در این پست با مشخصات کلی هنگام انتخاب سنسور فشار و ترانسمیتر در صنایع آشنا می شویم.
تقریباً در هر کاربرد صنعتی، به سنسور فشار نیاز دارید. این وسیله ابزار بسیار مهمی است که به اندازه گیری فشار مایع یا گاز کمک می کند.
مشخصات سنسور فشار
چه مواد شیمیایی در اختیار باشد یا اینکه صرفا یک مایع معمولی باشد ، اندازه گیری فشار آن مهم است. زیرا هرگونه عدم تعادل در فشار می تواند به سیستم آسیب برساند. هنگام انتخاب سنسور فشار، عوامل زیادی برای انتخاب وجود دارد.
با توجه به نیازهایمان باید سنسور مناسب را انتخاب کنیم. اما، بسیاری از ما معنای هر یک از جنبه های سنسور فشار را نمی دانیم.
بنابراین، درک مشخصات کلی یک سنسور فشار مهم است. در این پست مشخصات کلی را برای انتخاب سنسور فشار مورد نیاز خواهیم دید.
دامنه فشار (Pressure Range)
این اولین و مهمترین پارامتر در انتخاب سنسور فشار است. فشار بیشتر با استفاده از واحدهای زیر اندازه گیری می شود- bar یا kg/cm² یا psi.
نکته رایج این است که همیشه باید سنسوری را انتخاب کنید که محدوده آن بالاتر از حداکثر محدوده کاری باشد.
به عنوان مثال، اگر می دانید که محدوده کاری محیط حداکثر psi ۸ خواهد بود، پس سنسوری با حداکثر 15 psi انتخاب کنید.
بیشتر، ۵۰ ٪ اضافه تر از محدوده کاری را برای انتخاب سنسور فشار در نظر میگیرند. این به شما کمک می کند تا با خیال راحت فشار را در هر شرایطی اندازه گیری کنید. اما، مطمئن شوید که سنسوری را با درجه فشار خیلی بالاتر انتخاب نمی کنید. این بدان معناست که انتخاب سنسور psi ۲۰ فایده ای ندارد. این کار فقط هزینه شما را افزایش می دهد و همچنین دقت ارائه شده قابل اتکا نخواهد بود.
خروجی سنسور(Sensor Output)
همانطور که از یک سنسور استفاده می کنید، مشخصاً به ابزارهایی برای اندازه گیری آن نیاز خواهید داشت، چه یک PLC باشد یا یک کنترلر. این چیزی نیست جز یک خروجی الکتریکی. در دو نوع آنالوگ و دیجیتال عرضه می شود.
خروجی آنالوگ ۲۰-۴ میلی آمپر یا ۱۰-۰ ولت خواهد بود. خروجی دیجیتال NO یا NC خواهد بود. بسته به آنچه می خواهید و بودجه شما چقدر است، می توانید یکی را انتخاب کنید. خروجی آنالوگ گرانتر از خروجی دیجیتال خواهد بود.
به عنوان مثال، یک سنسور ۴۰-۰psi خروجی ۲۰-۴میلی آمپر را می دهد و آن را بر اساس مقدار اندازه گیری شده مقیاس می کند. در خروجی دیجیتال باید فشار خاصی را در فرستنده تنظیم کنید. هنگامی که این فشار به دست آمد، خروجی رله برای باز یا بسته شدن مطابق با آن تغییر می کند.
امروزه، شما همچنین خروجی های فرم-ارتباطی (communication-form) مانند Serial، HART، Profibus، Device Net، Ethernet یا CAN Open را دریافت می کنید.
نکته مهم دیگری که باید در نظر گرفته شود منبع تغذیه است. منبع تغذیه(Power Supply)در 5، 12 یا 24 ولت DC عرضه می شود. با توجه به آنچه که باید ارائه دهید می توانید انتخاب کنید.
محیط عملیاتی(Operating Environment)
هر محصول دارای یک مشخصه محیطی است که در آن به چه دما و رطوبت محیطی نیاز دارد تا کار کند.
شرایط محیطی خود را به دقت بسنجید تا سنسور شما آسیب نبیند. اگر سنسور را در شرایط محیط نامناسبی کار می کند، ممکن است پس از مدت زمان مشخصی آسیب ببیند.
دقت (Accuracy)
این یک اصطلاح بسیار پیچیده است و شما باید آن را به دقت درک کنید. زیرا عدم دقت در خواندن می تواند عملکرد سیستم را کاهش دهد.
اولین چیز خطی(linearity) بودن است. با افزایش یا کاهش فشار، خروجی الکتریکی مربوطه نیز باید در همان مقیاس تغییر کند. خروجی الکتریکی باید در یک مقیاس مستقیم و مطابق با فشار واقعی باشد.
مورد دوم هیسترزیس(Hysteresis) است. فرض کنید وقتی از psi ۱ شروع می کنید و به فشار psi ۵ می رسید، وقتی برمی گردید، روی۱.۲ psi متوقف می شود. این به این معنی است که اختلاف psi 0.2 وجود دارد.
