ابزار دقيق

ترانسميتر چيست ؟«ترانسميتر» (Transmitter)، در لغت به معناي فرستنده مي‌باشد. در حوزه در اختيار گرفتن و ابزار دقيق، ترانسميتر، وسيله‌اي است كه سيگنال‌هاي دريافتي از سنسور را به سيگنال‌هاي استاندارد و قابل تعبير براي واحد كنترل تبديل مي‌كند. سيگنال ارسالي بوسيله ترانسميتر، معرف كميت فيزيكي آيتم استيناف در سيستم مي‌باشد. ترانسميترها مبتني بر كميت قابل اندازه‌گيري به اشكال ترانسميتر فشار، ترانسميتر سطح، ترانسميتر جريان، ترانسميتر دما، ترانسميتر حالت، ترانسميتر سرعت، ترانسميتر ترانسميتر فشار  pH و غيره تقسيم‌بندي مي‌گردد.
از راست به چپ: ترانسميتر جريان، دما، سطح و ترانسميتر فشاراز راست به چپ: ترانسميتر جريان، دما، سطح و فشارترانسميتر فشار چيست؟ترانسميتر فشار يا «پرشر ترانسميتر» (Pressure Transmitter)، وسيله‌اي است كه به منظور دريافت، تبديل و ارسال سيگنال‌هاي معرف فشار در سيستم‌هاي انتقال سيالات پرشين ابزار دقيق مورد به كارگيري قرار مي گيرد. اين وسيله علاوه بر تعيين فشار سيالات گوناگون نظير گاز، مايع، هوا و روغن، قابليت و امكان اندازه‌گيري ديگر كميت‌هاي مهم صنعتي مانند جريان، سطح، چگالي، وزن و دما را فراهم مي‌كند. به عبارت ديگر، در بسياري از موردها، سيگنال ارسال شده توسط ترانسميتر، به عنوان مبناي اندازه‌گيري ديگر كميت‌هاي فيزيكي به عمل گرفته ميگردد.
نمونه‌اي از يك دستگاه ترانسميتر فشار روزمونت با امكان اندازه‌گيري فشار گيج يا نسبي و فشار مطلقنمونه‌اي از يك دستگاه ترانسميتر فشار روزمونت با قابليت و امكان اندازه‌گيري فشار گيج يا نسبي و فشار مطلقپرشر ترانسميتر در اكثر صنايع مرتبط با انتقال سيالات كاربرد دارد. با اين وجود، اين وسيله از مداقه بالايي در سيستم‌هاي پايپينگ كارخانه‌هاي فرآيندي برخوردار‌است. در بعضي از مورد ها، ترانسميتر به اشتباه با عنوان ترانسديوسر معرفي ميگردد. با وجود همانندي در كاربري ترانسميتر و ترانسديوسر فشار در حوزه ابزار دقيق، وظيفه و عملكرد اين دو وسيله با يكديگر تفاوت دارد. در قسمت‌هاي آتي به معرفي تفاوت‌هاي اين تجهيزات خوا‌هيم پرداخت.
كاربرد ترانسميتر فشار چيست؟تجهيزات اندازه‌گيري فشار نظير سنسور، ترانسديوسر، ترانسميتر و غيره در صنايع نفت، گاز، پالايشگاه‌ها، نيروگاه‌ها، سوله‌هاي فرآوري مواد غذايي، سوله‌هاي پتروشيمي، كارخانه‌هاي ساخت مواد شيميايي، پروژه‌هاي معدني، پروژه‌هاي عمراني، سوله‌هاي داروسازي، كارخانه‌هاي كاغذسازي، سيستم‌هاي پايپينگ، تاسيسات بهداشتي، تاسيسات سرمايشي و غيره كاربرد دارا‌هستند. به عبارت ديگر، در هر صنعتي كه نياز به اندازه‌گيري و در دست گرفتن فشار سيالات باشد، ترانسميترهاي فشار به عنوان يك كدام از گزينه‌هاي احتمالي در نظر گرفته ميگردند.
