بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های صنعتی و جلوگیری از اختلال در فرآیندهای مختلف آن‌ها، هدف بسیار مهمی است که با بررسی و نظارت مداوم بر روی کمیت‌های فیزیکی این دستگاه‌ها مانند فشار، دما، جریان، سطح و غیره ممکن می‌شود. ترانسمیترها دستگاه‌هایی هستند که یک کمیت فیزیکی را اندازه‌گیری می‌کنند و آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل انتقال تبدیل می‌کنند. این سیگنال الکتریکی می‌تواند توسط یک دستگاه دیگر، مانند یک کامپیوتر یا یک کنترلر، دریافت و پردازش شود. ترانسمیترها برای اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای فرآیندی مانند دما، فشار، جریان، و سطح استفاده می‌شوند. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی این قطعه با اهمیت و کاربرد آن بپردازیم.
فهرست مطالب
ترانسمیتر فشار چیست؟
ترانسمیتر (به انگلیسی Transmitter) یا پرشر ترانسمیتر، در لغت به معنای فرستنده است. این فرستنده دارای یک سنسور است که المنت مربوط به آن پس از اندازه گیری کمیت فشار، توسط یک ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی جریانی تبدیل کرده و آن را به سیستم کنترلی ارسال می‌کند. در حوزه کنترل و ابزار دقیق، ترانسمیتر، وسیله‌ای است که سیگنال‌های دریافتی از سنسور را به سیگنال‌های استاندارد و قابل تفسیر برای واحد کنترل تبدیل می‌کند.
به عبارت بهتر ترانسمیتر، فشار مایعات، سیالات و گازها را اندازه گیری می‌کند. ترانسمیتر یک سیگنال الکتریکی ضعیف دریافت می‌کند و این سیگنال ضعیف را به سیگنال الکتریکی (مقادیر قابل قبول ولتاژ یا جریان) برای ارسال به کنترلرها، مدارات الکترونیکی و سیستم‌های مانیتورینگ تبدیل می‌کنند.
ترانسمیتر فشار، یک ابزار مهم و پر کاربرد در فرایندهای مختلف محسوب می‌شود و از بسیاری از اتفاقات ناخوشایند جلوگیری می‌کند. ترانسمیترها کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارند، در اکثر فرآیندهای شیمیایی و برخی ماشین آلات، جهت عملکرد صحیح و عدم رخ دادن فاجعه در اثر افزایش و یا کاهش فشار از حد مجاز، لازم است که پارامتر فشار در فرآیند مورد نظر اندازه گیری شود.
کاربرد ترانسمیتر فشار چیست؟
همان‌طور که گفتیم ترانسمیتر فشار دستگاهی است که فشار سیالات، گازها یا جامدات را اندازه گیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال الکتریکی می‌تواند برای کنترل سیستم‌ها یا نمایش مقادیر فشار استفاده شود. ترانسمیترهای فشار کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند، از جمله:
- کنترل فرآیند: ترانسمیترهای فشار برای کنترل فرآیندهای صنعتی مانند تولید، فرآوری و حمل و نقل استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، ترانسمیتر فشار می‌تواند برای کنترل فشار در یک دیگ بخار یا یک خط لوله استفاده شود.
- ایمنی: ترانسمیترهای فشار برای هشدار در شرایط خطرناک مانند نشت یا کاهش فشار استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، ترانسمیتر فشار می‌تواند برای هشدار در مورد نشت گاز در یک تاسیسات صنعتی استفاده شود.
- اندازه گیری: ترانسمیترهای فشار برای اندازه گیری فشار سیالات، گازها یا جامدات استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، ترانسمیتر فشار می‌تواند برای اندازه گیری فشار در یک هواساز استفاده شود.
انواع ترانسمیتر فشار
انواع مختلفی از ترانسمیترهای فشار وجود دارد که بر اساس نوع سیال، محدوده اندازه‌گیری و دقت، طبقه‌بندی می‌شوند. برخی از انواع رایج ترانسمیترهای فشار عبارتند از:
- ترانسمیتر فشار دیافراگمی: این نوع ترانسمیتر از یک دیافراگم برای اندازه گیری فشار استفاده می‌کند.
- ترانسمیتر فشار پیزوالکتریک: این نوع ترانسمیتر از اثر پیزوالکتریک برای اندازه گیری فشار استفاده می‌کند.
- ترانسمیتر فشار خازنی: این نوع ترانسمیتر از تغییرات ظرفیت خازنی برای اندازه گیری فشار استفاده می‌کند.
- ترانسمیتر فشار مغناطیسی: این نوع ترانسمیتر از نیروهای مغناطیسی برای اندازه گیری فشار استفاده می‌کند.
