گیج فشار یکی از تجهیزات استیل است که در تمامی صنایع برای اندازه‌گیری سیالات جاری استفاده می‌شود. قبل اینکه بخواهید اقدام به خرید گیج فشار کنید، باید با انواع آشنا شوید. برای همین در این مقاله استیل پاسارگاد شما را با گیج استیل، انواع، کاربرد و دیگر ویژگی‌های این نوع وسیله آشنا کرده‌ایم تا بتوانید خریدی مطمئن داشته باشید.
گیج فشار استیل چیست؟
گیج فشار ابزاری است که برای اندازه‌گیری شدت جریان انواع سیالات و گازها در دستگاه‌های تحت فشار و به منظور اطمینان از نبود نشتی یا تغییر فشار موثر استفاده می‌شود. سیستم‌ها باید در محدوده خاصی کار کنند و هرگونه تغییر فشار از میزان تعیین شده بر عملکرد مثبت دستگاه تاثیر منفی خواهد گذاشت. از این رو استفاده از گیج فشار استیل در تمامی صنایع ضروری است.
انواع گیج فشار استیل
گیج فشار استیل بر اساس کاربرد، ویژگی‌ها و غیره دسته‌بندی می‌شود. اولین دسته‌بندی گیج فشار بر اساس نیروی وارد اعمال شده است که در آن فشار توسط نیروی اعمال شده در واحد سطح تعیین می‌شود. از این رو اندازه‌گیری دقیق فشار به منبع تعیین فشار بستگی دارد. در این حالت می‌توان گیج فشار را به دو دسته هیدرواستاتیک و مکانیکی تقسیم کرد:
- فشار هیدرواستاتیک توسط وزن مایع بالاتر از نقطه اندازه‌گیری هنگام ثابت ماندن مایع محاسبه می‌شود.
- فشار مکانیکی توسط دیافراگم یا لوله بوردون اندازه‌گیری می‌شود که فشار مایع را به نیرو تبدیل می‌کند.
در بحث فشار، درک دیگر انواع فشار که شامل مطلق، گیج، دیفرانسیل و اتمسفر هستند، اهمیت زیادی دارد. بیشتر افراد با فشار اتمسفر آشنایی نسبی دارند؛ اما کمتر کسی با دیگر روش‌های اندازه‌گیری فشار آشنا است:
- فشار مطلق در واقع فشار نسبت به خلا است. فشار گیج نسبت به فشار اتمسفر بیان می شود. اگر فشار بالاتر از فشار اتمسفر باشد، میزان آن مثبت است و اگر کمتر باشد، فشار آن منفی است.
- فشار دیفرانسیل تفاوت بین دو نوع فشار اعمال شده است. در واقع این نوع فشار منبعی ندارد؛ اما دو فشار اعمال شده را اندازه‌گیری می‌کند.
در ادامه انواع گیج فشار را معرفی و بررسی کرده‌ایم:
گیج فشار مطلق
گیج فشار مطلق برای اندازه‌گیری فشار مستقل از نوسانات و تغییرات طبیعی در فشار طبیعی است. از گیج فشار مطلق در صنایع هوانوردی و سیستم های HVAC هم استفاده شود.
گیج فشار بیلوز
بیلوز در گیج فشار از لوله‌های فلزی فنری با دیواره نازک ساخته شده است که شکلی شبیه به آکاردئون دارد. این وسیله به صورت آزاد در انتهای گیج به صورت مهروموم شده متصل می‌شود. فشار در هنگام اعمال شدن، روی بیلوز تاثیر می‌گذارد که این مسئله باعث افزایش و جابه‌جایی حرکت می‌شود. همچنین اینکه گیج فشار بیلوز بسیار حساس است و برای کاربردهای فشار کم به کار می‌رود.
دو نوع گیج فشار وجود دارد: در نوع اول، فشار به بیلوز اعمال شده که باعث تغییر شکل فنر متعادل می‌شود. نوع دیگر از اصول فشار دیفرانسیلی استفاده می‌کند که در آن، بیلوز به صورت مهروموم شده بین دو مخزن با فشار متفاوت متصل است.
گیج فشار لوله بوردون
گیج فشار لوله بوردون دارای یک لوله الاستیک است که از یک طرف به یک سوکت لحیم یا جوش داده شده است. هر تغییر در فشار منجر به انحراف لوله می شود و همچنین یک عقربه با هر فشار اعمال شده، نوسانات فشار را نشان خواهد داد.
گیج فشار لوله بوردون برای اندازه‌گیری فشار بین 1- تا 1000 بار بخار، گاز و مایع استفاده می‌شود. همچنین دقت اندازه‌گیری این گیج بین 0.1 و 2.5 است.
گیج فشار کپسولی
گیج فشار کپسولی دارای دو دیافراگم شیاردار هم مرکز است که به یکدیگر و به صورت محکم، پیرامون محیط خود متصل شده‌اند. یکی از دیافراگم‌ها در وسط خود سوراخی دارد که به عنوان ورودی تعیین می‌شود. هنگام اعمال فشار، دیافراگم منبسط یا منقبض می‌شود. این تغییر در شکل یک حرکت دواری را ایجاد می‌کند که روی صفحه گیج نشان داده خواهد شد.