نمونه‌اي از ترانسميتر فشار نصب شده بر روي اطراف اختلاط خمير برگه در كارخانه كاغذسازينمونه‌اي از ترانسميترهاي فشار نصب شده بر روي گوشه و كنار اختلاط خمير برگه در سوله كاغذسازيروي هم رفته، پرشر ترانسميتر براي كاربري‌هاي زير مورد استعمال قرار مي گيرد:
رسيدگي بر روي اختلاف فشار و فشار عملياتي انواع پمپ و كمپرسور صنعتيكنترل و اندازه‌گيري فشار براي در دست گرفتن كيفيت در فرايند ساخت ماشين آلات صنعتي و اعتقاد و باور از عملكرد مناسب تجهيزاتبررسي فشار در عمليات حفاري چاه نفت و گازرسيدگي بر روي كوشش توربين‌ها، خطوط انتقال، ولوهاي كنترل و غيره در نيروگاه‌هااستيناف و كنترل فشار پمپ‌هاي گران قدر مورد به كار گيري براي انتقال آب و فاضلاب در شبكه توزيع خدمات شهرينظارت بر روي فشار پمپ‌هاي مورد استعمال براي انتقال سيالات ويسكوز و نيمه جامد در كارگاه‌هاي فرآوري مواد غذايي و آب ميوه‌‌هاتحقيق فشار سيالات شيميايي خورنده در پمپ‌هاي آيتم استعمال در سوله‌هاي شيميايي و پتروشيميدر دست گرفتن فرآيند انتقال دوغاب در پروژه‌هاي معدني و عمرانياندازه‌گيري فشار مناسب در كارخانه‌هاي كاغذسازي حين پروسه فراهم‌سازي خمير كاغذتحقيق بر روي فشار سيستم‌هاي انتقال ذرات ريز و پودرهاي مورد به كار گيري در كارخانه‌هاي داروسازيكنترل و تهيه فشار تجهيزات مورد به كارگيري در تاسيسات سرمايشي و گرمايشي
ضمن مفاد بالا، ترانسميترهاي فشار در صنايع كشاورزي، نساجي، پلاستيك‌سازي، توليد سيمان و غيره نيز به كار گرفته ميگردند. از كاربردهاي جالب ترانسميترهاي فشار و تجهيزات يار آن‌ها مي‌قدرت به اندازه‌گيري كميت‌هاي فيزيكي ديگر (مانند سطح، جريان، دما) و رسيدگي بر روي سيستم فيلتراسيون اشاره كرد.
هدف به كارگيري از ترانسميتر فشار چيست؟غرض مهم به كار گيري ترانسميترهاي فشار و كنترل كميت‌هاي فيزيكي مرتبط با فشار، پرهيز از مشكلاتي نظير كاويتاسيون، افت جريان، شكست مكانيكي، لرزش بيش از حد، آلودگي صوتي، استهلاك قطعات و بهينه‌سازي فشار سيستم براي دستيابي به بهترين خروجي ممكن مي باشد.
انواع ترانسميتر فشار كدام هستند؟ترانسميترهاي فشار داراي انواع مختلفي ميباشند كه هركدام بر اساس معيارهاي مختلفي نظير فشار قابل اندازه‌گيري و مكانيزم اندازه‌گيري تقسيم‌بندي مي‌شوند. از انواع ترانسميتر فشار مبني بر فشار قابل اندازه‌گيري مي‌توان به موارد پايين اشاره كرد:
ترانسميتر فشار مطلق: اندازه‌گيري فشار واقعي در هر مكان نسبت به نبود (فشار صفر مطلق)ترانسميتر فشار نسبي يا فشار حيران: اندازه‌گيري فشار نسبت به فشار اتمسفريك (فشار گوشه و كنار)ترانسميتر فشار تفاضلي يا اختلاف فشار: اندازه‌گيري اختلاف فشار در بين دو نقطه متفاوت در يك سيستممتداول‌ترين و كاربردي‌ترين ترانسميتر فشار از في مابين مفاد بالا، ترانسميتر اختلاف فشار مي‌باشد. تكنولوژي‌هاي متنوعي به منظور اندازه‌گيري فشار در ساختار ترانسميترها آيتم استفاده قرار مي گيرند. بر اين مبنا، انواع ترانسميترها عبارت مي‌باشند از:
ترانسميتر فشار پيزومقاومتيترانسميتر فشار خازنيترانسميتر فشار الكترومغناطيسيترانسميتر فشار پيزوالكتريكترانسميتر فشار داراي كرنش سنجترانسميتر فشار نوري يا اپتيكالاكثر اوقات ترانسميترهاي متداول در سيستم‌هاي پايپينگ از كرنش سنج براي اندازه‌گيري فشار به كارگيري مي‌كنند.گونه هاي ترانسميتر مبني بر فشار قابل اندازه‌گيريترانسميترهاي فشار، تجهيزات اندازه‌گيري فشار مطلق، فشار نسبي و اختلاف فشار مي باشند. ساختار و طرز تلاش ترانسميترهاي مورد استفاده براي هرمورد از اين فشارها با يكديگر تفاوت داراست. در اين قسمت، به معرفي اجمالي گونه هاي ترانسميتر بر پايه ي نوع فشار قابل اندازه‌گيري ميپردازيم.
