مزایا و معایب ترانسمیتر فشار کدام هستند؟
ترانسمیترهای فشار، یکی‌از پرکاربردترین انواع ابزار دقیق در سیستم‌های کنترل سیالات میباشند. این ابزارها در صنایع متعدد و برای مقاصد متعدد مورد به کارگیری قرار می‌گیرند. از مهمترین مزیت‌های ترانسمیتر فشار می‌اقتدار به مورد ها ذیل اشاره کرد:
قابلیت و امکان اندازه‌گیری سطح سیال و دیگر کمیت‌های فیزیکی علاوه بر اختلاف فشار
دوام بالا و قابلیت بکارگیری در شرایط محیطی مشقت بار (حتی تحت آب)
قابلیت ارسال سیگنال به فواصل بدور با کمترین افت سیگنال ممکن
تنوع مدل برای به کارگیری در شرایط متفاوت
مقاومت در ازای میدان‌های الکترومغناطیسی و تشعشعات رادیواکتیو به دلیل ایجاد کرد توسط مواد پیزوالکتریک
امکان اتصال به سیستم‌های دیگری نظیر مدارهای الکتریکی به منظور کالیبراسیون برای اندازه‌گیری دقیق فشار
بعضا از محدودیت‌های ترانسمیترهای فشار عبارت هستند از:
هزینه اولیه بالا
مصرف انرژی
دسترسی سخت
تفاوت ترانسمیتر با ترانسدیوسر چیست؟
«ترانسدیوسر فشار» (Pressure Transducer)، وسیله‌ای می باشد که به مراد تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، یک ترانسدیوسر الکتریکی، مقدار یا تغییر تحول کمیت‌های فیزیکی مانند دما را به طور مستقیم اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال آنالوگ هم اندازه تبدیل می‌کند. خروجی ترانسدیوسر معمولا به صورت ولتاژ هست. ترانسمیتر، وظیفه دریافت سیگنال الکتریکی ترانسدیوسر، تبدیل آن به یک سیگنال الکتریکی بسیار تبارک‌تر و ارسال سیگنال قابل تفسیر به سیستم کنترل (PLC یا CS) در فواصل بیشتر را بر عهده دارد. خروجی ترانسمیتر معمولا به صورت آمپر است.
ترانسدیوسر فشار (سمت راست) و ترانسمیتر فشار (سمت چپ)
ترانسمیتر و ترانسدیوسرهای فشار با عنوان حسگر فشار یا «سنسور فشار» (Pressure Sensor) نیز شناخته میشوند. مورد ها استفاده این وسایل برای اندازه‌گیری فشار به موقعیت سیستم و خروجی ما یحتاج بستگی داراست. در نصیب عوامل مفید بر انتخاب ترانسمیتر مناسب، به تاثیر وضعیت محیطی و مشخصات سیستم بر کاربری هر مورد از این تجهیزات میپردازیم.
درباره‌ی شیوه عمل سیستم‌های کنترلی موتورهای صنعتی مانند ترانسمیترهای هوشمند فشار، فرادرس، یک فراگیری جامع را در سطوح کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته‌های مهندسی برق، مکانیک و رباتیک تهیه کرده است قادر است به شما در یادگیری این مبحث کمک کند. لینک مشاهده این فیلم در ادامه گفته شده هست:
فیلم آموزش کنترل موتورهای الکتریکی صنعتی 1
عامل ها موثر بر انتخاب ترانسمیتر فشار چه می باشند؟
تعیین ترانسمیتر فشار، به عواملی نظیر کوشش گزینه انتظار، دما، رطوبت، لرزش و مختصات سیستم بستگی دارد. هنگام تصمیمگیری درخصوص بهترین گزینه، می بایست به سوالهای پایین پاسخ داد:
از فی مابین ترانسمیتر و ترانسدیوسر، کدام مورد بهتر هست؟
شرایط محیطی و عملیاتی چه طور می باشد؟
کدام نوع از ترانسمیتر، سازگاری بهتری با کاربری مورد نظر دارااست؟
ملاحظات ایمنی و مخاطرات احتمالی چه هستند؟
درپی به هرکدام از سوالات بالا پاسخ می‌دهیم.
