به کار گیری می‌ کنیم.

2- نمایشگر حیران فشار

2-1 Dial
برگه یک حیران یا این که Dial آن که در تصویر ذیل نماد داده شده است،
حتما به رنگ سپید بوده و معمولا از جنس استنلس استیل ساخته می ‌خواهد شد.

طر ورقه Dial راجع‌به ها متعدد، گوناگون میباشد. اما در صورتی‌که به استاندارد IPS IN-110 رجوع‌نمایید،
قطر آن 63، 100 یا این که 150 میلی متر خواهد بود.

از سبک های با قطر 63 میلی متر که از گیج های خرد به اکانت میایند، بر روی خطوط هوا به کار گیری میگردد.

همان گونه که یادتان میباشد،در مطالب قبلی اشاره کردیم که
ON-OFF ولو ها با تمرکز به سیگنال دریافتی از اتاق در اختیار گرفتن و کم و بیش شدن هوای ورودی، گشوده یا این که بسته میشوند.

سرگردان های با قطر 100 میلی متر در هر جایی به شغل برده میشوند.
از این سبک حیران ها بر روی گونه های لوله ها به کارگیری می‌شود.

از گیج های با قطر 150 میلی متر بر روی ساختمان بلند ها و مخازن استفاده می گردد.
این بدان انگیزه است که اپراتوری که با این حیران فعالیت دارد،
بتواند مقدار اندازه گیری گردیده را در حین 2 یا این که 3 متری مشاهده نماید.

بدین ترتیب از یک سرگردان با برگه اکران تعالی با قطر 150 میلی متر به کارگیری میگردد

2-2 سکو بندی gradation یک گیج فشار
بر روی dial، مرتبه بندی ‌ها یا این که دیجیت‌ هایی تصویب شده می باشد که اصطلاحا به آنان Gradation می ‌گویند.
این جايگاه ‌بندی ها طبق استاندارد هایی که داریم، ممکن میباشد به سه رنگ مشکی، قرمز، یا این که فسفری باشد.

مشکی: متداول‌ ترین رنگی که در وب سایت مصرف شده و می‌توان گقت که عموما و برای هدف ها کلی از این رنگ به کار گیری می‌گردد.

قرمز: در بخشها پرخطر و جاهایی که قصد داریم به اپراتور هشدار دهیم که نسبت بدین پارامتر هوشیار باشد، از رنگ قرمز رنگ استفاه می‌کنیم.

همینطور در مواردی که گیج ما، نماینگر فشار برحسب bar و psi (هر دو) میباشد، از رنگ قرمز‌رنگ برای اکران psi استفاده میشود.

برای مواقعی نیز که فشار منفی داشته یا این که به عبارت خوب با یک مثال‌ی خلاء (vacuum case) رمز و کار داریم، از رنگ قرمز‌رنگ استفاده می‌ گردد.

فسفری: در مواقعی که نیاز به تلاوت فشار در شب میباشد یا این که به عبارت بهتر، برای مشاهده کرد در شب از رنگ فسفری به کارگیری می ‌شود.

در حین روز انرژی را به خویش جذب کرده و در شب انرژی خویش را به طور روشنایی آزاد کرده و اعداد نمایان گر می‌شوند.

تفاوت بین سنسور فشار، مبدل فشار، فرستنده فشار، سوئیچ فشار و مانومتر
سنسور فشار
اصطلاح "فشار سنج" را می توان توصیفی برای هر وسیله ای در نظر گرفت که میزان فشار را اندازه گیری می کند و در پاسخ نتیجه مربوطه را می دهد. به عبارت دیگر این دستگاه دستگاهی است که فشار را اندازه گیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.
به طور کلی سنسور فشار یک اصطلاح کلی است که شامل تمام مبدل های فشار، ترانسمیترهای فشار و سوئیچ های فشار می شود. تمامی مبدل های فشار، فرستنده ها و سوئیچ ها از انواع سنسورهای فشار هستند.
فرستنده فشار
سنسور فشار یک دستگاه اندازه گیری فشار است که سیگنال خروجی جریان دارد. به عبارت سنسور فشار دیگر، یک فرستنده فشار، ولتاژ خروجی سنسور را به سیگنال الکتریکی جریان تبدیل می کند، که معمولاً برای اتصال به یک حلقه جریان استاندارد 4-20 میلی آمپر طراحی شده است و به طور گسترده در کنترل فرآیندهای صنعتی استفاده می شود.
برخلاف سنسورهای ولتاژ، سنسورهای فشار دارای جریان خروجی امپدانس پایینی هستند و معمولاً برای انتقال سیگنال های 4-20 میلی آمپر طراحی شده اند. خروجی آنها را می توان برای استفاده با یک حلقه جریان 2 سیم یا حتی 4 سیم طراحی کرد که هر دو به طور گسترده در صنعت استفاده می شوند.
مبدل فشار
سنسور فشار یک دستگاه الکترومکانیکی است که مقادیر فشار را پرشین ابزار دقیق به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند. این ولتاژ خروجی می تواند چند میلی ولت یا چند ولت باشد. بنابراین سنسورهای فشار به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند:
مبدل فشار با خروجی میلی ولت
مبدل فشار با خروجی ولتاژ
سوئیچ فشار
برخلاف مبدل‌های فشار و گیج‌ها که سیگنال الکتریکی مربوط به تمام تغییرات فشار را تولید می‌کنند، سوئیچ فشار وسیله‌ای است که تغییرات فشار سیال را با یک کلید الکتریکی تشخیص می‌دهد که می‌تواند روی یک فشار خاص (نقطه تنظیم) تنظیم شود تا برق را باز یا بسته کند. کنتاکت.. به عبارت دیگر به محض اینکه فشار سیال بالاتر یا کمتر از نقطه تنظیم شده باشد (با توجه به نوع فشار سوئیچ)، کلید فعال کنتاکت را از حالت باز (NO) به حالت بسته (NC) تغییر می دهد. یا برعکس. برعکس. دادن. همچنین، نقطه تنظیم می تواند ثابت یا قابل تنظیم باشد.
فشار سنج
مانومتر وسیله ای برای اندازه گیری و نمایش فشار مایعات (مایعات و گازها) است. معمولاً وقتی از فشارسنج ها صحبت می کنیم، به گیج های آنالوگ با نمایشگر مدرج فکر می کنیم. اما در واقع به طور کلی فشار سنج ها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
گیج فشار آنالوگ
فشار سنج دیجیتال (گیج دیجیتال)
تست فشار آنالوگ
گیج های فشار آنالوگ، که اغلب گیج های مکانیکی یا فشارسنج های صفحه ای نامیده می شوند، از یک سوزن متحرک برای نمایش فشار ورودی بر روی صفحه بافته شده استفاده می کنند. گیج های فشار آنالوگ به طور گسترده در دسترس هستند زیرا گزینه ای دقیق و ارزان را ارائه می دهند که نیازی به برق یا تعمیر ندارد.
مانومتر دیجیتال
فشارسنج های دیجیتال از سنسورها و ریزپردازنده های پیشرفته برای نشان دادن فشار بسیار دقیق روی نمایشگر دیجیتال استفاده می کنند. اگرچه فشارسنج های دیجیتال معمولاً گران تر از فشارسنج های آنالوگ هستند، اما ویژگی های جذابی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند.
تفاوت بین سنسور فشار، سنسور فشار، مبدل فشار، سوئیچ فشار و گیج فشار چیست؟
درک تفاوت در معنای این اصطلاحات مهم است تا بتوانید ابزار مناسب را برای برنامه نهایی خود انتخاب کنید. به خصوص تفاوت در هزینه، مصرف برق، حساسیت نویز و محدودیت های مربوط به سیم کشی و نصب.
به طور کلی عبارت های سنسور فشار، مبدل فشار، ترانسمیتر فشار و سوئیچ فشار به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما آیا تفاوتی بین این سه دستگاه وجود دارد؟
چگونه این کلمات را تشخیص دهیم؟
در این مقاله سنسور فشار، مبدل فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و فشار سنج را به طور کامل معرفی می کنیم و همچنین ویژگی ها، تفاوت ها و مزایای هر کدام را نشان خواهیم داد.
بیشتر دانستن
اجزای انتقال فشار و ساختار داخلی.
ساختار داخلی سنسور فشار
ویژگی های چاپگر و ویژگی های داخلی آن
تفاوت بین سنسور فشار مطلق، سنسور فشار سنج و سنسور فشار دیفرانسیل چیست؟
در تجهیزات اندازه گیری فشار، فشار همیشه در رابطه با یک مرجع ثابت اندازه گیری می شود.
سنسور فشار مطلق: در این سنسور فشار، اندازه گیری فشار مرجع خلاء مطلق یا خلاء کامل است.
سنسور فشار گیج: در این نوع سنسور فشار، آدرس اندازه گیری فشار، فشار اتمسفر یا فشار هوای سطحی است.
سنسور اختلاف فشار (دیفرانسیلی): این نوع سنسور فشار اختلاف فشار بین دو خط فشار (نقاط فشار) را که به طور همزمان به هر دو سنسور وارد می شوند اندازه گیری می کند.
تفاوت بین سنسور فشار مطلق، گیج و دیفرانسیل؟
هنگام انتخاب سنسور فشار مناسب برای یک کاربرد خاص، علاوه بر محدوده فشار، نوع اندازه گیری فشار سنسور نیز باید در نظر گرفته شود.