ترانسمیتر فشار دیافراگمی چیست؟
ترانسمیتر فشار دیافراگمی (Diaphragm seal pressure transmitter) یکی از انواع دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار است که از یک دیافراگم برای اندازه گیری فشار استفاده می‌کند. دیافراگم یک صفحه نازک و انعطاف پذیر است که در معرض فشار قرار می‌گیرد. هنگامی که فشار به دیافراگم وارد می‌شود، دیافراگم خم می‌شود. این خمیدگی توسط یک سنسور اندازه گیری شده و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
ترانسمیترهای فشار دیافراگمی در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شوند از جمله:
- کنترل فرآیند: برای کنترل فرآیندهای صنعتی مانند فشار، جریان و دما استفاده می‌شود.
- ایمنی: برای هشدار دادن در مورد شرایط خطرناک مانند فشار بیش از حد یا نشتی استفاده می‌شود.
- مانیتورینگ: برای نظارت بر شرایط در سیستم‌ها مانند مخازن و لوله‌ها استفاده می‌شود.
ترانسمیترهای فشار دیافراگمی در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. برخی از انواع رایج ترانسمیترهای فشار دیافراگمی عبارتند از:
- ترانسمیترهای فشار نسبی: این نوع ترانسمیترها فشار را نسبت به فشار مرجع اندازه گیری می‌کنند.
- ترانسمیترهای فشار مطلق: این نوع ترانسمیترها فشار را نسبت به خلاء مطلق اندازه گیری می‌کنند.
- ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل: این نوع ترانسمیترها تفاوت بین دو فشار را اندازه گیری می‌کنند.
ترانسمیترهای فشار دیافراگمی مزایای زیادی نسبت به سایر انواع ترانسمیترهای فشار دارند، از جمله دقت بالا، محدوده وسیع اندازه گیری و دوام و ماندگاری.
ترانسمیترهای فشار دیافراگمی همچنین معایبی نیز دارند، از جمله گران‌تر بودن قیمت آن نسبت به سایر انواع ترانسمیترهای فشار و نیاز به تعمیر و نگهداری منظم.
ترانسمیتر فشار دیفرانسیلی چیست؟
ترانسمیتر فشار دیفرانسیلی یک دستگاه اندازه گیری فشار است که تفاوت بین دو فشار را اندازه گیری می‌کند. این نوع ترانسمیترها در طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله برای کنترل فرآیندهای صنعتی مانند جریان، دما و سطح، برای هشدار دادن در مورد شرایط خطرناک مانند نشتی و برای نظارت بر شرایط در سیستم‌ها مانند مخازن و لوله‌ها استفاده می‌شود.
ترانسمیترهای فشار دیفرانسیلی معمولاً از دو دیافراگم تشکیل شده‌اند که در معرض دو فشار مختلف قرار می‌گیرند. هنگامی که فشار به دیافراگم‌ها وارد می‌شود، دیافراگم‌ها خم می‌شوند. این خمیدگی توسط یک سنسور اندازه گیری شده و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. ترانسمیترهای فشار دیفرانسیلی در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. برخی از انواع رایج ترانسمیترهای فشار دیفرانسیلی عبارتند از:
- ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل الکترونیکی: این نوع ترانسمیترها از یک سنسور الکترونیکی برای اندازه گیری خمیدگی دیافراگم استفاده می‌کنند.
- ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل مکانیکی: این نوع ترانسمیترها از یک اهرم مکانیکی برای اندازه گیری خمیدگی دیافراگم استفاده می‌کنند.
ترانسمیتر فشار پنوماتیکی
ترانسمیتر فشار پنوماتیکی یک دستگاه اندازه گیری فشار است که فشار را به یک سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌کند. ترانسمیترهای فشار پنوماتیکی معمولاً از یک سنسور فشار و یک مدار اندازه گیری تشکیل شده‌اند. سنسور فشار، فشار را به یک سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌کند. مدار اندازه گیری این سیگنال را تقویت کرده و آن را به یک سیگنال استاندارد تبدیل می‌کند. ترانسمیترهای فشار پنوماتیکی در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. برخی از انواع رایج ترانسمیترهای فشار پنوماتیکی عبارتند از ترانسمیترهای فشار پیزوالکتریک و ترانسمیترهای فشار مقاومتی.
مقایسه ترانسمیتر فشار الکترونیکی و پنوماتیکی
ترانسمیترهای فشار الکترونیکی و پنوماتیکی هر دو مزایا و معایب خاص خود را دارند. ترانسمیترهای فشار الکترونیکی معمولاً دقیق‌تر و قابل اعتمادتر هستند، اما گران‌تر بوده و نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. در مقابل ترانسمیترهای فشار پنوماتیکی معمولاً ارزان‌تر هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند.