ترانسمیتر یا ترانسدیوسر
او‌لین مرحله در گزینش ترانسمیتر فشار، تصمیمگیری در زمینه ی نیاز یا عدم نیاز به این وسیله برای اندازه‌گیری فشار می باشد. جمعاًَ، ترانسمیترهای فشار، خروجی سنسور داخلی خود را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. سعی کلی ترانسدیوسرهای فشار نیز به همین صورت هست. با این تفاوت که بازه سیگنال‌های تولید شده بوسیله ترانسمیتر بسیار بیشتر از ترانسدیوسر می باشد. این ویژگی باعث ارتقا دقت در اندازه‌گیری و در اختیار گرفتن فشار سیستم می‌گردد.
ترانسدیوسر فشار و ترانسمیتر فشار (برای تشخیص این دو وسیله به واحد خروجی سیگنال بر روی بدنه دقت فرمایید)
پایین بودن سطح سیگنال‌های تولید شده، کوچک بودن ابعاد، جراحت‌پذیری در فشارهای بالا، تاثیر پذیری زیاد از وضعیت تغییرات محیطی و محدودیت در فاصله ارسال سیگنال، عملکرد ترانسدیوسرهای فشار در گوشه و کنار‌های صنعتی را با نقص مواجه می‌کند. این وسایل فقط برای اندازه‌گیری فشار در گوشه و کنار‌های با ریسک‌های بسیار تحت مناسب میباشند. برای گوشه و کنار‌های صنعتی با ریسک بالا، استعمال از ترانسمیتر در تقدم قراردارد.
شرایط محیطی
وضعیت محیطی نظیر دما، رطوبت و لرزش از کارداران موءثر بر عملکرد ترانسمیترهای فشار هستند. این عوامل به طور بدون واسطه بر روی طول عمر عملیاتی تجهیزات تاثیر میگذارند. از این‌رو، ترانسمیتر انتخابی باید کار کشته به کارایی مناسب در شرایط طراحی شده باشد.
دما
اکثر وقت ها ترانسمیترهای فشار برای کوشش بازه‌های دمایی میان 20- تا 85 سکو سانتی‌گراد طراحی میشوند. اما دمای عملیاتی این وسایل به ماده تولیدکننده اجزای آن ها نیز بستگی دارد. هر چه دمای اطراف و حرارت نتیجه ها از جریان سیال در زمان متعادل‌تری قرار داشته باشد، دقت اندازه‌گیری فشار به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. بالا یا پایین بودن بیش تر از اندازه دما، بر روی ویسکوزیته سیال، کارایی ترانسمیتر و سلامت اجزای آن تاثیر می‌گذارد. از این‌رو، انتخاب بهترین ترانسمیتر فشار بایستی مطابق با دمای عملیاتی طراحی شده اجرا گیرد.
رطوبت
در برخی از مورد ها، رطوبت ناشی از بخار وارد کادر ترانسمیتر فشار می‌گردد و به اجزای حساس آن آسیب می‌رساند. چنانچه که ترانسمیتر به بازه زمانی وقت گیر در معرض رطوبت بالا قرار داشته باشد، احتمال خوردگی بخش‌های متعدد آن ارتقاء می‌یابد. ولی در اغلب موارد، این قاب ترانسمیترهای فشار ضد رطوبت میباشند. با این هم اکنون، احتمال نفوذ رطوبت در هنگام تعمیر و نگهداری وجود داراست. به این ترتیب، هنگام تعیین ترانسمیتر مناسب می بایست به معیار رطوبت فضا، آسیب‌پذیری اجزای آن در عوض رطوبت و مورد‌های قابل استعمال برای کاهش زخم‌های احتمالی را در حیث گرفت.
آسیب دیدن سنسور ترانسمیتر فشار به دلیل نفوذ رطوبت به درون آن
لرزش
نصب ترانسمیتر فشار در نواحی زیر لرزش مداوم یا لرزش شدید، عمر موثر دستگاه را کاهش میدهد. به مراد خودداری از اثرات مخرب لرزش بر روی تلاش و طول عمر ترانسمیتر، این وسیله می بایست در نواحی مطمئن با سطح لرزش تحت نصب شوند.