سنسور فشار عموماً فشار گاز یا این که مایع را اندازه میگیرد. فشار به اصطلاح نیروی لازم برای هجران از پخش شدن مایع می‌باشد و معمولاً به طور نیرو بر سطح تعریف و تمجید می شود. سنسور فشار معمولاً به طور مبدل شغل می‌نماید و سیگنالی تابع تاثیر فشار ایجاد کرد می‌نماید. برای این مراد می‌توان سیگنال الکتریکی در حیث گرفت. سنسورهای فشار روزمره برای در اختیار گرفتن و مانیتورینگ هزاران مخاطب به کار گیری میشوند. سنسورهای فشار میتوانند به‌طور غیرمستقیم برای اندازه‌گیری بقیه متغیرها به کار گیری شوند. مثلا: دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و طول از این متغیرها میباشند. به سنسورهای فشار، مبدل‌های فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، علامت دهنده فشار، پیزومتر و مانومتر و … نیز گفته میگردد. سنسورهای فشار از لحاظ تکنولوژی، پیاده سازی، کوشش، کاربرد و ارزش باهم گوناگون هستند. با یک تقریب محافظه کارانه می‌اقتدار اذعان کرد بیش تر از ۵۰ تکنولوژی و دستکم ۳۰۰ کمپانی در سراسر فقید تولید کننده سنسور فشار می باشند. هم اینگونه سنسور فشار طبقه‌ای از سنسورهای فشار وجود دارا هستند که برای اندازه‌گیری وضعیت پویای تغییرات سریع در فشار پیاده سازی گردیده‌اند. مثالی از کاربرد این نوع سنسور را می‌اقتدار در اندازه‌گیری فشار احتراق سیلندر موتور یا این که گاز توربین روءیت کرد. این سنسورها به‌طور عمده از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز تشکیل شده‌اند. برخی از سنسورهای فشار مانند آنچه در دوربین‌های در دست گرفتن ترافیک مشاهده میشود، به طور باینری (دودویی) و خاموش/ پر‌نور کار می‌نمایند. از جمله پرشین ابزار دقیق هنگامی فشاری به سنسور فشار اعمال می‌گردد، سنسور یک مدار الکتریکی را غیروابسته یا این که وصل می‌نماید. این سنسورها به سوئیچ فشار دارای اسم و رسم می باشند.

انواع اندازه‌گیری فشار
سنسورهای فشار می توانند براساس زمان اندازه‌گیری، زمان دمای عملکرد و از تمامی مهمتر نوع فشار اندازه‌گیری طبقه‌بندی شوند. با دقت به نوع فشار، فشارسنج‌ها، به ۵ مجموعه طبقه‌بندی می شوند:

سنسور فشار مطلق
این سنسور فشار یک نقطه نسبت به فضای خالی بی نقص (۰ psi) را اندازه می‌گیرد. فشار اتمسفریک ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا این که ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به فضای خالی میباشد.

سنسور فشار سرگردان Gauge
این سنسور در کاربردهای متفاوتی به کار گیری می‌شود چون قادر است برای اندازه‌گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره گردد. گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار گیج می باشد. زمانی که سرگردان فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار باطن تایر ۱۴٫۷ psi است. یعنی موازی با فشار اتمسفر.

سنسور فشار فضای خالی
این سنسور برای اندازه‌گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه‌ای معین به کارگیری میگردد. مرجع سنسور فضای خالی در صنعت مختلف هست که ممکن میباشد موجب خطا شود؛ فشار نسبت به فشار اتمسفر (مانند اندازه‌گیری فشار سرگردان منفی) و نیز فشار نسبت به فشار فضای خالی.

سنسور فشار تفاضلی
این سنسور تفاضل در میان فشار ۲ یا این که یک سری نقطه را که تحت عنوان ورودی معرفی می گردند اندازه میگیرد. از جمله اندازه‌گیری افت فشار در غربال روغن. فشار تفاضلی هم اینگونه برای اندازه‌گیری دبی یا این که سطح در مخازن به شغل می‌رود.

سنسور فشار مهرشده(sealed)
این سنسور همچون سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از پیشین به وسیله خالق برای اندازه‌گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شد‌ه‌است.

تکنولوژی شم کردن فشار
۲ مجموعه‌بندی اساسی برای سنسورهای آنالوگ فشار وجود دارد:

اشکال گردآوری‌کننده نیرو: این نوع از سنسورهای فشار الکترونیکی عموماً از یک عده‌کننده نیرو به کار گیری می‌نمایند. (مانند دیافراگم، پیستون، لوله بوردونی) تا کشش را بر پایه ی نیروی اعمالی و فشار بر سطح اندازه بگیرد.

سرگردان‌های کشش پیزو رزیستور
از تاثیر پیزو رزیستور حیران‌های کشش قرارداده گردیده بر روی توکل گاه برای انتخاب کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده می‌نماید. انواع تکنولوژی‌های معمول سیلیکون (مونو کریستالی)، قالب نازک پلی سیلیکون، ورق فلز قرار داده گردیده بر روی توکل، ورق ضخیم. عموماً گیج‌های کشش در یک ساختار مدار پل وتستون اتصال می‌یابند تا خروجی سنسور را حداکثر نمایند. این معمول‌ترین تکنولوژی به کار گرفته گردیده برای هدف ها همگانی اندازه‌گیری فشار می باشد. این تکنولوژی‌ها با اندازه‌گیری فشار مطلق، سرگردان، فضای خالی و فشار تفاضلی وفق داده می شوند.

خازنی
از دیافراگم و کاواک فشار برای ایجاد کرد خازن متغیر به کارگیری میشود تا کشش ناشی از فشار اعمالی را تعیین نماید. تکنولوژی‌های ساده از فلز، سرامیک و دیافراگم‌های سیلیکون استفاده می‌نمایند. این تکنولوژی‌ها برای فشارهای نادر کاربرد دارند. (مطلق، تفاضلی و گیج) در سنسور فشار نوع خازنی فشار تفاضلی به دیافراگم اعمال میشود که سبب ساز میشود دیافراگم به یکی صفحه ها خازن مجاورت گردیده و از دیگری دور خواهد شد؛ به این ترتیب گنجایش خازن تغییر‌و تحول می‌نماید که‌این تغییر متناسب با فشار اجرا گردیده به دیافراگم هست. تغییر و تحول گنجایش خازن بوسیله مدار الکتریکی و ترنسمیتر تبدیل به سیگنال الکتریکی میشود که در واحدهای فشار کالیبره گردیده است.

الکترومغناطیسی
انتقال دیافراگم از روش تغییر و تحول در اندوکتانس (رلوکتانس)، LVDT، تاثیر هال یا این که ضابطه جریان ادی اندازه‌گیری می شود. سنسور فشار القایی علامت داده گردیده در صورت ۱۲–۵ دارنده دو سیم پیچی میباشد که با یک هسته مغناطیسی کوپل گردیده‌اند. هنگامی که فشار انجام یافته دیافراگم را حرکت دهد، این هسته جابجا می‌شود. خواص القایی بوسیله مدارهای الکترونیکی مانند مدارهای رزونانس اندازه‌گیری می‌شود.

پیزو الکتریک
از تاثیر پیزو الکتریک در مواد معین همچون کوارتز به کارگیری می‌نماید تا کشش ناشی از فشار را اندازه بگیرد. این تکنولوژی برای اندازه‌گیری فشارهای پویا استفاده می‌گردد. انواعی از کریستال‌ها به اسم پیزوالکتریک در تاثیر تغییر و تحول صورت مکانیکی سیگنال الکتریکی ایجاد کرد می‌نمایند که سطح ولتاژ این سیگنال متناسب با معیار تغییر صورت هست. کریستال به یک دیافراگم فلزی متصل است. یک سمت دیافراگم برای اندازه‌گیری فشار، در تماس با سیال روند می باشد و سمت دیگر دیافراگم به‌طور مکانیکی به کریستال متصل است. سیگنال ولتاژ خروجی کریستال دامنه کوچکی دارااست (در محدوده میکرو ولت) پس باید یک تقویت کننده با امپدانس ورودی بالا به عمل گرفته خواهد شد. به خواسته هجران از اتلاف سیگنال، تقویت‌کننده بایستی در اطراف سنسور نصب گردد. کریستال تا دمای ۴۰۰ °F را تحمل می‌نماید. تغییرات دما کریستال را پایین تأثیر قرار می‌دهد بدین ترتیب جبران سازی دما باید شکل گیرد.

نوری
از تغییر تحول فیزیکی فیبر نوری برای انتخاب کشش ناشی از فشار اعمالی به کار گیری می‌نماید. از جمله درFiber Bragg Grating از این تکنولوژی به کارگیری می گردد. این تکنولوژی در کاربردهایی که با چالش همپا می‌باشند استفاده میگردد. مثلا در جای ‌های غیرقابل دسترس، دماهای بالا یا این که در تکنولوژی‌های ذاتاً مصون از تداخلات الکترومغناطیس و اندازه‌گیری‌های طریق به دور.

پتانسیومتری
از جنبش جاروبک در طول مکانیزم مقاومتی برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی به کار گیری می‌نماید.

انواع دیگر این انواع سنسورهای فشار الکترونیکی از خاصیت دیگر (مانند چگالی) برای گزینش فشار گاز یا این که مایع به کار گیری می‌نمایند.

رزونانس
اعمال فشار منجر تشکیل داد تغییر و تحول در چگالی گاز میشود و آن نیز موجب تغییر و تحول فرکانس رزونانس میشود. برای به کار گیری از این تکنولوژی می‌توان از ابزار «توده‌کننده نیرو» مانند موردها نام برده در ابتدا به کار گرفت. هم اینگونه می‌قدرت عنصر رزونانس‌کننده را به‌طور بی واسطه در معرض ماده قرار اعطا کرد. در این‌وضعیت‌ نیز فرکانس نوسان متعلق به چگالی ماده می‌باشد. سنسورها از سیم‌های نوسان کننده، تیوب‌های نوسان کننده، کوارتز، و سیستم‌های میکرو الکترو_مکانیکی (MEMS) ساخته می گردند. کلاً مشخصه این تکنولوژی، خروجی استوار آن می‌باشد.

