ترانسمیتر های اختلاف فشار علاوه بر اندازه‌گیری فشار برای مقایسه بخش‌های مختلف فرآیند، می‌توانند سطح، حجم و جریان سیال را نیز اندازه‌گیری کنند.
علاوه بر اندازه گیری فشار یک سیال، گیج های فشار می توانند برای تعیین چند کمیت فیزیکی دیگر نیز استفاده شوند. در صنعت، گیج های فشار را می توان برای تعیین سطح مایع در یک مخزن یا محاسبه جریان سیال از طریق لوله استفاده کرد.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
فهرست مطالب:
🔰سطح سنج یا ولوم سنج
🔰فلومتر
سطح سنج یا ولوم سنج
یکی از روش های تعیین سطح سیال در مخزن استفاده از ترانسمیتر اختلاف فشار است. به طور معمول، این کار با قرار دادن یک سر سنسور فشار در پایین مخزن و سر دیگر در معرض اتمسفر باز انجام می شود. اساساً فشار گیج کف مخزن را اندازه گیری می کند.
فشار اعمال شده توسط کف مخزن نیز فشار هیدرواستاتیک نامیده می شود. فشار هیدرواستاتیک توسط رابطه زیر کنترل می شود:
Phydrostatic = ρ * g * h
که ρ چگالی مایع است، g ثابت شتاب گرانشی (9.81 m/s2 یا 32.17 فوت/s2 در زمین) و h ارتفاع مایع در مخزن است. توجه داشته باشید که حجم به هیچ وجه وارد این معادله نمی شود – فشار هیدرواستاتیک در کف یک مخزن نازک و عمیق یکسان است زیرا یک مخزن بسیار بزرگ با همان ارتفاع است.
شکل 1. فشار هیدرواستاتیک با عمق افزایش می یابد. تصویر استفاده شده توسط مینی فیزیک
با یک سنسور استاندارد 4 تا 20 میلی آمپر، یک مهندس می تواند سیگنال را برای مطابقت با ارتفاع مطلق (بر حسب فوت یا متر)، یا در “درصد پر” کالیبره کند، که در آن سیگنال 4 میلی آمپر به معنی خالی بودن مخزن است. سیگنال 20 میلی آمپر به معنی پر بودن مخزن است. مزیت “درصد پر” این است که یک تکنسین می تواند به سرعت به صفحه نمایش نگاه کند و “30٪ پر” در مقابل “7 متر” را بفهمد.
بسته به کاربرد، اندازه‌گیری «درصد کامل» ممکن است مفیدتر از اندازه‌گیری حجمی باشد. اگر نگرانی از سرریز شدن مخزن وجود داشته باشد، درک “30٪ پر” در مقابل “358 گالن” نیز بسیار ساده تر است، جایی که تکنسین باید اندازه آن مخزن خاص را به خاطر بیاورد یا تحقیق کند.
با این حال، برای برخی از کاربردها، مانند بچینگ و مخلوط کردن، حجم ممکن است مفیدتر باشد. همان سنسور استاندارد 4-20 میلی آمپر را می توان برای اندازه گیری حجمی کالیبره کرد، مشروط بر اینکه تکنسین ابعاد مخزن را بداند (یا بتواند پیدا کند).
با یک سنسور استاندارد 4 تا 20 میلی آمپر، یک مهندس می تواند سیگنال را برای مطابقت با ارتفاع مطلق (بر حسب فوت یا متر)، یا در “درصد پر” کالیبره کند. که در آن سیگنال 4 میلی آمپر به معنی خالی بودن مخزن است. سیگنال 20 میلی آمپر به معنی پر بودن مخزن است. مزیت “درصد پر” این است که یک تکنسین می تواند به سرعت به صفحه نمایش نگاه کند و “30٪ پر” در مقابل “7 متر” را بفهمد.
بسته به کاربرد اندازه‌گیری «درصد کامل» ممکن است مفیدتر از اندازه‌گیری حجمی باشد. اگر نگرانی از سرریز شدن مخزن وجود داشته باشد، درک “30٪ پر” در مقابل “358 گالن” نیز بسیار ساده تر است، جایی که تکنسین باید اندازه آن مخزن خاص را به خاطر بیاورد یا تحقیق کند.