نوع ترانسمیتر فشار
ترانسمیترهای فشار دارای انواع متعددی میباشند که هرمورد با به کار گیری از اصول مختص به خود، در پروسه اندازه‌گیری و کنترل فشار سیستم به فعالیت گرفته میشوند. در صورت دسترسی مناسب به منابع انرژی، ترانسمیتر دو سیمه فشار به عنوان کاربردی‌ترین آیتم مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع ترانسمیتر از جریان 4 تا 20 میلی‌آمپری برای فعال‌سازی مدار خود و رله کردن سیگنال استفاده می‌کند. ترانسمیتر دو سیمه فشار می تواند سیگنال‌های تولیدی را به فواصل زیاد انتقال دهد.
نمونه‌ای از ترانسمیتر فشار بی‌سیم
در صورت اهمیت دقت داده‌ها یا زیاد بودن حجم داده‌های انتقالی، ترانسمیتر های دیجیتال به عنوان مورد‌های اصلی در حیث گرفته می گردند. این تجهیزات میتوانند حجم زیادی از داده‌ها را بین ابزار دقیق و اتاق در اختیار گرفتن انتقال دهند. ضمن این، استعمال تکنولوژی جدید پروفیباس نیز امکان افزایش سرعت رله کردن سیگنال‌ها و تصمیمگیری سریع در باب عملیات‌های اجرایی را فراهم می‌کند.
بعضی از اشکال ترانسمیتر فشار
در صورت مداقه زیر سرعت انتقال داده‌ها در مراحل اندازه‌گیری و در دست گرفتن، به کار گیری از ترانسمیترهای بی‌سیم در تقدم قرار می‌گیرد. این تجهیزات، گزینه ایده آلی برای سیستم‌هایی می باشند که نصب دستگاه‌های سیمی در آنها ممکن نیست یا غیر اقتصادی و مشقت بار هست. به کار گیری از ترانسمیترهای بی سیم، نیاز به بازدید از نواحی پرخطر برای جاری ساختن عملیات حفظ را کاهش میدهد. حدود ۵۰ درصد از هزینه‌های مربوط به ترانسمیترهای فشار به سیم کشی و راه اندازی این تجهیزات اختصاص می‌یابد. از این‌رو، منفعت‌گیری از ترانسمیترهای بی سیم در نواحی متعدد، باعث بهبود مدیر هزینه‌ها و ارتقا سطح تکنولوژی سیستم می‌گردد.
مزایا و معایب ترانسمیتر فشار کدام هستند؟
ترانسمیترهای فشار، یکی‌از پرکاربردترین انواع ابزار دقیق در سیستم‌های کنترل سیالات میباشند. این ابزارها در صنایع متعدد و برای مقاصد متعدد مورد به کارگیری قرار می‌گیرند. از مهمترین مزیت‌های ترانسمیتر فشار می‌اقتدار به مورد ها ذیل اشاره کرد:
قابلیت و امکان اندازه‌گیری سطح سیال و دیگر کمیت‌های فیزیکی علاوه بر اختلاف فشار
دوام بالا و قابلیت بکارگیری در شرایط محیطی مشقت بار (حتی تحت آب)
قابلیت ارسال سیگنال به فواصل بدور با کمترین افت سیگنال ممکن
تنوع مدل برای به کارگیری در شرایط متفاوت
مقاومت در ازای میدان‌های الکترومغناطیسی و تشعشعات رادیواکتیو به دلیل ایجاد کرد توسط مواد پیزوالکتریک
امکان اتصال به سیستم‌های دیگری نظیر مدارهای الکتریکی به منظور کالیبراسیون برای اندازه‌گیری دقیق فشار
بعضا از محدودیت‌های ترانسمیترهای فشار عبارت هستند از:
هزینه اولیه بالا
مصرف انرژی
دسترسی سخت
تفاوت ترانسمیتر با ترانسدیوسر چیست؟
«ترانسدیوسر فشار» (Pressure Transducer)، وسیله‌ای می باشد که به مراد تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، یک ترانسدیوسر الکتریکی، مقدار یا تغییر تحول کمیت‌های فیزیکی مانند دما را به طور مستقیم اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال آنالوگ هم اندازه تبدیل می‌کند. خروجی ترانسدیوسر معمولا به صورت ولتاژ هست. ترانسمیتر، وظیفه دریافت سیگنال الکتریکی ترانسدیوسر، تبدیل آن به یک سیگنال الکتریکی بسیار تبارک‌تر و ارسال سیگنال قابل تفسیر به سیستم کنترل (PLC یا CS) در فواصل بیشتر را بر عهده دارد. خروجی ترانسمیتر معمولا به صورت آمپر است.