دما
با اعمال فشار به گاز، چگالی آن تغییر تحول می‌نماید و به‌دنبال آن، گذردهی گرمایی آن تغییر و تحول می‌نماید. مثال رایج این سنسورها، سرگردان‌های «پیرانی» می‌باشند.

یونیزاسیون
با اجرا فشار به گاز، چگالی آن تغییر تحول می‌نماید و در ادامه آن، جریان یون‌های مو جود در آن تغییر‌و تحول می‌نماید. مثال‌های رایج این نوع سنسور، سرگردان‌های کاتد سرد و کاتد گرم میباشد.

دیگر
شیوه های دیگر نیز برای استنتاج فشار از روش چگالی وجود داراست. (سرعت صوت، جرم، ضریب ناکامی)

کاربردها
سنسورهای فشار کاربردهای متعددی دارند از جمله:

اندازه‌گیری فشار
این کاربرد، کاربرد بی واسطه سنسورهای فشار می باشد که در مواقعی برای مثال امکانات هواشناسی، هواپیما، اتومبیل و بقیه وسایلی که در آنان فشار کارایی دارااست به کار می‌رود.

اندازه‌گیری طول از سطح دریا
کاربرد آن در هواپیما، موشک، ماهواره، بالن‌های هواشناسی و غیره می‌باشد. در همه این کاربردها از ارتباط در میان تغییرات فشار با طول نسبت به سطح دریا استفاده می‌شود۰

این معادله، برای طول سنجی تا طول ۳۶٫۰۹۰ فوت (۱۱٫۰۰۰ متر) تنظیم گردیده‌است. در سوا این مجال، شاهد اشتباه خواهیم بود. این نادرست را می‌اقتدار برای سنسورهای فشار متفاوت احتساب کرد. برهان این نادرست، تغییرات ناشی از دما در ارتفاعات فراتر میباشد. طول سنج‌هایی با سنسور فشار تفکیک‌پذیری کمتر از ۱ متر دارا‌هستند و تفکیک‌پذیری آن ها عالی از نوع طول سنجی با سیستم GPS (که دارنده تفکیک‌پذیری طول ۲۰ متر میباشد) هست. در کاربردهای شرایط یابی، برای تشخیص جاده‌های تپه‌ای (برای شرایط یابی اتومبیل) یا این که طول طبقات ساختمان‌ها (برای حالت یابی شخص پیاده) استعمال می شود.

اندازه‌گیری جریان
می‌قدرت با یاری تاثیر ونتوری و ارتباط اش با فشار، جریا ن را اندازه گرفت. اختلاف فشار میان دو بخش یک تیوب نتوری (با قطرهای دهانه متفاوت) اندازه‌گیری می‌شود. این اختلاف فشار، با سرعت جریان گذرنده از تیوب ارتباط بدون واسطه دارد. از آن جا که این اختلاف فشار نسبتاً خرد است از سنسور فشار با فرصت کم به کارگیری می گردد.

اندازه‌گیری طول / عمق
می‌اقتدار از سنسور فشار برای اندازه‌گیری طول سطح مایع استفاده کرد. معمولاً از این تکنیک برای اندازه‌گیری جای جسم غوطه ور در آب (مانند غواص‌ها، پایین دریایی‌ها) یا این که طول سطح مایع باطن یک مخزن (مانند مایع باطن ساختمان بلند آب) به کارگیری می‌شود. برای بیشتر کاربردهای عملی، سطح مایع متناسب با فشار میباشد. در مواقعی مانند «آب شیرین» که پایین فشار اتمسفر هست داریم:

۱psi =۲۷٫۷ in H۲O
1pa = ۹٫۸۱ mm H۲O
معادله مهم برای این اندازه‌گیری معادله پایین می‌باشد:

P=ρ*g*h
p= فشار
ρ=چگالی مایع
g=گرانش
h=فشار سنسور بالای مایع ردیف طول
تست نشتی
می‌توان با اندازه‌گیری افت فشار، نشتی سیستم را به دست آورد. طریق‌های متداول برای این منظور، دو شیوه هستند: ۱. مقایسه فشار سیستم با فشار سیستمی با نشتی معلوم و استفاده از این اختلاف فشار ۲. اندازه‌گیری فشار و تفحص تغییرات آن در طی یک فرصت فرصت

کوشش سنسور فشار چه‌طور میباشد؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال کوچک الکتریکی که قابل انتقال و نمایش باشد کار میکند. طبق این کارایی به این سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته میشود. معمولا دو سیگنال، یکی از سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را دارا‌هستند.

ساختار سنسورهای فشار چه طور است؟
ساختار سنسور را می قدرت براساس اصول کوشش آن (مطلق، سرگردان و اختلافی) گروه بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به خلا سنجیده می‌شود. این نوع سنسورها ممکن می باشد به‌ گونه ای طراحی خواهد شد که با تمرکز به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا تابلو(Panel))، به فشار انجام یافته از طرف سنسور فشار بالا یا طرف زیر برخورد دهد. مانند مواردی که در تشکیل داد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا استفاده می‌گردد، ممکن است ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا آلودگی توسط غبار و رطوبت قرار دهد، براین اساس می اقتدار از سنسوری با ورودی از سمت زیر بهره برد.

ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از ذیل
طراحی سنسور گیج معمولا به صورتی اعمال می‌شود که همزمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری کند. این درصورتی است که یک سنسور اختلافی دارای دو پورت میباشد و از طریق آن ها هرکدام از فشارهای گزینه اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس هستند. به عبارت پرشین ابزار دقیق دیگر سنسور های سرگردان، فشار را نسبت به محیط و فشار فضا اندازه گیری می کنند نه به صورت مطلق. تصویر تحت ساختار سنسورهای گیج و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌کند.

سنسور حیران و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق برخورد فیزیکی نسبت به فشار اعمالی می‌باشد. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به صورت الکتریکی اندازه کرده و برای این هدف از پدیده‌هایی مانند تغییر و تحول در ظرفیت خازنی، تغییر در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک استعمال می‌کند. تک تک این تغییرات با تمرکز به دامنه انحراف بعداز اعمال فشار میباشند.

سنسور فشار خازنی به چه شکل عملکردی دارد؟
سنسور فشار خازنی متشکل از یک خازن میباشد که دارای یک شیت صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر به عنوان الکترود میباشد. مساحت این الکترودها ثابت می باشد، در فایده ظرفیت خازنی با اعتنا به فاصله دربین الکترودها تغییر تحول می‌کند. فشاری که مد نظر هست و بایستی اندازه‌گیری شود روی دیافراگم انعطاف پذیر اجرا می‌گردد. در منفعت انحراف نتایج موجب بروز تغییر در ظرفیت خازنی می‌گردد بنابراین می‌قدرت آن را بوسیله یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری نمود.

اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
شکل۳-نمایش اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
سنسورهای فشار استرین‌حیران چه گونه عملکردی دارند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرین‌گیج از فویل یا استرین‌سرگردان‌های سیلیکونی به صورت یک پل وتسون استفاده شده میباشد. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر تحول مقاومت به تغییر و تحول ولتاژ است. استرین‌حیران به دیافراگمی متصل است که وقتی که فشار اجرا می‌شود، دیافراگم هم گم راه می‌ گردد. در سود این انحراف در مقاومت استرین‌حیران تغییر تشکیل داد میگردد. در نهایت مدار پل وتسون سیگنال حاصل را اندازه‌گیری، تقویت و پردازش می‌ کند. نکته مهم اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر مقاومت به طور کامل ناچیز میباشد و نویز و اغتشاش زیادی نیز وجود داراست.بنابراین نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها میباشد. به این ترتیب خروجی مناسب (جریان یا ولتاژ) تولید میگردد. در شکل ذیل، دیاگرام سنسور فشار استرین‌سرگردان نشانه داده گردیده‌است.

سنسور فشار استرین سرگردان
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین گیج
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چگونه فعالیت می کنند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز می تواند به عنوان یک المان اندازه گیری در قالب یک پل به شغل رود. در یک سنسور فشار المان اندازه‌گیری به عنوان یک پل به نحوی به یک دیافراگم منعطف متصل است تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازه‌گیری و همچنین خطی بودن استرین گیج و عناصر پیزورزیستیو وابسته می باشد.

سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) چه طور عملکردی دارا هستند؟
با دقت به توضیحات داده شده در خصوص تلاش سنسور فشار، پیزورزیستیو یا خازنی، احتمالا این تصور پیش می آید که همچون اکثر تجهیزات یا ماژول‌های الکترونیکی این قطعات می بایست نسبتاً گرانقدر باشند. این درصورتی می باشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازه‌گیری فشار خازنی یا پیزو را می‌توان روی سیلیکون و در بعد ها کوچک در‌حد میکرو متر نیز پیاده‌سازی کرد که به آنان سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا (MEMS) می‌گویند. تجهیزات ممز خلال سنسورهای فشار، سنسور جنبش، حالت و میکروفون‌های سیلیکونی را نیز مشمول میگردد. این تجهیزات بسیار کوچک، پایدار و مقرون به‌ صرفه می‌باشند و برای مواردی که دور و اطراف و هزینه محدود می باشد به کار گیری می شوند. برای مثال این کاربردها می قدرت موبایل‌ها و تجهیزات اینترنت شی ءها (IOT) را نام توفیق.