ترانسميتر فشار مطلق چيست ؟«ترانسميتر فشار مطلق» (Absolute Pressure Transmitter)، وسيله‌اي مي‌باشد كه در اندازه‌گيري فشار سيالات گازي، مايع و هوا نسبت به نقطه مرجع صفر ( نبود) آيتم استعمال قرار مي‌گيرد. اين ترانسميتر از يك سنسور جان دار در فضاي بسته (دور و بر ايزوله با فشار صفر مطلق) تشكيل مي‌شود. برخورد سيال به دور و اطراف سنسور، اختلاف فشاري را به وجود مي آورد كه بيانگر فشار مطلق سيال هست. اين فشار به صورت يك سيگنال از سنسور به ترانسميتر فرستاده ميشود. ترانسميتر، پس از دريافت اين سيگنال و تبديل آن به داده‌هاي استاندارد، سيگنال ديگري را به سمت كنترلر ارسال مي‌كند. سيگنال خروجي ترانسميتر فشار مطلق به صورت جريان آنالوگ يا ديجيتال بوده و مدت فشار قابل اندازه‌گيري توسط آن ميان 0 تا 69 كيلو پاسكال است.
نمونه‌اي از يك ترانسميتر فشار مطلق متصل به منيفولد ولو دو طرفهنمونه‌اي از يك ترانسميتر فشار مطلق متصل به منيفولد ولو دو طرفهترانسميترهاي فشار مطلق در صنايع و فرآيندهاي مختلفي نظير داروسازي، فرآوري مواد غذايي، نفت و گاز، پتروشيمي، فرآوري مواد شيميايي و مطالعات علمي كاربرد دارا هستند. اين ترانسميترها، معمولا به خواسته بازرسي بر روي تلاش پمپ‌هاي خلا، اندازه‌گيري فشار مايعات، بسته‌بندي صنعتي، در اختيار گرفتن فرآيندهاي صنعتي و تحقيق كيفيت تجهيزات هوافضا گزينه به كار گيري قرار مي‌گيرند. در تمامي اين موردها، اندازه‌گيري فشار نيازمند يك مبناي ثابت است. ترانسميترهاي فشار مطلق براي اندازه‌گيري سطح، دما و نرخ جريان سيستم‌هاي بسته نيز به كار ميروند.
ترانسميتر فشار نسبي يا ترانسميتر فشار گيج چيست ؟«ترانسميتر فشار حيران» (Gauge Pressure Transmitter)، وسيله‌اي است كه به منظور اندازه‌گيري فشار سيالات نسبت به فشار دور و اطراف مورد استفاده قرار مي گيرد. سنسور اين نوع ترانسميتر، بر خلاف ترانسميتر فشار مطلق، در يك فضاي كاملا بسته قرار ندارد. وجود يك مجراي متصل به گوشه و كنار بيروني ترانسميتر (مانند تصوير ذيل)، سبب قرارگيري سنسور در معرض فشار دور و اطراف مي‌شود. در واقع، مبناي اندازه‌گيري فشار از صفر مطلق به صفر نسبي (فشار جو) تغيير‌و تحول مي‌كند. در اين‌حالت، اعمال فشار سيال به سنسور، باعث ارسال سيگنال معرف فشار گيج به ترانسميتر و تبديل آن به سيگنال استاندارد ميشود. اكثر اوقات سنسورهاي گزينه استفاده در ترانسميترهاي فشار نسبي، كاركشته به اندازه‌گيري حداكثر فشار 50 مگاپاسكال ميباشند.