ترانسدیوسر فشار (سمت راست) و ترانسمیتر فشار (سمت چپ)
ترانسمیتر و ترانسدیوسرهای فشار با عنوان حسگر فشار یا «سنسور فشار» (Pressure Sensor) نیز شناخته میشوند. مورد ها استفاده این وسایل برای اندازه‌گیری فشار به موقعیت سیستم و خروجی ما یحتاج بستگی داراست. در نصیب عوامل مفید بر انتخاب ترانسمیتر مناسب، به تاثیر وضعیت محیطی و مشخصات سیستم بر کاربری هر مورد از این تجهیزات میپردازیم.
درباره‌ی شیوه عمل سیستم‌های کنترلی موتورهای صنعتی مانند ترانسمیترهای هوشمند فشار، فرادرس، یک فراگیری جامع را در سطوح کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته‌های مهندسی برق، مکانیک و رباتیک تهیه کرده است قادر است به شما در یادگیری این مبحث کمک کند. لینک مشاهده این فیلم در ادامه گفته شده هست:
فیلم آموزش کنترل موتورهای الکتریکی صنعتی 1
عامل ها موثر بر انتخاب ترانسمیتر فشار چه می باشند؟
تعیین ترانسمیتر فشار، به عواملی نظیر کوشش گزینه انتظار، دما، رطوبت، لرزش و مختصات سیستم بستگی دارد. هنگام تصمیمگیری درخصوص بهترین گزینه، می بایست به سوالهای پایین پاسخ داد:
از فی مابین ترانسمیتر و ترانسدیوسر، کدام مورد بهتر هست؟
شرایط محیطی و عملیاتی چه طور می باشد؟
کدام نوع از ترانسمیتر، سازگاری بهتری با کاربری مورد نظر دارااست؟
ملاحظات ایمنی و مخاطرات احتمالی چه هستند؟
درپی به هرکدام از سوالات بالا پاسخ می‌دهیم.
ترانسمیتر یا ترانسدیوسر
او‌لین مرحله در گزینش ترانسمیتر فشار، تصمیمگیری در زمینه ی نیاز یا عدم نیاز به این وسیله برای اندازه‌گیری فشار می باشد. جمعاًَ، ترانسمیترهای فشار، خروجی سنسور داخلی خود را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. سعی کلی ترانسدیوسرهای فشار نیز به همین صورت هست. با این تفاوت که بازه سیگنال‌های تولید شده بوسیله ترانسمیتر بسیار بیشتر از ترانسدیوسر می باشد. این ویژگی باعث ارتقا دقت در اندازه‌گیری و در اختیار گرفتن فشار سیستم می‌گردد.
ترانسدیوسر فشار و ترانسمیتر فشار (برای تشخیص این دو وسیله به واحد خروجی سیگنال بر روی بدنه دقت فرمایید)
پایین بودن سطح سیگنال‌های تولید شده، کوچک بودن ابعاد، جراحت‌پذیری در فشارهای بالا، تاثیر پذیری زیاد از وضعیت تغییرات محیطی و محدودیت در فاصله ارسال سیگنال، عملکرد ترانسدیوسرهای فشار در گوشه و کنار‌های صنعتی را با نقص مواجه می‌کند. این وسایل فقط برای اندازه‌گیری فشار در گوشه و کنار‌های با ریسک‌های بسیار تحت مناسب میباشند. برای گوشه و کنار‌های صنعتی با ریسک بالا، استعمال از ترانسمیتر در تقدم قراردارد.
شرایط محیطی
وضعیت محیطی نظیر دما، رطوبت و لرزش از کارداران موءثر بر عملکرد ترانسمیترهای فشار هستند. این عوامل به طور بدون واسطه بر روی طول عمر عملیاتی تجهیزات تاثیر میگذارند. از این‌رو، ترانسمیتر انتخابی باید کار کشته به کارایی مناسب در شرایط طراحی شده باشد.
دما
اکثر وقت ها ترانسمیترهای فشار برای کوشش بازه‌های دمایی میان 20- تا 85 سکو سانتی‌گراد طراحی میشوند. اما دمای عملیاتی این وسایل به ماده تولیدکننده اجزای آن ها نیز بستگی دارد. هر چه دمای اطراف و حرارت نتیجه ها از جریان سیال در زمان متعادل‌تری قرار داشته باشد، دقت اندازه‌گیری فشار به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. بالا یا پایین بودن بیش تر از اندازه دما، بر روی ویسکوزیته سیال، کارایی ترانسمیتر و سلامت اجزای آن تاثیر می‌گذارد. از این‌رو، انتخاب بهترین ترانسمیتر فشار بایستی مطابق با دمای عملیاتی طراحی شده اجرا گیرد.
رطوبت
در برخی از مورد ها، رطوبت ناشی از بخار وارد کادر ترانسمیتر فشار می‌گردد و به اجزای حساس آن آسیب می‌رساند. چنانچه که ترانسمیتر به بازه زمانی وقت گیر در معرض رطوبت بالا قرار داشته باشد، احتمال خوردگی بخش‌های متعدد آن ارتقاء می‌یابد. ولی در اغلب موارد، این قاب ترانسمیترهای فشار ضد رطوبت میباشند. با این هم اکنون، احتمال نفوذ رطوبت در هنگام تعمیر و نگهداری وجود داراست. به این ترتیب، هنگام تعیین ترانسمیتر مناسب می بایست به معیار رطوبت فضا، آسیب‌پذیری اجزای آن در عوض رطوبت و مورد‌های قابل استعمال برای کاهش زخم‌های احتمالی را در حیث گرفت.
آسیب دیدن سنسور ترانسمیتر فشار به دلیل نفوذ رطوبت به درون آن
لرزش
نصب ترانسمیتر فشار در نواحی زیر لرزش مداوم یا لرزش شدید، عمر موثر دستگاه را کاهش میدهد. به مراد خودداری از اثرات مخرب لرزش بر روی تلاش و طول عمر ترانسمیتر، این وسیله می بایست در نواحی مطمئن با سطح لرزش تحت نصب شوند.
نوع ترانسمیتر فشار
ترانسمیترهای فشار دارای انواع متعددی میباشند که هرمورد با به کار گیری از اصول مختص به خود، در پروسه اندازه‌گیری و کنترل فشار سیستم به فعالیت گرفته میشوند. در صورت دسترسی مناسب به منابع انرژی، ترانسمیتر دو سیمه فشار به عنوان کاربردی‌ترین آیتم مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع ترانسمیتر از جریان 4 تا 20 میلی‌آمپری برای فعال‌سازی مدار خود و رله کردن سیگنال استفاده می‌کند. ترانسمیتر دو سیمه فشار می تواند سیگنال‌های تولیدی را به فواصل زیاد انتقال دهد.
نمونه‌ای از ترانسمیتر فشار بی‌سیم
در صورت اهمیت دقت داده‌ها یا زیاد بودن حجم داده‌های انتقالی، ترانسمیتر های دیجیتال به عنوان مورد‌های اصلی در حیث گرفته می گردند. این تجهیزات میتوانند حجم زیادی از داده‌ها را بین ابزار دقیق و اتاق در اختیار گرفتن انتقال دهند. ضمن این، استعمال تکنولوژی جدید پروفیباس نیز امکان افزایش سرعت رله کردن سیگنال‌ها و تصمیمگیری سریع در باب عملیات‌های اجرایی را فراهم می‌کند.
بعضی از اشکال ترانسمیتر فشار
در صورت مداقه زیر سرعت انتقال داده‌ها در مراحل اندازه‌گیری و در دست گرفتن، به کار گیری از ترانسمیترهای بی‌سیم در تقدم قرار می‌گیرد. این تجهیزات، گزینه ایده آلی برای سیستم‌هایی می باشند که نصب دستگاه‌های سیمی در آنها ممکن نیست یا غیر اقتصادی و مشقت بار هست. به کار گیری از ترانسمیترهای بی سیم، نیاز به بازدید از نواحی پرخطر برای جاری ساختن عملیات حفظ را کاهش میدهد. حدود ۵۰ درصد از هزینه‌های مربوط به ترانسمیترهای فشار به سیم کشی و راه اندازی این تجهیزات اختصاص می‌یابد. از این‌رو، منفعت‌گیری از ترانسمیترهای بی سیم در نواحی متعدد، باعث بهبود مدیر هزینه‌ها و ارتقا سطح تکنولوژی سیستم می‌گردد.
روش های فعالیت ترانسمیتر فشار