گیج فشار کپسولی برای اندازه‌گیری مواد با فشاری تا 600 میلی بار با دقت 1.6 و منحصراَ برای اندازه فشار گاز استفاده می‌شود.
گیج فشار دیافراگمی
گیج فشار دیافراگمی دارای الاستیک است که با اعمال فشار جابه‌جا می‌شود. این نوع گیج بر اساس اصل فشارسنج بوردون عمل می‌کند؛ اما فشار به جای لوله انعطاف پذیر، با استفاده از دیافراگم اندازه‌گیری می‌شود. دیافراگم که بین دو فلنج قرار دارد، برای مشخص کردن اختلاف فشار اعمال شده و فشار منبع به کار می‌رود.
این نوع گیج فشار بین 1- تا 40 بار گاز، بخار و سیالات را اندازه‌گیری می‌کند. همچنین اینکه کاربرد گیج فشار دیافراگمی برای اندازه‌گیری فشار سطح پایین است.
گیج فشار دیفرانسیل
گیج فشار دیفرانسیل اختلاف فشار در دو محفظه را اندازه‌گیری می‌کند. این دو محفظه توسط عنصری که براساس تغییرات فشار به جلو و عقب حرکت می‌کنند، جدا شده‌اند. حرکت عنصر باعث حرکت عقربه روی صفحه گیج یا تغییر عدد دیجیتالی خواهد شد. این گیج دارای دو پورت در بالا و در پایین است که اختلاف فشار را نشان می‌دهد.
در بعضی موارد یک پیستون مغناطیسی بین دو مخزن فشار قرار می‌گیرد که باعث کشیدن آهنربای چرخشی متصل شده به عقربه گیج یا صفحه دیجیتال می‌شود. گیج فشار دیفرانسیلی به دلیل سادگی در استفاده و ساختار، محبوبیت بالایی دارد.
گیج فشار مونومتری
گیج فشار مونومتری فشار سیال را با متعادل کردن یک ستون از مایع در برابر ستون دیگر را اندازه‌گیری می‌کند. این نوع گیج فشار ساده‌ترین نوع گیج بوده و شامل لوله‌ای به شکل U است که تا حدی با سیال مانومتریک مانند جیوه پر می‌شود. در ساده‌ترین شکل این نوع گیج، انتهای لوله به محل اندازه‌گیری فشار متصل است؛ در حالی که انتهای دیگر باز است.
گیج فشار پیزومتر
پیزومتر نوعی مانومتر است که برای اندازه‌گیری محدوده فشار متوسط سیالات استفاده می‌شود. این نوع گیج یک لوله شیشه‌ای ساده است که هر دو طرف آن باز هستند. البته برای اندازه‌گیری یک سمت آن به لوله ای متصل می‌شود که فشار مایع آن باید اندازه‌گیری شود. میزان فشار بر اساس ارتفاع سیال نشان داده خواهد شد.
اجزای گیج فشار استیل
گیج فشار استیل از اجزای زیر تشکیل شده است:
بدنه
بدنه گیج فشار از آلیاژ استیل 304 یا 316 است. البته بدنه می‌تواند از پلاستیک و برنج هم ساخته شود. از آنجا که بدنه با محیط ارتباط مستقیمی دارد، از این رو بهتر است که از استیل استفاده شود تا شرایط مختلف و سخت مانند وجود مواد شیمیایی تاثیری بر عملکرد گیج نگذارند. همچنین فضای داخل بدنه را می‌توان از گلیسیرین یا سیلیکون پر کرد تا مانع از تراکم شود.
سوکت
سوکت اولین بخشی از گیج فشار است که تماس مستقیمی با سیال تحت فشار دارد. سوکت دارای سوراخی در محل اتصال خروجی هستند. البته این نوع سوکت‌ها ارزان‌ترین قیمت را دارند. سوکت گران‌قیمت دارای ورودی رزوه‌ای است. در واقع سوکت قسمتی است که فشار به آن اعمال شده و اندازه‌گیری خواهد شد.
عقربه
عقربه بر اساس تنظیمات و پیچیدگی‌شان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. عقربه‌هایی با فناوری دقیق امکان ثبت تغییرات ارتفاع یا سایش ناشی از ضربان و ارتعاش را دارند.
صفحه نمایش
صفحه نمایش گیج فشار استیل می‌تواند به صورت آنالوگ (عقربه ای) یا دیجیتالی باشد و برای نشان دادن اندازه فشار است. اندازه صفحه نمایش بر اساس نوع گیج متفاوت خواهد بود.
شیشه
شیشه نمای جلو گیج فشار است که از عقربه و صفحه پشت آن محافظت می‌کند. شیشه می‌تواند از جنس سکوریت یا پلاستیک باشد. زمانی از پلاستیک نرم استفاده می‌شود که بخواهیم ماده موجود در صفحه منبسط شود. البته شیشه باید شفاف باشد تا کاربر مشکلی در خواندن اعداد نداشته باشد.
دیگر اجزای گیج شامل موارد زیر است:
- دیافراگم
- بلو اوت
- انتقال دهنده
- نمایشگر
- رینگ
- آب بند
واحدهای اندازه‌گیری فشار در گیج فشار استیل
واحدهای بیان شده برای فشار شامل موارد زیر است:
- پاسکال (Pa): فشار اعمال شده در مساحتی به اندازه یک متر مربع و برابر با 1 نیوتن
- اتمسفر (atm): برابر با میانگین فشار هوا در سطح دریا در دمای 15 درجه سانتیگراد
- بار یا میلی بار: واحد فشار و برابر با 100 هزار پاسکال
- تور (Torr): برابر با 760/1 اندازه استاندارد اتمسفر یا 101325 پاسکال
- پوند بر اینچ مربع (psi): برابر با 6894 پاسکال یا 0.07 اتمسفر یا 51.175 پاسکال
- میلی متر جیوه (mm Hg): قابل استفاده در مطالعات علمی یا صنایع مشخص و برابر با 133.322387415 پاسکال یا یک تور
کاربردهای گیج فشار
مهم‌ترین کاربرد گیج فشار شامل موارد زیر است:
- صنایع خودروسازی: برای اندازه‌گیری میزان فشار باد لاستیک‌ها، تهویه مطبوع، روغن و خنک کننده موتور استفاده می‌شود.
- صنایع هوافضا: خلبان با استفاده از گیج فشار می‌تواند میزان و تغییرات فشار هواپیما را به دست بیاورد. در صنایع هوانوردی از گیج های فشار لوله بوردون، بیلوز و دیافراگم استفاده می‌شود.
- تولیدات نفتی: در صنعت نفت، خطوط جریان سیالات، جداکننده ها و مخازن انبار همگی تحت فشار هستند. از این رو باید از گیج فشار به منظور نظارت و کنترل بر اندازه فشار استفاده شود تا مانع از اتفاقات جبران ناپذیری مانند انفجار شود.
- صنایع غذایی و دارویی: هدف استفاده، اندازه‌گیری فشار سیالات است تا از محدود مجاز تجاوز نکند. فقط اینکه گیج فشار به کار رفته در این صنایع باید از استیل 316L و با رافنس زیر 0.4 (Ra<0.4) باشد تا مانع از تجمع و نگهداری انواع آلاینده ها و باکتری ها شود. یکی از محصولات اصلی استیل پاسارگاد، گیج فشار دارویی استنلس استیل است.
- صنایع شیمیایی: گیج های فشار به کار رفته در صنایع شیمیایی نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. البته بهتر است که با موادی از جمله پلی تترافلوئورواتیلن یا تانتالوم برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی پوشانده شوند.
- هیدرولیک: هر تغییر ناخواسته می‌تواند نشان‌دهنده مشکلاتی از جمله نشتی در قطعات هیدرولیک باشد. گیج های فشار هیدرولیک باید خیلی دقیق باشند تا بتوانند در شرایط سخت و خطرناک بدون خطا کار کنند.
نکات انتخاب گیج فشار استیل
در انتخاب گیج فشار استیل باید نکات زیر را در نظر بگیرید:
- بر اساس استاندارد ASME، دقت گیج فشار از 4A تا D است. برای گیج های فشار مکانیکی، دقت بر اساس درصدی از مقیاس کل تعیین می‌شود. هرچه دقت بیشتر شود، قیمت گیج فشار هم افزایش خواهد داشت. البته دقت مورد نیاز گیج به نوع کاربرد هم بستگی دارد؛ برای مثال، دقت گیج فشار تست و گیج فشار در شرایط بحرانی باید به ترتیب بین 0.25% تا 0.10% و 0.5 باشد. در شرایط غیربحرانی، دقت گیج فشار می‌تواند کمتر از 0.2% باشد.
- اندازه صفحه عامل دیگری است که باید در نظر گرفته شود. اندازه صفحه بین 1.5 تا 16 اینچ است که باید براساس مکان قرارگیری و دقت مورد نیاز مشخص شود. از صفحات بزرگ بیشتر برای مکان‌هایی استفاده می‌شود که دسترسی سختی دارند. از صفحات کوچک هم برای فضاهای در دسترس استفاده می شود.
- شرایط محیط از جمله دما، ذرات معلق در محیط و اتمسفر، تراکم و رطوبت دیگر شرایطی هستند که باید در نظر گرفته شوند. در شرایط محیطی با رطوبت بالا از گیج با حالت مهروموم استفاده کرد.
- محل قرارگیری باید مشخص باشد. بر اساس موقعیت قرارگیری گیج فشار و میزان راحتی دسترسی به آن می‌توان نوع گیج را مشخص کرد.
گیج فشار استیل یکی از انواع مهم تجهیزات استیل است که برای اندازه‌گیری فشار و نظارت بر آن استفاده می‌شود. در این مطلب سعی کردیم تا هر اطلاعاتی را که شما در خصوص گیج فشار نیاز دارید، بنویسیم؛ اما اگر به دنبال دریافت دقیق پرسش‌های خود در خصوص خرید گیج فشار استیل هستید، فقط کافی است تا با کارشناسان استیل پاسارگاد تماس بگیرید.