نمونه‌اي از يك ترانسميتر فشار نسبينمونه‌اي از يك ترانسميتر فشار نسبيترانسميترهاي فشار گيج در مواردي مورد به كار گيري قرار مي‌گيرند كه نياز به كنترل تغييرات فشار نسبت به فشار گوشه و كنار باشد. به عنوان مثال، تغيير‌و تحول فشار جو بر روي سطح مايع جان دار در يك مخزن تاثير بي واسطه ميگذارد. ترانسميترهاي فشار نسبي، امكان كنترل تغييرات سطح و تنظيم سيستم بر پايه ي فشار گوشه و كنار را مهيا مي‌كنند. اين ترانسميترها در پزشكي نيز كاربرد دارا هستند. از كاربردهاي پزشكي ترانسميترهاي فشار گيج مي‌توان به كنترل مراحل خارج كردن مايعات از آسيب بيماران، تهيه و تنظيم فشار كپسول‌هاي اكسيژن و اندازه‌گيري فشار خون (ترانسميتر فشار خون) اشاره كرد.

ترانسميتر فشار تفاضلي يا ترانسميتر اختلاف فشار چيست ؟ترانسميتر اختلاف فشار، «ترانسميتر فشار تفاضلي» (Differential Pressure Transmitter) يا ترانسميتر DP، وسيله‌اي هست كه در اندازه‌گيري اختلاف فشار بين دو نقطه از سيستم مورد استفاده قرار مي گيرد. ترانسميتر فشار تفاضلي، پركاربردترين و متداول‌ترين نوع ترانسميترهاي مورد استعمال در سيستم‌هاي در دست گرفتن سيالات هست. البته از نگاه فني، اغلب ترانسميترهاي فشار مطابق اصول ترانسميترهاي اختلاف فشار فعاليت مي‌كنند. از جمله، در ترانسميتر فشار گيج، فشار جو به عنوان مبناي اندازه‌گيري اختلاف فشار در لحاظ گرفته مي‌گردد. در حالتي كه كه در ترانسميتر فشار تفاضلي، سنسور با اتصال به يك نقطه ديگر از سيستم، فشار آن نقطه را به عنوان مبناي اندازه‌گيري در نظر مي‌گيرد.
نمونه‌اي از يك ترانسميتر اختلاف فشارنمونه‌اي از يك ترانسميتر اختلاف فشارترانسميتر فشار تفاضلي، معمولا براي در اختيار گرفتن افت فشار در سيستم‌هاي تصفيه آب، تاسيسات تهويه مطبوع، فرآوري مواد غذايي، داروسازي، كاغذسازي، پتروشيمي، پالايشگاه، نيروگاه‌ها، تجهيزات دريايي و زيردريايي به كار برده مي شود. اين وسيله مي تواند ديگر كميت‌هاي فيزيكي نظير چگالي، جريان، سطح و ويسكوزيته را اندازه‌گيري كند.
اجزاي ترانسميتر اختلاف فشارترانسميتر اختلاف فشار از المان‌هاي نخستين، المان‌هاي ثانويه و دور و اطراف اصلي تشكيل مي‌شود. المان‌هاي اوليه، وظيفه ساخت و ساز اختلاف فشار در هنگام تغيير جريان سيال را برعهده دارند. از المان‌هاي اوليه آيتم به كارگيري براي نصب و فعال‌سازي ترانسميترهاي فشار تفاضلي مي‌توان به صفحه اوريفيس، لوله ونتوري يا لوله پيتوت، نازل، المان جريان لامينار و المان گوه‌اي اشاره كرد. المان‌هاي ثانويه نيز اجزاي مربوط به سنسورهاي فشار هستند كه با اتصال به دو نقطه از سيستم، سيگنال الكتريكي معرف اختلاف فشار را به فضا اساسي ترانسميتر ارسال مي‌كنند. المان‌هاي موجود در دور و اطراف مهم نيز خلال حفظ از اجزاي ترانسميتر، وظيفه تعبير سيگنال‌هاي الكتريكي و ارسال آنان را به طور جريان استاندارد به واحد در دست گرفتن را بر عهده دارند.