ترانسمیتر فشار تفاضلی چیست؟
ترانسمیتر فشار تفاضلی یک دستگاه اندازه گیری فشار است که تفاوت بین دو فشار را اندازه گیری می‌کند. ترانسمیترهای فشار تفاضلی معمولاً از دو دیافراگم تشکیل شده‌اند که در معرض دو فشار مختلف قرار می‌گیرند. هنگامی که فشار به دیافراگم‌ها وارد می‌شود، دیافراگم‌ها خم می‌شوند. این خمیدگی توسط یک سنسور اندازه گیری شده و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
ترانسمیترهای فشار تفاضلی در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. برخی از انواع رایج ترانسمیترهای فشار تفاضلی عبارتند از ترانسمیترهای فشار تفاضلی الکترونیکی و ترانسمیترهای فشار تفاضلی مکانیکی.
کالیبراسیون ترانسمیتر فشار
کالیبراسیون ترانسمیتر فشار یک فرآیند مهم است که برای اطمینان از دقت اندازه گیری ترانسمیتر انجام می‌شود. ترانسمیترهای فشار با گذشت زمان می‌توانند دچار خطا شوند، بنابراین کالیبراسیون منظم برای اطمینان از عملکرد صحیح آن‌ها ضروری است. کالیبراسیون ترانسمیتر فشار معمولاً توسط یک تکنسین ابزار دقیق انجام می‌شود. مراحل کالیبراسیون به شرح زیر است:
- ترانسمیتر فشار را از سیستم جدا کنید.
- ترانسمیتر فشار را به یک دستگاه کالیبراسیون وصل کنید.
- فشار مرجع را به ترانسمیتر فشار اعمال کنید.
- خروجی ترانسمیتر فشار را با فشار مرجع مقایسه کنید.
- اگر خروجی ترانسمیتر فشار با فشار مرجع مطابقت ندارد، ترانسمیتر فشار را تنظیم کنید.
- ترانسمیتر فشار را به سیستم وصل کنید.
روش‌های کالیبراسیون ترانسمیتر فشار
دو روش اصلی برای کالیبراسیون ترانسمیتر فشار وجود دارد:
- کالیبراسیون نقطه ای: در این روش، ترانسمیتر فشار در یک فشار مشخص کالیبره می‌شود. این روش ساده و سریع است، اما دقت آن نسبت به روش کالیبراسیون خطی کمتر است.
- کالیبراسیون خطی: در این روش، ترانسمیتر فشار در طیف وسیعی از فشارها کالیبره می‌شود. این روش دقیق‌تر از روش کالیبره نقطه‌ای است، اما زمان بیشتری می‌برد.
ابزارهای مورد نیاز برای کالیبراسیون ترانسمیتر فشار
ابزارهای مورد نیاز برای کالیبراسیون ترانسمیتر فشار عبارتند از:
- دستگاه کالیبراسیون: دستگاه کالیبراسیون دستگاهی است که فشار مرجع را برای کالیبره ترانسمیتر فشار فراهم می‌کند.
- ابزار اندازه گیری فشار: ابزار اندازه گیری فشار برای اندازه گیری فشار مرجع استفاده می‌شود.
- تجهیزات ایمنی: تجهیزات ایمنی مانند عینک ایمنی و دستکش برای محافظت از اپراتور در برابر خطرات احتمالی استفاده می‌شود.
عوامل موثر در کالیبراسیون ترانسمیتر فشار
عوامل موثر در کالیبراسیون ترانسمیتر فشار عبارتند از:
- دقت دستگاه کالیبراسیون: دقت دستگاه کالیبراسیون بر دقت کالیبراسیون ترانسمیتر فشار تأثیر می‌گذارد.
- دقت ابزار اندازه گیری فشار: دقت ابزار اندازه گیری فشار بر دقت کالیبراسیون ترانسمیتر فشار تأثیر می‌گذارد.
- تجربه اپراتور: تجربه اپراتور در عملیات کالیبراسیون بر دقت کالیبراسیون تأثیر می گذارد.
برنامه زمانی کالیبراسیون ترانسمیتر فشار
برنامه زمانی کالیبراسیون ترانسمیتر فشار به عوامل مختلفی از جمله نوع ترانسمیتر فشار، کاربرد ترانسمیتر فشار و محیط عملیاتی ترانسمیتر فشار بستگی دارد. به طور کلی، ترانسمیترهای فشار باید هر سال یا هر شش ماه یک بار کالیبره شوند.