نکات اصلی در گزینش یک سنسور فشار چیست؟
برای تعیین سنسور فشار یکی از مهم‌ترین موارد قابل ملاحظه دامنه و محدوده فشاری میباشد که می‌خواهیم برای آن سنسور انتخاب کنیم.
نوع فشار موردی میباشد که می بایست هنگام تعیین سنسور به آن اعتنا کرد، فشار حیران بیشتر در فشار اتمسفریک که به عنوان نقطه مرجع یا نقطه صفر شناخته می شود.
نوع خروجی سنسور فشار و سختی آن
اعتنا سنسور نکته ای میباشد که قیمت آن را انتخاب می کند. هرچه دقت بالاتر باشد هزینه نیز بیشتر میشود.
رزولوشن نکته ی کاربردی است که کاربران حین تعیین سنسور فشار بایستی مد نظر قرار دهند.
طول عمر و تکرار پذیری و مجال زمانی که می خواهید از سنسور استفاده نمایید نیز موردی است که بایستی درنظر بگیرید.
مرتبه پناه سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از دید الکتریکی و هم از دید مکانیکی
اطراف کاربری که می خواهید از سنسور در آن استفاده نمایید. در یک محیط داخلی یا خارجی و یا در یک منطقه آکنده‌از نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا موتورها در هر صورت بایستی از از محل نصب سنسورها و نگهبانی کابل ها اعتقاد نتایج فرمایید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم‌ های بخار
سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار بخار در سیستم‌های بخارکاربرد دارند. به اینصورت که این بخارها غالبا برای ساخت گرما در بعضی از فرآیندهای یک خط ایجاد کرد تشکیل داد میگردند. فشارسنج خلال مشاهده و اندازه‌گیری فشار می تواند هنگامی که بخار به جايگاه حرارت مشخص و معلوم خود رسیده و سپس با دمای ثابت وارد چرخه تشکیل داد می‌گردد را در دست گرفتن و اندازه گیری می کند.

سیستم‌ های بخار
سیستم‌ های بخار
با به کارگیری از یک سنسور فشار به عنوان یک دستگاه ورودی در سیستم‌ها ی صنعتی که در سود پروسه خود تشکیل داد بخار با فشار زیاد را دارند، می اقتدار بخارهای داغ که در خطوط انتقال‌شان فشار ایجاد کرد می کنند را توسط یک دریچه‌ی باز و بسته‌ شونده‌ مخصوص در دست گرفتن کرد تا از فشار بخار که سبب به اتفاقات خطرناکی می شود دوری به شغل آید. این شغل با استعمال از یک نرم افزار‌ی بی آلایش‌ی PLC قابل انجام است.

فیلترها
سنسورهای فشارسنج در مجاورت بسیاری از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارا هستند. با تمرکز به کاهش جربان مایع یا گاز یا … درزمانی که فیلتر کیپ می‌شود، می اقتدار با استفاده از سنسور فشار در مسیر فیلتر ها متوجه شد که فیلتر کیپ شده و نیاز به تمیزشدن یا ردوبدل دارااست.

فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در اینک پر شدن است را حیث بگیرید، با به کار گیری از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که توسط سنسور فشاراندازه‌گیری میشود و اجرا محاسبات ریاضی روی این فشار و حجم تانک و چگالی منحصر آن مایع، می توان تعیین کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده هست. ولی درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازه‌گیری فشار برای تعیین سطح مایع پاره ای سخت تر می باشد. بدین ترتیب برای گزینش سطح می اقتدار دو سنسور فشار تنظیم کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در ذیل منبع قرار می‌گیرد و فشار مایع را اندازه‌گیری می‌کند و یک سنسور در بالای منبع برای اندازه‌گیری فشار هوای باطن منبع گزینه به کارگیری قرار می گیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که اعمال می گردد، مشخص می‌کند که چه مقدار مایع داخل منبع مالامال گردیده‌است.

اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار

دلایل رایج فساد سنسور فشار و راه حل محافظت
دلایل رایج فساد سنسور فشار و چاره حفظ
دلایل رایج فساد سنسور فشار متعدد می باشد. سنسور فشار موظف است، تغییرات فیزیکی و فشار وارداتی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل نماید. و آنگاه به پردازنده هایی مثل کامپیوتر، کنترلر طرح ریزی گردیده، ضبط کننده و دیگر دستگاه ها انتقال می یابد تا استیناف سیگنال های الکتریکی اعمال و از آن برای اکران، ضبط یا این که اصلاح و تغییر فشار فرایند استعمال شود. با تمرکز به کاربردی که سنسورهای فشار در صنعت های و کارگاه های متعدد مثل صنعت های تبرید و مذاب و حتی سنسور فشار جرثقیل داراست، از مواد اولیه بسیار مرغوب و محکمی ساخته میگردند و قدمت بالایی دارا‌هستند. اما به هر هم اکنون هر ابزاری ارتفاع قدمت به کار گیری محدودی دارد و در مقابل برخی بلاها مقاومت خویش را از دست داده و وخیم یا این که بلااستفاده می‌گردد. درین نوشته‌ی‌علمی با رسیدگی این عوامل زخم زا به علل متداول فساد این ابزار ظریف می پردازیم و راهکار هایی برای مراقبت و پیش گیری از وخیم شدن آن معرفی خوا‌هیم کرد.

علل جراحت به سنسور فشار و راه حلی ساده جهت حفظ
شناسایی دست اندرکاران آسیب زا خویش نقش عمده ای در کاهش صدمات و زخم های وارده به سنسور فشار دارااست. هر چقدر نسبت به‌این مورد ها آگاهی بیشتری داشته باشیم در استفاده بیشتر و ارتفاع قدمت ابزار کوشش بهتری خواهیم داشت. عامل ها ضرروزیان رسان زیادی مثل کاربری نا به جا، لرزش و شوک، رطوبت، فشار بیشتراز حد و... وجود دارد که پیرو این مقاله سراغ آنان رفته و راهکار کوتاه و بی آلایش ای برای پیشگیری از هر یک معرفی کرده ایم.

1) به کار گیری نادرست و استعمال خطا
با وجود ترانسمیترهای متعدد و گوناگونی که در بازار جانور پرشین ابزار دقیق میباشد و هر مورد برای به کار گیری خاصی پیاده سازی گردیده اند، طبیعی میباشد که اشخاص بدون آشنایی از نیاز خاص فن خویش، مبادرت به خرید امکانات نمایند و از سنسورها در مکان اشتباهی به کار گیری نمایند. این خویش یکی عوامل اساسی در فساد سنسور هست. به طوری که مخاطب از سبک سنسور اشتباهی در یک کاربرد خلاف به کارگیری می نماید. مثل استعمال نابه جا از سنسور فشار صنعتی همگانی در یک کمباین کشاورزی یا این که بولدوزر ساختمانی.

راهکار: به طبع پیش از خرید با کارشناسان مجرب مشورت کرده و سنسور فشار متناسب با نیاز رشته خویش را انتخاب فرمائید تا بعد ها نیازی به تعمیر و بده بستان قطعات و صرف هزینه مازاد نباشد.

2) لرزش و ضربه
لرزش و ضربه می‌تواند سبب جراحت دور از شوخی به امکانات گردیده و ممکن هست قطعات را از هم غیر وابسته کرده و سبب نقص‌ در اندازه گیری ظریف و تلاش سنسور، شکستگی صفحات مداری، جدا شدن سیم ها و ایجاد کرد سیگنال های نادرست گردد. لرزش های شدید نقش عمده ای در کوتاه شدن قدمت سنسور داراست.

راهکار: تا حد ممکن با بدور نگه داشتن دستگاه از منابع لرزش، تعمیر و مراقبت دستگاه و روانکاری به موقع بازدارنده لرزش های مکانیکی شدید گردید و سعی در این داشته باشید که ضربه نامتعارفی به سنسور وارد نشود.

3) آمدن فشار بیش تر از حد (اسپایک)
کاهش ارتفاع قدمت در دستگاه هایی که در دور و بر های زیر فشار بالا قرار دارا‌هستند، طبیعی هست و در بعضی کارکرد ها بالارفتن تدریجی یا این که نسبی فشار همواره حادثه می افتد. ولی در لحظاتی مثل تخلیه مواد فشار وارده به فرآیند به صورت ناگهانی و لحظه ای ارتقاء مییابد، که در دراز زمان سبب جراحت به قطعات داخلی و سنسور می‌شود.

راه‌حل: با مطالعه ظریف و در دست گرفتن و تهیه فشار ورودی و خروجی پروسه و تعامل با پمپ ها، موتورها، کمپرسورها و فلکه های کنترلی و تعادلی، بازدارنده از ساخت پالس و زیر فشار قرار خریدن سنسور گردید.

4) دما
ابزارهای الکترونیکی با دقت به کارکرد خاص خویش در محدوده دمایی استاندارد و از پیش رقم خورده ای شغل می نمایند. و استعمال وقتگیر زمان از آن‌ها در دمایی سردتر یا این که گرم خیس از حدود مشخص آن به جهت انقباض و انبساط اجزای سنسور مثل دور و بر، بدنه و واشر ها، و احتمال طلاق و ساخت نشتی در قطعات آن باعث فساد زود هنگام می گردد. به همین مراد تکنسین های کارشناس، مداقه ترانسمیترهای پیاده سازی گردیده برای تحمل دماهای شدید در فرآیند های متعدد را ترجیح میدهند.

چاره: قطعا می بایست قبل از خرید سنسور مطلوب با دمای سوله یا این که کار خاص خویش را انتخاب و افزون بر آن سنسور را دور از خطوط گرما و جوشکاری نصب نمائید و از داخل شدن سوز و سرما یا این که گرمای شدید به آن نگهداری نمایید.