نماي كلي از اجزاي ترانسميتر فشار تفاضلينماي كلي از اجزاي ترانسميتر فشار تفاضليانواع ديگر ترانسميتر فشارترانسميترهاي فشار، گونه هاي زيادي دارند كه هرمورد در سيستم‌هاي مختلف و براي كاربري‌هاي مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در بخش قبل به معرفي بعضا از اشكال اين تجهيزات بر طبق نوع فشار قابل اندازه‌گيري پرداختيم. از ديگر گونه هاي ترانسميتر فشار مي‌اقتدار به مفاد زير اشاره كرد:
ترانسميتر فشار هيدرواستاتيك: ترانسميترهاي آيتم استفاده در كنترل و اندازه‌گيري سطح مايعاتترانسميتر فشار قلمي: ترانسميترهاي كوچك و بدون نمايشگر فشارترانسميتر فشار ضد انفجاري: ترانسميترهاي منحصر اندازه‌گير فشار در اطراف‌هاي مستعد انفجار و لرزش‌هاي شديدترانسميتر فشار هوشمند: ترانسميترهاي كوچك و مستحكم دو سيمه براي استفاده در فضا‌هاي پرخطر با فضاي نصب محدودترانسميتر پنوماتيكي: از انواع ترانسميترهاي فشار تفاضلي هست با رله‌هاي پنوماتيك و سنسور نازل
ترانسميتر فشار چه‌طور فعاليت مي كند‌ ؟ترانسميتر فشار با سود‌گيري از اصول مكانيك سيالات عمل مي‌كند. شعور روش همت اين تجهيزات، نيازمند آشنايي با مضمون‌ فشار است. نيروي وارد بر سطح، توسط يك كميت فيزيكي با عنوان فشار نمايش داده مي گردد. اين كميت از تقسيم نيرو بر مساحت به دست مي‌آيد. سيالات داراي دو نوع فشار (فشار استاتيك و فشار ديناميك) مي‌باشند. فشار استاتيك، نيروي نتايج از ايفا وزن سيال بر سطح لايه‌هاي زيرين در وضعيت سكون است. فشار هيدرواستاتيك ناشي از آب مو جود در مخزن حايل، يك كدام از انواع فشارهاي استاتيك به شمار مي‌رود. در صورت حركت سيال، فشاري ديگري داخل سيستم به وجود ميايد كه به آن، فشار ديناميك گفته مي گردد. اندازه‌گيري فشار ديناميك مطابق معادله برنولي انجام مي گيرد.
فشار استاتيك و ايستايي سيال به هم پا لوله پيتوت براي اندازه‌گيري فشار ديناميكفشار ديناميك سيال، از اختلاف في مابين فشار استاتيك با فشار ايستايي به دست مي آيد.ترانسميتر فشار از يك بخش براي اندازه‌گيري فشار سيستم و يك بخش براي تبديل فشار به سيگنال استاندارد تشكيل مي گردد. وظيفه تبديل انرژي مكانيكي حاصل از فشار سيال به سيگنال الكتريكي در ترانسميترها، برعهده سنسور فشار مي‌باشد. سنسورهاي فشار مورد استفاده در ترانسميترهاي فشار معمولا از نوع خازني، پيزومقاومتي يا استرين سرگردان مي‌باشند. اين سنسورها با تجميع نيروي مكانيكي ناشي از فشار سيال بوسيله ديافراگم، پيستون يا لوله بوردون، سيگنال معادل فشار را با به كار گيري از مدارهاي الكتريكي اندازه‌‌گيري كرده و به ترانسميتر ارسال مي‌كنند.
سنسور فشار خازنيسنسور فشار خازنيتصوير بالا، پيكربندي نمونه‌اي از سنسورهاي خازني مورد به كارگيري در ترانسميترهاي فشار را نمايش ميدهد. عكس العمل سيال با ديافراگم، تغيير فاصله دربين الكترودها و تغيير ظرفيت خازن را پيرو دارااست. اين تغيير تحول ظرفيت به صورت يك سيگنال الكتريكي به وسيله مدار الكتريكي اندازه‌گيري و به ترانسميتر ارسال مي‌شود. مكانيزم كوشش سنسورهاي ديگر نيز به طور تقريب مشابه با سنسورهاي خازني مي‌باشد. از جمله، سنسورهاي استرين گيج، معمولا بر پايه ي تبديل تغييرات مقاومت به سيگنال‌هاي الكتريكي هم اندازه فعاليت مي‌كنند.
پيكربندي كلي تجهيزات اندازه‌گيري فشار سيالپيكربندي كلي تجهيزات اندازه‌گيري فشار سيالدر نقطه پايان، ترانسميتر، سيگنال سنسور را دريافت كرده و آن را به صورت يك جريان الكتريكي (معمولا 4 تا 20 ميلي‌آمپري) به واحد در دست گرفتن ارسال مي‌كند. فرآيند كلي سيستم‌هاي اندازه‌گيري و كنترل معمولا به صورت زير هست: