Differential Pressure Gauges یا فشارسنجهای تفاضلی فرآیندی ابزارهایی حیاتی در صنایع مختلف هستند که برای اندازهگیری اختلاف فشار بین دو نقطه از یک سیستم طراحی شدهاند. این ابزارها برخلاف فشارسنجهای معمولی که فشار مطلق یا فشار نسبت به اتمسفر را نشان میدهند، اختلاف فشار بین دو نقطه از سیستم را نمایش میدهند.
فشارسنجهای تفاضلی فرآیندی نقش مهمی در کنترل جریان سیالات، پایش فیلترها، اندازهگیری سطح مایعات و ایمنی خطوط لوله دارند. این ابزارها در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهها، سیستمهای HVAC، صنایع غذایی و دارویی کاربرد گستردهای دارند و به مهندسان و تکنسینها کمک میکنند تا فرآیندها را بهینه، پایدار و ایمن نگه دارند.
اصول عملکرد
Differential Pressure Gauges برای فرآیندهای صنعتی معمولاً دارای دو ورودی هستند:
-
High Pressure (HP): نقطه فشار بالاتر سیستم
-
Low Pressure (LP): نقطه فشار پایینتر سیستم
فشارسنج اختلاف فشار بین این دو نقطه را محاسبه میکند و مقدار آن را روی صفحه نمایش عقربهای یا دیجیتال نمایش میدهد. در برخی مدلهای مدرن، فشارسنجهای تفاضلی دارای سنسورهای الکترونیکی هستند که اختلاف فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکنند و امکان اتصال به سیستمهای کنترل و اتوماسیون را فراهم میآورند.
این ابزارها میتوانند برای اندازهگیری جریان سیالات، پایش فیلترها، کنترل فشار در مخازن و خطوط لوله، یا محاسبه سطح مایعات مورد استفاده قرار گیرند.
طراحی و ساختار
ساختار مکانیکی
فشارسنجهای تفاضلی فرآیندی از مواد مقاوم در برابر خوردگی و فشار بالا ساخته میشوند. بدنه ابزار معمولاً از استیل ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم به فشار و خوردگی است تا در محیطهای صنعتی سخت عملکرد پایدار داشته باشد.
صفحه نمایش و نمایشگر
-
صفحه عقربهای (Analog): عقربهای که اختلاف فشار را روی یک مقیاس واضح نمایش میدهد.
-
صفحه دیجیتال (Digital): نمایش عددی فشار تفاضلی، اغلب همراه با واحدهای قابل تغییر و قابلیت اتصال به سیستمهای کنترل.
ورودیهای فشار
دو ورودی فشار که با فلنج، رزوه یا اتصال استاندارد به خطوط فرآیندی متصل میشوند، فشار نقاط مختلف سیستم را دریافت میکنند.
حسگر و مکانیزم
در مدلهای مدرن، حسگرهای پیزورزیستیو، خازنی یا دیافراگمی فشار را دریافت و سیگنال آن را برای نمایش یا انتقال به سیستمهای کنترل آماده میکنند.
ویژگیهای کلیدی
-
اندازهگیری دقیق اختلاف فشار
قابلیت اندازهگیری اختلاف فشار کوچک و بزرگ با دقت بالا، که برای فرآیندهای حساس ضروری است. -
صفحه نمایش قابل خواندن و دقیق
نمایشگر عقربهای یا دیجیتال با قابلیت خوانش سریع و واضح، گاهی همراه با نور پسزمینه در مدلهای دیجیتال. -
انعطافپذیری در انتخاب واحدها
نمایش فشار در واحدهای مختلف مثل psi، bar، kPa، mmHg یا inH2O برای کاربردهای مختلف صنعتی. -
مقاومت در برابر شرایط سخت صنعتی
بدنه مقاوم در برابر فشار بالا، خوردگی، دماهای مختلف، لرزش و شوک مکانیکی. -
قابلیت اتصال به سیستمهای اتوماسیون
مدلهای دیجیتال قادر به خروجی سیگنال 4–20 mA یا پروتکلهای HART، FOUNDATION Fieldbus و غیره برای مانیتورینگ از راه دور هستند. -
پایداری طولانیمدت و قابلیت کالیبراسیون
حفظ دقت اندازهگیری در طول زمان و امکان کالیبراسیون مجدد برای عملکرد طولانی و پایدار.
کاربردهای صنعتی
1. کنترل جریان سیالات
با استفاده از اختلاف فشار قبل و بعد از اورفیس، ونتریو یا دیگر اجزای جریانسنج، میزان جریان سیال در خطوط فرآیندی محاسبه میشود.
2. پایش فیلترها
اختلاف فشار قبل و بعد از فیلترهای هوا، مایعات یا گازها به اپراتورها کمک میکند تا زمان تعویض یا تمیزکاری فیلترها را تشخیص دهند.
3. اندازهگیری سطح مایعات در مخازن
اختلاف فشار بین پایین و بالای مخزن میتواند برای محاسبه سطح مایع یا حجم استفاده شود، به ویژه در مخازن بسته یا باز.
4. سیستمهای HVAC
در سیستمهای تهویه مطبوع و صنعتی، پایش اختلاف فشار کانالها، فیلترها و کویلها برای بهینهسازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی ضروری است.
5. خطوط هیدرولیک و پنوماتیک
برای کنترل فشار در سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک، تشخیص نشت یا فشار ناکافی، و بهینهسازی عملکرد تجهیزات.
6. صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاه
پایش دقیق اختلاف فشار در خطوط فرآیندی، راکتورها، مخازن و تجهیزات حساس برای کنترل ایمنی و کیفیت فرآیند.
مزایا و نقاط قوت
-
اندازهگیری دقیق اختلاف فشار در بازههای کوچک و بزرگ
-
مقاومت بالا در برابر فشار، دما و شرایط محیطی سخت
-
خوانش آسان و سریع دادهها
-
انعطافپذیری در واحدها و بازههای فشار
-
قابلیت اتصال به سیستمهای کنترل و اتوماسیون
-
پایداری طولانیمدت و قابلیت کالیبراسیون مجدد
نکات مهم در انتخاب و نصب
-
تعیین محدوده فشار مناسب
انتخاب بازهای نزدیک به فشار عملیاتی سیستم باعث افزایش دقت و عمر ابزار میشود. -
انتخاب مواد سازگار با سیال
برای سیالات خورنده یا با دمای بالا، مواد بدنه و دیافراگم باید مقاوم باشند. -
محل نصب و نحوه اتصال
اتصال به خطوط فرآیندی باید با فلنج، رزوه یا اتصالات استاندارد و محکم انجام شود تا از نشت یا خطای اندازهگیری جلوگیری گردد. -
کالیبراسیون دورهای
برای حفظ دقت و عملکرد طولانیمدت ابزار، کالیبراسیون منظم ضروری است.
جمعبندی
Differential Pressure Gauges برای فرآیندهای صنعتی ابزارهای دقیق، مقاوم و قابل اعتماد برای اندازهگیری اختلاف فشار بین دو نقطه سیستم هستند. این ابزارها برای کنترل جریان، پایش فیلترها، اندازهگیری سطح مایعات، سیستمهای HVAC، خطوط هیدرولیک و پنوماتیک، و صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارند.
استفاده از این فشارسنجها کمک میکند تا فرآیندها ایمنتر، دقیقتر و بهینهتر عمل کنند و دادههای ارزشمندی برای سیستمهای اتوماسیون، مانیتورینگ و تصمیمگیری مهندسی فراهم گردد.