بنابراین، هیسترزیس تفاوت در مقادیر اندازه گیری شده در یک نقطه است. همه چیز نمی تواند مستقیم و خطی باشد. این یک بخش مکانیکی در داخل سنسور است که با توجه به فشار اعمال شده به جلو و عقب حرکت می کند. حرکت فنر ثابت نیست و همیشه مقداری لگ یا لید وجود خواهد داشت.در نهایت این پدیده باعث عدم تعادل در خروجی، در همان نقطه می شود.
مورد سوم تکرارپذیریrepeatability)) است. اساساً ترکیبی از هیسترزیس و خطی بودن است. هر بار که فشار را کم یا زیاد می کنید، مشخص می شود که فشار در چه میانگینی مقدار خود را نشان می دهد. اگر تفاوت زیادی در هر چرخه وجود داشته باشد، این یک مشکل اساسی است و سنسور باید بررسی یا تعویض شود.
فرکانس(Frequency)
فرکانس سنسور فشار اندازه گیری سرعتی است که سنسور فشار می تواند به تغییر فشار واکنش نشان دهد. دلیل اهمیت پاسخ فرکانسی سنسور فشار این است که در بسیاری از موارد، فشاری که باید با استفاده از سنسور فشار اندازه گیری شود می تواند به سرعت تغییر کند.
برای اندازه گیری فشار متغیر به سرعت، به سنسور های به همان اندازه سریعتر نیاز دارید. اینجاست که پاسخ فرکانسی به ما کمک می کند تا دستگاه مناسب را برای برنامه مناسب انتخاب کنیم.
انتخاب سنسورهای فشار با زمان پاسخ‌دهی بالا، شما را قادر می‌سازد تا چندین بار در زمان کوتاهی خوانش کنید. همه این قرائت ها به روز می شوند و روی مانیتور نمایش داده می شوند. پاسخ فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) یا میلی ثانیه (ms) اندازه گیری می شود. سنسور های فشار با سرعت بالا می توانند تا 1000 خواندن در ثانیه را اندازه گیری کنند. هزینه سنسور فشار به طور مستقیم با زمان پاسخ آن متفاوت است، جایی که سنسور های فشار با سرعت بالا می توانند به طور قابل توجهی بیشتر از مبدل هایی با پاسخ فرکانس پایین هزینه داشته باشند.
Span
Span در واقع محدوده کاری سنسور است. معمولاً span محدوده بین URL (Upper range limit) و LRL (Lower Range Limit) است.
بنابراین، اگر یک مبدل فشار بتواند بین psi ۵۰۰ و psi ۲۵۰۰ اندازه گیری کند، پس span سنسور فشار 2000psi (URL – LRL) است.
Span و Zero دو واحد مورد استفاده در کالیبراسیون یک مبدل فشار هستند. صفر قرائت مبدل در خط صفر است.
E0XRM%
هنگام کالیبره کردن مبدل فشار، تنظیم صفر، اندازه‌گیر را قادر می‌سازد تا حد پایین مبدل فشار را تصحیح کند در حالی که تنظیم Span حد بالایی آن را تصحیح می‌کند.
خواندن فشار
بسته به نوع خوانش فشاری که می خواهید، می تواند مطلقAbsolute- (نسبت به خلاء کامل)، گیج – Gauge(اندازه گیری شده بالاتر از فشار اتمسفر و رایج ترین)، دیفرانسیل-Differential (تفاوت بین دو فشار ورودی)، مهر و مومSealed- (فشار اتمسفر در سطح دریا) باشد. ترکیب-Compound (فشار مثبت و منفی) و خلاء-Vacuum (کمتر از فشار اتمسفر).
نوع سیال
بسته به نیاز، باید بررسی کنید که آیا حسگر می تواند مایع، گاز یا هر وسیله دیگری را حس کند.
وضوح (Resolution)
بسته به کوچکترین تغییر فشار و اینکه آیا سنسور می تواند آن را تشخیص دهد و خروجی الکتریکی را نشان دهد. معیاری برای وضوح است.
وضوح در FSO بیان می شود. همیشه سنسوری با بهترین وضوح را انتخاب کنید.
مواد مورد استفاده برای محفظه
بسته به محیطی که سنسور را در آن نصب می کنید – خطرناک یا غیر خطرناک، باید از مواد استفاده شده در محفظه سنسور اطلاعات کافی داشته باشید. خواه خورده شود یا آسیب ببیند.
به این ترتیب، برخی از کلی ترین مشخصات سنسور فشار را درک می کنیم.
تفاوت Transducer و سنسور فشار
مدرک PMS برای Line Class
پمپ های رایج در نفت و گاز :
Progressive cavity
Screw pump
Reciprocating pump
مخزن های رایج در نفت و گاز
Dome roof tank