5) رطوبت
سنسورهای الکتریکی باید تماما مهروموم گردیده باشند تا از ورود حداکثری رطوبت و آب به دستگاه ممانعت نمایند. اما برخورد و نفوذ اتفاقی آب و بخار ناشی از میعانات به اکثری از ابزارها غیرقابل اجتناب میباشد و سنسور فشار هم از این قاعده استثنا ندارد.

راه حل: از آن جایی که در بخش اعظمی از صنعت های وجود رطوبت غیرقابل اجتناب میباشد، شایسته ترین طرز این است که خودمان سنسور را از نفوذ و نزدیک رطوبت و آب محفوظ بداریم و یا این که آن را با طرز هایی مهر و موم کنیم.

6) تداخل الکتریکی
امروزه بیشتر دستگاه های الکتریکی در ازای تداخل الکتریکی به نه محاظفت گردیده اند. زیاد شدن منابع تداخل قادر است نقص‌ ساز باشد و وقتی دفاع کم باشد، نقص‌ فرکانس رادیویی یا این که الکترومغناطیسی قادر است منجر تشکیل داد بی دقتی یا این که بی ثباتی سیگنال و مشکلاتی از این دست برای سنسور فشار گردد. همینطور اختلالات الکترومغناطیسی می تواند به انگیزه قربت خطوط برق، کامپیوترها، دستگاه های بیسیم و استعمال از موبایل باشد که می توانند نویز و احتلال ایجاد نمایند.

راه‌حل: سنسور می بایست همواره از اختلالات فرنگی الکتریکی مصون باشد و نویز و تداخلات هم دست کم رسد. همینطور می بایست از خرد ترین افزایش ولتاژ دوری کرد.

7) جراحت شیمیایی
سنسورهای فشار در بسیاری از فرآیند ها به شیوه غیرقابل اجتنابی، در معرض تماس با مواد شیمیایی خورنده می‌باشند که قادر است سبب ساز استهلاک و کاهش ارتفاع قدمت آن خواهد شد. برای دوری از فساد زودرس سنسور، بی آلایش ترین خط مش این است که از مدلی که مقاوم و سازگار با مواد خورنده و شیمیایی ایجاد شده است، انتخاب و استفاده کنیم.
چاره: در فرآیندهای اسیدی یا این که مخزن سموم و آفت کش ها راه و روش حلی وجود ندارد جز به کارگیری از سنسور متناسب.

راهنمای انتخاب سنسور فشار مناسب
سنسور فشار (ترانسمیتر فشار) چیست ؟
سنسور فشار یا ( ترانسمیتر فشار) یک تجهیز اندازه گیری فشار هست که پارامتر مکانیکی فشار را به یک سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند.
راهنمایی جهت تعیین سنسور فشار متناسب با نوع کاربرد و وضعیت محیطی همواره یک کدام از بزرگترین نیاز های صنعتگران و ماشین سازان می باشد. در بسیاری از مورد ها نیازی به صرف هزینه زیاد برای تهیه و تنظیم سنسور فشار نمیباشد البته در بعضی از کاربرد های خاص و حساس انتخاب نادرست سنسور و عدم اعتنا به مختصات فنی آن قادر است باعث به صدمات و خسارات جبران ناپذیر گردد.

تعریف فشار
در مکانیک سیالات، فشار عبارت می‌باشد از نیروی ساده ایفا شونده بر روی یک سطح.
از نظر ریاضی، معیار فشار (P) در یک نقطه به صورت زیر معلوم می‌گردد:

تعریف فشار
یکای SI (سیستم استاندارد فی مابین‌المللی واحدها) برای فشار، پاسکال (Pa) است که اسمی است که برای یک نیوتون بر مترمربع (N/m2) گزینش گردیده است.
مطابق قانون سنسور فشار پاسکال، یک تغییر و تحول در فشار در جای جای در یک سیال محصور، در حالت سکون، به طور کاهش نیافته به کل نقاط در سیال منتقل می شود.

واحدهای متریک آیتم به کار گیری برای اندازه گیری فشار، نیوتن بر متر مربع(N/m²) و معمولاً کیلو پاسکال (kPa) میباشند.برای مثال، فشار اتمسفر در سطح دریا 101.3 کیلو پاسکال می باشد. واحدهای انگلیسی برای اندازه گیری فشار، psi و psf میباشند.

فشار یکی پر کاربردترین کمیت های مورد به کار گیری در صنایع متعدد است. طیف بزرگ ای از گونه های سنسور فشار با ویژگی های متنوع جانور میباشد که هرمورد متناسب با کاربردی خاص و موقعیت محیطی متنوع طراحی شده اند.

تمجید فشار در ویکی پدیا
فشار یک کمیت نرده‌ای میباشد که به صورت نیرو بر واحد سطح تعریف و تمجید می‌گردد. یکای فشار پرشین ابزار دقیق در دستگاه بین‌المللی یکاها پاسکال است. یک پاسکال برابر یک نیوتون بر مترمربع (N/m²) می باشد. فشار سرگردان، فشاری است که معمولاً در فشارسنج‌ها نشانه داده می‌گردد و مقدار آن نسبت به فشار فضا سنجیده میشود.
برای بیان فشار از واحدهای متنوعی استفاده می شود. پاسکال، پوند بر اینچ مربع، میلیمتر ستون آب، اینچ جیوه، بار و اتمسفر بعضی از واحدهای مستعمل برای بیان فشار میباشد.

اندازه‌گیری فشار و تاریخچه‌ای کوتاه
سال‌های سال است که اندازه‌گیری فشار، گزینه توجه علم قرار گرفته هست. در نقطه پايان قرن شانزدهم میلادی، گالیلئو گالیله (1564 تا 1642) حق ثبت ابتکار عمل سیستم پمپ آب مصرف شده در سیستم آبیاری را به نام خود ثبت کرد.

(بیشتر بدانید: در سال 1592، گالیله با به کارگیری از یک لوله آزمایش و یک کاسه آب، او‌لین دماسنج را راز هم کرد. لوله برعکس شده بود و تا نیمه در آب بود، در منفعت وقتی که هوای داخل لوله خنک خواهد شد، حجم کاهش پیدا می‌کند و آب بالا می‌آید. وقتی این هوا گرم گردد، حجم بیشتر شده و آب به زور بیرون می‌رود. در سود سطح آب، دمای هوای را اندازه‌گیری می‌کند.)

هسته‌ی اساسی این پمپ، یک سیستم مکش بود که می‌توانست آب را تا حداکثر 10 متر بالا برنده شود. او هیچ زمان برهان این محدودیت را متوجه نشد، که انگیزه‌نصیب دیگر محققان شد تا این پدیده را گزینه استیناف قرار بدهند.

در سال 1643، فیزیکدان ایتالیایی اوانجلیستا توریچلی (1608-1647) فشارسنج (بارومتر) را ابتکار عمل کرد که با آن می‌توانست فشار اتمسفریک (نیروی هوا روی سطح زمین) را رسیدگی کند.

او با لبریز کردن یک لوله یک متری با جیوه یک آزمایش اعمال داد، یک سوی این لوله سیلد (بسته) بود و سمت دیگر غوطه‌ور در ظرفی از جیوه. ستون جیوه همیشه نسبتاً 760 میلی‌متر غوطه‌ور بود. او دقیقا عامل این پدیده را نمی‌دانست، براین اساس آن را به نیروی تشکیل داد شده در سطح زمین نسبت داد. توریچلی همچنین نتیجه گرفت که فضایی جا گذاشته در نخستینِ لوله خالی بوده و اسم آن را «خلاء» گذاشت.

پنج سال آن‌گاه، فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال از این بارومتر استفاده نمود تا علامت دهد که فشار هوا در بالای کوهستان، کمتر میباشد.

در سال 1650، فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه اولین پمپ هوای با صرفه را خلاقیت کرد، که رابرت بویل با آن آزمایش‌های تراکم و رفع تراکم را اجرا داد و 200 سال آن گاه فیزیکدان و شیمی‌دان فرانسوی ژوزف لویی گیلوساک، انتخاب کرد که فشار گاز، محصور شده در حجمی ثابت، متناسب با دمای آن میباشد.

در سال 1849، یوجین بوردون، لوله بوردن را ثبت ابتکار کرد که تا همین امروز برای اندازه‌گیری فشار نسبی گزینه استعمال قرار میگیرد. در سال 1893، امیل آماگات از پیستون وزن مرده در اندازه‌گیری‌های فشار بهره مند شد.

مردان تاریخچه اندازه گیری فشار
در چندین قرن اخیر، با ظهور تکنولوژی دیجیتال، گستره‌ی بسیار متنوعی از تجهیزات برای کاربردهای مختلف در بازارها پدیدار شدند. گزینش مختصات فشار از همان هنگامی که به مقادیر قابل اندازه‌گیری تبدیل شد، قیمت اکثری پیدا کرد.

مجموع سیستم اندازه‌گیری فشار از یک المان اولیه تشکیل‌شده میباشد، که در تماس بدون واسطه یا غیرمستقیم با مراحل میباشد، جایی که تغییرات فشار شکل میدهد و یک المان ثانویه (ترانسمیتر فشار) که وظیفه‌ی آن تبدیل تغییرات در مقادیر قابل اندازه‌گیری برای به کار گیری در نمایش، تفحص و در اختیار گرفتن میباشد.

فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار سکون
درین بخش قصد داریم ترم‌های فشار در مکانیک سیالات و اساسا برنولی را رسیدگی نموده و به معرفی تفاوت‌ها و ارتباط میان آنها بپردازیم. این ترم‌ها عبارتند از:
فشار استاتیک (Static Pressure)
فشار دینامیک (Dynamic Pressure)
فشار سکون (Stagnation Pressure, Ram Pressure, Total Pressure, Pitot Pressure)

فشار استاتیک
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز نامیده میگردد، فشاری است که توسط سیالی که در حالت استراحت قراردارد، جاری ساختن می‌گردد. این سیال میتواند مایع یا گاز باشد. از آن‌جایی که سیال تکان ندارد، فشار استاتیک فایده‌ی وزن سیال یا همان نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال میباشد.

برای محاسبه‌ی فشار استاتیک دو شیوه وجود دارد:

نحوه استفاده از رابطه‌ی پایین هست:
احتساب‌ی فشار استاتیک
P = فشار

F = نیروی اجرا شونده توسط سیال

A = سطحی که به آن نیرو وارد می‌گردد

طرز احتساب‌ی احتساب هد فشار (Pressure Head)

درین روش هد فشار بیان‌ گر مقدار ارتفاعی میباشد که سیال، در صورت از دربین رفتن و حذف نیروهای محصور کننده وارد به آن، بالا می‌رود. بنابراین واحد “هد فشار” از مال طول میباشد.

هد فشار برابر است با تقسیم فشار بر وزن منحصر به فرد سیال

به حساب آوردن هد فشار
فشار داینامیک
فشار دینامیک، فشاری می‌باشد که به دلیل جنبش سیال به‌وجود می‌آید. این فشار در سیالات تراکم ناپذیر به صورت زیر تمجید میگردد:

فشار داینامیک
که در آن، ρ چگالی سیال، و V شدت جریان سیال می‌باشد.

در واقع فشار دینامیک وابسته با گاز سیال و اصل برنولی است و یکی از ترم‌های معادله برنولی است.

معادله برنولی
فشار سکون
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا فشار تک تک)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیال است. در نقطه‌ی سکون، سرعت سیال صفر بوده و کلیه‌ی انرژی جنبشی به صورت ایزونتروپیک به فشار تبدیل می گردد.

فشار سکون برابر با نتیجه ها توده دو فشار دینامیک و استاتیک یک جریان آزاد میباشد:

فشار سکون

احتساب‌ی فشار استاتیک در جریان درون یک لوله
می بایست دقت داشت دراین‌صورت‌ برای محاسبه‌ی فشار استاتیک در جریان باطن یک لوله، می بایست ارتفاع سیال را از شالوده میانی لوله در حیث گرفت.

فشار استاتیک ، فشار داینامیک و فشار سکون چه تفاوتهای با یکدیگر دارا‌هستند ؟

بیشتر بدانیم

تفاوت سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار و حیران فشار
سنسور فشار
اصطلاح “سنسور فشار” را می اقتدار یک توصیفی کلی برای هر تجهیزی در نظر گرفت که کمیت فشار را اندازه گیری کرده و خروجی مناسبی را در پاسخ به آن ارائه میدهد. به عبارت دیگر سنسور فشار به تجهیزی گفته می‌گردد که فشار را اندازه گیری کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

مجموعاَ سنسور فشار یک اصطلاح طلبه میباشد که دربرگیرنده آحاد ترانسدیوسرهای فشار، ترانسمیترهای فشار و سوئیچ های فشار می شود. تمامی ترانسدیوسرها، ترانسمیترها و سوئیچ های فشار، نوعی سنسور فشار میباشند.

ترانسمیتر فشار (ترنسمیتر فشار)
ترانسمیتر فشار، تجهیز اندازه گیری فشاری میباشد که دارای سیگنال خروجی جریانی هست. به عبارت دیگر ترانسمیتر فشار، ولتاژ خروجی سنسور را به یک سیگنال الکتریکی جریانی تبدیل می کند که معمولاً برای اتصال به لوپ جریانی استاندارد 4 – 20 mA طراحی شده و به طور کلان در پروسه های کنترلی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

در مقابل ترانسدیورهای ولتاژی، ترانسمیترهای فشار، یک خروجی جریانی با امپدانس پایین دارند و معمولا برای انتقال سیگنال های 4 – 20 mA طراحی شده اند. خروجی آنها ممکن می باشد برای به کارگیری با لوپ جریانی ۲ سیمه یا حتی ۴ سیمه طراحی گردد که از هر دو نوع به طور وسیعی در صنعت به کارگیری می گردد.

ترانسدیوسر فشار
ترانسدیوسر فشار، یک تجهیز الکترومکانیکی می باشد که مقادیر فشار را به یک سیگنال ولتاژی تبدیل می کند. این ولتاژ خروجی می‌تواند درتوان یک سری میلی ولت یا یک سری ولت باشد. بدین ترتیب مجموعاَ ترانسدیوسرهای فشار به دو گروه تقسیم میشوند:

ترانسدیوسر فشار با خروجی میلی ولت
ترانسدیوسر فشار با خروجی ولتاژی

سوئیچ فشار
بر خلاف ترانسدیوسر و تراسنمیتر فشار که متناسب با همگی تغییرات فشار یک سیگنال الکتریکی ساخت‌و‌ساز می کنند، سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ) تجهیزی هست که کارکشته به تشخیص تغییرات در فشار سیال میباشد و دارای یک سوئیچ الکتریکی هست که میتواند در یک فشار معین (نقطه Set point) یک کنتاکت الکتریکی را باز یا بسته نماید. به عبارت دیگر به محض اینکه فشار سیال از نقطه تهیه (Set point) بیشتر یا کمتر گردد (متناسب با نوع سوئیچ فشار)، سوئیچ تحریک شده شرایط ها کنتاکت را از حالت باز (NO) به موقعیت بسته (NC) و یا برعکس تغییر می‌دهد. همچنین نقطه تهیه و تنظیم قادر است به صورت یا ثابت یا قابل تهیه و تنظیم باشد.

گیج فشار
سرگردان فشار (پرشر گیج) یک تجهیز برای اندازه گیری و نمایش فشار سیالات (مایعات و گازها) می باشد. معمولا وقتی که درباره پرشر سرگردان صحبت میکنیم به خیال حیران های آنالوگ عقربه ای با ورقه نمایش مدرج شده می افتیم. ولی در واقع در کل گیج های فشار به دو گروه ذیل تقسیم میگردند:

سرگردان فشار (پرشر حیران) آنالوگ (Analog Gauge)
گیج فشار (پرشر سرگردان) دیجیتال (Digital Gauge)
حیران فشار آنالوگ
گیج های فشار آنالوگ، که اکثر وقت ها به آن‌ها گیج مکانیکی یا حیران فشار عقربه ای نیز گفته می‌گردد، از یک عقربه متحرک به منظور نمایش دادن میزان فشار ورودی بر روی یک ورقه نمایش مدرج شده استعمال می کنند. حیران های فشار آنالوگ نسبتاً کلیه جا یافت میگردد زیرا گزینه ای دقیق و ارزان بها را ارائه میدهد که به تغذیه و تعمیر و حفظ احتیاجی ندارد.

سرگردان های فشار دیجیتال
گیج های فشار دیجیتال از سنسورها و ریز پردازنده های پیشرفته برای نمایش بسیار دقیق فشار بر روی یک نمایشگر دیجیتال استعمال می کنند. گرچه حیران های فشار دیجیتال کلاً گران تر از گیج های فشار آنالوگ می‌باشند، البته ویژگی های جذابی به همپا دارند که آن‌ها‌را برای کاربرد های متفاوت مناسب می سازد.

از جمله مواقعی زیرا دبی سیال/ گاز، سرعت، سطح مایع و طول مخازن را می شود به تیتر ضریبی از فشار معرفی کرد. سنسورهای فشار از حیث تکنولوژی، پیاده سازی، همت، توجه، خروجی،کاربرد و ارزش با هم گوناگون می‌باشند. تاحدودی می قدرت ذکر کرد بیشتراز ۵۰ تکنولوژی تشکیل داد و دست کم ۳۰۰ کمپانی آفریننده در سراسر دنیا وجود دارااست. هم اینگونه گروهی از سنسورهای فشار می‌باشند که برای اندازه گیری شرایط پویای (داینامیک) تغییرات سریع پیاده سازی گردیده اند. مثلا می قدرت از کاربرد این نوع سنسورها ، اندازه گیری فشار احتراق سیلندر موتور و یا این که گاز توربین را گفت. این نوع سنسورها غالبا از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز تشکیل یافته اند.

فهرست مطالب
تلاش سنسور فشار چه‌گونه میباشد؟
ساختار سنسورهای فشار چه‌گونه میباشد؟
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
سنسور فشار خازنی به چه شکل عملکردی داراست؟
سنسورهای فشار استرین‌حیران به چه شکل عملکردی دارا‌هستند؟
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چه گونه فعالیت می نمایند؟
سنسورهای ممز (MEMS) به چه شکل عملکردی دارا‌هستند؟
نکات اساسی در تعیین یک سنسور فشار چیست؟
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار
برای داده ها بیشتر به مقاله ها ذیل مراجعه‌کنید:
کوشش سنسور فشار چه‌گونه میباشد؟
یک سنسور فشار با تبدیل نیروی فشار به سیگنال خرد الکتریکی که قابل جابجایی و اکران باشد عمل میکند. طبق این کارایی به‌این سنسورها ترانسمیتر (فرستنده) فشار هم گفته می شود. معمولا دو سیگنال، یکی از سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را دارا‌هستند.