با این حال برای برخی از کاربردها، مانند بچینگ و مخلوط کردن، حجم ممکن است مفیدتر باشد. همان سنسور استاندارد 4-20 میلی آمپر را می توان برای اندازه گیری حجمی کالیبره کرد، مشروط بر اینکه تکنسین ابعاد مخزن را بداند (یا بتواند پیدا کند).
فلومتر
تمام سیالات از نواحی با فشار بالاتر به نواحی با فشار پایین تر جریان می یابد. هرکسی که تا به حال با تفنگ آبپاش بازی کرده باشد، انتهای یک بادکنک باز نشده را رها کرده باشد یا یک بطری پلاستیکی را در ماشین داغ گذاشته باشد، این اثر را مشاهده کرده است.
شکل 2. یک صفحه اوریفیس بحرانی. قطر داخلی این روزنه باید کوچکتر از قطر لوله باشد.
اندازه گیری اختلاف فشار می تواند تعیین کند که چه مقدار سیال با استفاده از همین اثر جریان دارد. اندازه گیری اختلاف فشار را می توان در امتداد لوله قرار داد. صفحه ای با یک سوراخ کوچک، به نام “صفحه اوریفیس”، بین دو عنصر حسگر قرار می گیرد. هرچه جریان عبوری از لوله بیشتر باشد، افت فشار بیشتر از صفحه اوریفیس خواهد بود.
در دینامیک سیالات، معادله برنولی و اثر ونتوری برای ارتباط بین سرعت سیال، فشار، ماهیت جریان (آهسته در مقابل آشفته)، و اندازه لوله ها (و صفحات روزنه بحرانی) استفاده می شود. توضیح کامل این معادلات از حوصله این مقاله خارج است.
کلید اندازه گیری خوب فلومتر این است که قطر اوریفیس را تأیید کنید و اطمینان حاصل کنید که کوچکترین قطر (بزرگترین محدودیت) در مسیر جریان است. در حالی که جریان را می توان از معادلات دینامیک سیالات محاسبه کرد، گاهی اوقات، یافتن تمام پارامترهای مورد نیاز برای این معادلات دشوار است.
در عوض، سرعت جریان را می‌توان همیشه بر اساس یک فلومتر قابل اعتماد محاسبه کرد، یا برای مایعات غیرخطرناک، یک آزمایش ساده «سطل» که در آن سیال اجازه می‌دهد به داخل سطل جریان یابد و برای مدت زمان معینی وزن شود تا یک سطل نرخ جریان جرمی اندازه‌گیری شود.
اختلاف فشار گیج معمولا در صنعت استفاده می شود. علاوه بر اندازه گیری فشار برای مقایسه بخش های مختلف فرآیند، آنها همچنین می توانند سطح، حجم و جریان سیال را بسته به پیکربندی آنها اندازه گیری کنند. همانطور که مشخص است، اکثر سنسورهای فشار سنج از نظر فنی ترانسمیتر های اختلاف فشار هستند، اما یک طرف آن به جای بخشی دیگر از فرآیند در معرض فشار اتمسفر قرار دارد.
[fusion_person name=”تیم تولیدمحتوای میراکنترل” title=”میراکنترل؛کنترل فرایند اتوماسیون” picture=”https://miracontroller.com/wp-content/uploads/2021/02/icons8-manager-80.png” picture_id=”21002|full” pic_link=”” linktarget=”_self” pic_style=”” pic_style_blur=”” pic_style_color=”” pic_bordersize=”” pic_bordercolor=”” pic_borderradius=”” hover_type=”none” background_color=”” content_alignment=”center” icon_position=”bottom” social_icon_boxed=”” social_icon_boxed_radius=”” social_icon_color_type=”” social_icon_colors=”” social_icon_boxed_colors=”” social_icon_tooltip=”left” blogger=”” deviantart=”” digg=”” dribbble=”” dropbox=”” facebook=”” flickr=”” forrst=”” instagram=”” linkedin=”” myspace=”” paypal=”” pinterest=”” reddit=”” rss=”” skype=”” soundcloud=”” spotify=”” tumblr=”” twitter=”” vimeo=”” vk=”” whatsapp=”https://wa.me/989125376505″ xing=”” yahoo=”” yelp=”” youtube=”” email=”info@miracontroller.ir” show_custom=”no” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=””]تمامی محتوای قرارگرفته در این سایت نتیجه زحمات یکایک افراد تیم تولیدمحتوای میراکنترل است. استفاده از این مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.[/fusion_person][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]