ساختار سنسورهای فشار سنسور فشار چه طور میباشد؟
ساختار سنسور را می قدرت براساس اصول کوشش آن (مطلق، سرگردان و اختلافی) تیم بندی کرد. سنسور فشار مطلق، فشار نسبت به عدم وجود معقول میگردد. این نوع سنسورها ممکن میباشد به‌ سیرتکامل ای پیاده سازی خواهد شد که با دقت به شرایط نصب (روی بُرد یک مدار یا این که تابلو(Panel))، به فشار انجام گردیده از طرف بالا یا این که طرف ذیل برخورد دهد. مانند مواقعی که در تشکیل داد یک پورت برای ورود فشار از طرف بالا به کار گیری میشود، ممکن میباشد ورودی از سمت بالا سنسور را در معرض خطراتی مانند صدمات فیزیکی یا این که آلودگی به وسیله غبار و رطوبت قرار دهد، به این ترتیب می اقتدار از سنسوری با ورودی از سمت زیر استفاده نمود.

ساختار سنسور فشار
شکل۱- مقایسه دوساختار سنسور فشار با ورودی از بالا و ورودی از زیر
پیاده سازی سنسور حیران معمولا به صورتی ایفا می شود که هم زمان فشار اتمسفری به یک سمت و فشار به سمت دیگر را اندازه گیری نماید. این درصورتی میباشد که یک سنسور اختلافی دارنده دو پورت است و از روش آنها هر مورد از فشارهای گزینه اندازه‌گیری با المان اندازه‌گیری در تماس میباشند. به عبارت دیگر سنسور های سرگردان، فشار را نسبت به اطراف و فشار فضا اندازه گیری می نمایند خیر به طور مطلق. تصویر ذیل ساختار سنسورهای سرگردان و اختلافی را با یکدیگر مقایسه می‌نماید.

سنسور حیران و سنسور اختلافی
شکل۲-نمای شماتیک سنسور فشارگیج(سمت چپ) و سنسور فشار اختلافی(سمت راست)
اصول کاری در یک سنسور فشار چیست؟
اصول کاری یک سنسور فشار طبق برخورد فیزیکی نسبت به فشار اعمالی میباشد. سنسور فشار تغییرات نسبی به وجود آمده را به طور الکتریکی اندازه کرده و برای این غرض از پدیده‌هایی مانند تغییر‌و تحول در گنجایش خازنی، تغییر تحول در مقاومت اهمی یک استرین‌سرگردان یا این که کرنش‌سنج (Strain Gauge) و عنصر پیزوالکتریک استعمال می‌نماید. مجموع این تغییرات با اعتنا به دامنه انحراف بعد از اجرا فشار می‌باشند.

سنسور فشار خازنی چه‌طور عملکردی داراست؟
سنسور فشار خازنی متشکل پرشین ابزار دقیق از یک خازن میباشد که دارنده یک ورقه صلب (Rigid) و یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر تحت عنوان الکترود است. مساحت این الکترودها اثبات میباشد، در فیض گنجایش خازنی با دقت به مسافت دربین الکترودها تغییر تحول می‌نماید. فشاری که مد لحاظ میباشد و می بایست اندازه‌گیری گردد روی دیافراگم انعطاف پذیر جاری ساختن میگردد. در سود انحراف نتیجه ها موجب بروز تغییر و تحول در گنجایش خازنی می گردد براین اساس می‌قدرت آن را به وسیله یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری نمود.

اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
شکل۳-اکران اصول کاری یک فشار‌سنج خازنی
سنسورهای فشار استرین‌حیران چه گونه عملکردی دارا هستند؟
در سنسور فشارسنج نوع استرین‌سرگردان از فویل یا این که استرین‌سرگردان‌های سیلیکونی به طور یک پل وتسون مصرف شده میباشد. پل وتسون راهی برای تبدیل تغییر تحول مقاومت به تغییر و تحول ولتاژ است. استرین‌حیران به دیافراگمی متصل میباشد که وقتی که فشار اجرا می‌گردد، دیافراگم هم گمراه می‌ شود. در فیض این انحراف در مقاومت استرین‌سرگردان تغییر تحول ساخت می‌شود. در غایت مدار پل وتسون سیگنال نتایج را اندازه‌گیری، تقویت و پردازش می‌ نماید. نکته حائض اهمیت اینجاست که در کاربردهای عملی تغییر تحول مقاومت به طور کامل ناچیز میباشد و نویز و اغتشاش متعددی نیز وجود دارااست.براین اساس نیاز به فیلترای الکترونیکی خاص برای رفع نویزها میباشد. بنابراین خروجی مطلوب (جریان یا این که ولتاژ) ساخت و ساز میگردد. در صورت پایین، دیاگرام سنسور فشار استرین‌سرگردان نشانه داده گردیده است.

سنسور فشار استرین حیران
شکل۴-دیاگرام سنسور فشار استرین سرگردان
سنسور‌های فشار پیزو رزیستیو چه‌گونه شغل می نمایند؟
پیزو رزیستیو (Piezo resistive) نیز میتواند تحت عنوان یک المان اندازه گیری در پوسته یک پل به شغل رود. در یک سنسور فشار المان اندازه‌گیری تحت عنوان یک پل به نحوی به یک دیافراگم منعطف متصل است تا مقاومت طبق دامنه انحراف دیافراگم متغیر باشد. در اینصورت خطی بودن سنسور به پایداری دیافراگم حین اندازه‌گیری و همینطور خطی بودن استرین سرگردان و ارکان پیزورزیستیو متعلق میباشد.

سنسور پیزورزیستیو
شکل۵-سنسور پیزورزیستیو
سنسورهای ممز (MEMS) چه‌طور عملکردی دارا‌هستند؟
با اعتنا به توضیحات داده گردیده در ارتباط تلاش سنسور فشار، پیزورزیستیو یا این که خازنی، احتمالا این تصور پیش میاید که همانند اکثر امکانات یا این که ماژول‌های الکترونیکی این قطعات بایستی نسبتاً تبارک باشند. این درصورتی میباشد که برخلاف این تصور یک مکانیزم اندازه‌گیری فشار خازنی یا این که پیزو را می‌اقتدار روی سیلیکون و در بعدها خرد درتوان میکرو متر نیز پیاده‌سازی کرد که به آنان سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (Micro Electro Mechanical System) یا این که (MEMS) می گویند. امکانات ممز خلال سنسورهای فشار، سنسور تکان، حالت و میکروفون‌های سیلیکونی را نیز مشتمل بر می شود. این امکانات بسیار خرد، استوار و مقرون به‌ صرفه می‌باشند و برای مواقعی که دور و اطراف و هزینه محصور است استعمال می گردند. به عنوان مثال این کاربردها می اقتدار گوشی‌ها و امکانات وب شی ءها (IOT) را اسم موفقیت.

نکات اساسی در تعیین یک سنسور فشار چیست؟
برای گزینش سنسور فشار یکی اصلی ترین مفاد قابل مراعات دامنه و محدوده فشاری میباشد که میخواهیم برای آن سنسور تعیین کنیم.
نوع فشار موردی میباشد که بایستی هنگام گزینش سنسور به آن اعتنا کرد، فشار سرگردان بیشتر در فشار اتمسفریک که تحت عنوان نقطه مرجع یا این که نقطه صفر شناخته میشود.
نوع خروجی سنسور فشار و سختی آن
اعتنا سنسور نکته ای میباشد که بها آن را گزینش می نماید. هرچه اعتنا فراتر باشد هزینه نیز بیشتر می‌شود.
رزولوشن نکته ی کاربردی میباشد که یوزرها حین گزینش سنسور فشار بایستی مد حیث قرار دهند.
ارتفاع قدمت و تکرار پذیری و برهه زمانی وقتی که می‌خواهید از سنسور به کار گیری فرمایید نیز موردی میباشد که می بایست درنظر بگیرید.
رتبه امان سنسور (IP) سطح ایمنی سنسور
نوع کانکشن و اتصالات سنسور هم از نگاه الکتریکی و هم از لحاظ مکانیکی
دور و بر کاربری که می‌خواهید از سنسور در آن به کارگیری فرمائید. در یک اطراف داخلی یا این که فرنگی و یا این که در یک حیطه آکنده از نویزهای الکترو مغناطیسی از قبیل پمپ ها یا این که موتورها در هر شکل بایستی از از محل نصب سنسورها و نگهبانی کابل ها اعتقاد و باور نتیجه ها فرمائید.
کاربردهای سنسورهای فشار در صنعت چیست؟
سیستم‌ های بخار
سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار بخار در سیستم‌های بخارکاربرد دارا هستند. به اینصورت که‌این بخارها غالبا برای ساخت‌و‌ساز گرما در بعضا از فرآیندهای یک خط ساخت و ساز ساخت و ساز میگردند. فشارسنج ضمن مشاهده و اندازه‌گیری فشار میتواند وقتی که بخار به سکو حرارت مشخص خویش رسیده و بعداز آن با دمای اثبات وارد چرخه ساخت‌و‌ساز می‌شود را در اختیار گرفتن و اندازه گیری می نماید.

سیستم‌ های بخار
سیستم‌ های بخار
با به کار گیری از یک سنسور فشار تحت عنوان یک دستگاه ورودی در سیستم‌ها ی صنعتی که در سود روند خویش ساخت‌و‌ساز بخار با فشار زیاد را دارا‌هستند، می قدرت بخارهای داغ که در خطوط جابجایی‌شان فشار ایجاد می نمایند را بوسیله یک روزنه‌ی گشوده و بسته‌ شونده‌ منحصر در اختیار گرفتن کرد تا از فشار بخار که سبب به اتفاقات خطرناکی میشود خودداری به شغل آید. این شغل با استعمال از یک اپلیکیشن‌ی بی آلایش‌ی PLC قابل اجرا میباشد.

فیلترها
سنسورهای فشارسنج در جوار اکثری از فیلترها در فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارا‌هستند. با دقت به کاهش جربان مایع یا این که گاز یا این که … درزمانی که غربال کیپ می گردد، می قدرت با به کارگیری از سنسور فشار در مسیر غربال ها متوجه شد که غربال کیپ گردیده و نیاز به تمیزشدن یا این که بده بستان دارااست.

فیلترها
فیلترها
اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
یک منبع که در درحال حاضر لبریز شدن میباشد را لحاظ بگیرید، با به کارگیری از مقدار فشار هیدرواستاتیکی که بوسیله سنسور فشاراندازه‌گیری میگردد و اعمال محاسبات ریاضی روی این فشار و وسعت تانک و چگالی منحصر به فرد آن مایع، می قدرت گزینش کرد که در هر لحظه مایع تا چه سطحی (چه ارتفاعی) از منبع پرشده میباشد. ولی درصورتیکه منبع بسته باشد، اندازه‌گیری فشار برای انتخاب سطح مایع پاره ای مشقت بار خیس میباشد. به این ترتیب برای انتخاب سطح می قدرت دو سنسور فشار تهیه و تنظیم کرد و فشار تفاضلی را اندازه گرفت. یک سنسور در زیر منبع قرار می گیرد و فشار مایع را اندازه‌گیری می‌نماید و یک سنسور در بالای منبع برای اندازه‌گیری فشار هوای باطن منبع گزینه استعمال قرار میگیرد. اختلاف این دو فشار و محاسباتی که جاری ساختن میگردد، معلوم می‌نماید که چه مقدار مایع باطن منبع مالامال شد‌ه‌است.

اندازه گیری سطح با سنسورهای فشار سنج
اندازه گیرالکی سطح با سنسورهای فشار سنج
جدول تبدیل واحد فشار

سنسور فشار وسیله ای میباشد که تغییرات فیزیکی را به سیگنال الکتریکی، میلیولت ولتاژ و جریان تبدیل میکند. این تولیدات با اعتنا به المانهای حساس به فشار که در داخل آن ها جای‌دارد می تواند فشار گاز و مایع را روی دیافراگم درست شده از استیل ضد زنگ سیلیکونی و غیره اندازه گیری کند.
این تولید ها از توجه بالایی برخوردارند و توان اندازه گیری فشار را در بازههای متفاوتی دارا هستند. سنسور فشار کاربرد فراوانی داشته و اعتنا اندازه گیری آن ها بسیار بالا هست. از آنجایی که‌این محصول ها دارنده تنوع فراوانی هست ما یحتاج میباشد تا در گزینش آن
توجه کافی به خرج اعطا کرد تا سبب ساز به کسب نتیجه ها ظریف گردد.
گونه های فشار قابل اندازه گیری کدامند ؟
بطورکلی سه نوع فشار فشار متعدد وجود داراست که قابل اندازه گیری میباشد که درپی به اختصار توضیح داده می‌گردد
فشار گیج
این فشار فشاری میباشد که نسبت به فشار گوشه و کنار اتمسفر معقول می گردد برای حالتی که فشار متبوع از فشار دور و اطراف بیشتر باشد، مقادیر مثبت خواهد بود و در‌صورتی‌که فشار از فشار اطراف کمتر باشد، مقادیر منفی خواهد بود.
فشار مطلق
این فشار فشاری میباشد که نسبت به فشار صفر معقول می‌گردد (فشار وکیووم) از این فشار برای کاربردهایی نظیر تقریب طول و ... استعمال می شود که در آنان فشار اتمسفر را اندازه گیری میکنند. از این فشار همینطور برای اندازه گیری اختلاف طول در بین دو نقطه نیز
استعمال میگردد.
فشار دیفرانسیل
این فشار اختلاف فشار در میان دو حالت را اندازه گیری میکند. این فشار تشابه متعددی به فشار حیران داراست و برخی از این سنسورهای فشار برای بدست آوردن اختلاف فشار فی مابین دو سطح یک جسم به کار گیری می.گردد همینطور کاربردهای دیگری نظیر مانیتورینگ
HVAC داراست.
سنسور فشار چیست ؟
بطور کلی سنسور فشار وسیله ای میباشد که تغییرات فیزیکی را به سیگنالهای الکتریکی غیر تقویت گردیده تبدیل می.نماید برای تشکیل داد سنسور فشار نیاز میباشد تا طراح متبوع کالیبراسیون جبران کننده مرتبه حرارت و تقویت کننده را بطور جداازهم در لحاظ گیرد.
ترانسدیوسر فشار ترانسمیتر فشار و سوییچها کلیه نوعی سنسور فشار .می باشند گفتنی میباشد که اشتباها از عبارت سنسور فشار معمولا به مکان ترانسدیوسر و ترانسمیتر به کارگیری میگردد.
ترانسدیوسر فشار
یک ترانسدیوسر فشار که برخی تحت عنوان ترانسمیتر فشار مطرح میگردد، مبدلی میباشد که فشار را به سیگنالهای الکتریکی آنالوگ تقویت گردیده
ولت تبدیل مینماید ترانسدیوسرهای فشاری متعددی وجود داراست یکی‌از متداولترین آنان strain-gage می‌باشد.
ترانسمیتر فشار
ترانسمیتر فشار فشار فیریکی را به خروجی الکتریکی تقویت گردیده آمپر تبدیل مینماید اکثری از ترانسمیترها خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر دارا‌هستند. این وسایل معمولا بصورت محرمانه به منبع تغذیه و سیستم داده برداری وصل میگردند.
این ترانسمیترها به شما اذن می‌دهند تا مشقت سیگنال خروجی را بر حسب فشار متبوع تهیه و تنظیم نمایید.

برخی از مهمترین ویژگی های سنسور فشار که بر دقت تأثیر می گذارد عبارتند از:
ضرایب دمای هیسترزیس، دمای فشار پسماند و درجه غیرخطی بودن ضرایب دما مهم هستند، از جمله تغییرات وابسته به دما در تغییر نقطه صفر، حساسیت و محدوده اندازه گیری.
ضریب حساسیت دمایی
در واقع حساسیت میزان تغییرات خروجی در واحد تغییر فشار اعمالی را بیان می کند. این جزء معمولاً تحت تأثیر ولتاژ تحریک قرار می گیرد. به همین دلیل، واحد اندازه گیری آن میلی ولت است، ولتاژ خروجی بیش از ولتاژ تحریک بر حسب ولت (7.7 متر).
حساسیت ممکن است با تغییرات در شرایط کاری، به ویژه دما، تغییر کند. تغییرات حساسیت در محدوده دمای جبران‌شده (CTR) به صورت درصدی از محدوده فشار کل تقسیم بر تغییر دما بیان می‌شود.
ضریب دمایی محدوده اندازه گیری
دما بر مقیاس کامل خروجی سنسور فشار تأثیر می گذارد که به آن محدوده ضریب خطای دمایی (TE) و البته گاهی اوقات ضریب دمای محدوده TCS گفته می شود. روش محاسبه این خطا بسیار شبیه به محاسبه TCZ است.
انتشار در مقیاس کامل بالاتر و پایین‌تر از محدوده CTR با مقیاس کامل در دماهای استاندارد مقایسه می‌شود و حداکثر مقدار به صورت نسبت درصد/درجه C بیان می‌شود.
فشار باقیمانده و دمای باقیمانده
سنسور بسته به حرکت رو به بالا یا پایین تغییر فشار می تواند مقدار متفاوتی به فشار بدهد، این پدیده "هیسترزیس" یا اختلاف فشار نامیده می شود. عوامل اصلی که فشار باقیمانده را ایجاد می کنند، مشخصات فشار گیج دیافراگم و گیج فشاری است که برای تغییر منحنی دیافراگم برای تغییرات مقاومت استفاده می شود.
هدایت حرارتی تحت تأثیر شرایط اندازه گیری مانند محدوده دما و زمان ماندگاری قرار می گیرد و به صورت تعداد اندازه گیری های کامل در طول CTR بیان می شود.
غیر خطی بودن
غیرخطی بودن به صورت تفاوت بین خروجی واقعی سنسور و خروجی پیش‌بینی‌شده طبق روش استاندارد بیان می‌شود.پرشین ابزار دقیق پاسخ غیرخطی تحت تأثیر پارامترهایی مانند دما، رطوبت، لرزش و سایر اختلالات قرار می‌گیرد. در این حالت، درجه غیر خطی بودن با یافتن خط بهترین تناسب با ولتاژ ورودی و خروجی با استفاده از رگرسیون خطی و سپس یافتن تفاوت بین خط برازش شده و منحنی مشخصه سنسور واقعی نشان داده می‌شود.
ملاحظات طراحی
انواع سنسورهای کاربردی معمول، اصول عملکرد آنها، حالت های عملکرد مطلق، و گیج های دیفرانسیل به مهندسان کمک می کند تا اولین انتخاب را در یافتن مناسب ترین سنسور برای کاربرد مورد نظر داشته باشند.
نوع مصالح استفاده شده و نوع ساختار بر جنبه هایی مانند محدوده اندازه گیری، عوامل محدود کننده مانند) حداکثر فشار قابل اعمال به سنسور و پایداری طولانی مدت تأثیر بسزایی دارد.
درک ویژگی های خروجی الکتریکی و مدار مورد نیاز برای ارتباط با سیستم الکترونیکی میزبان (معمولاً یک سیستم کنترل مبتنی بر میکروکنترلر) به درک تأثیر انتخاب سنسور فشار بر مجموعه الکترونیکی آن کمک می کند.