گیج فشار

گیج فشار یا فشارسنج، ابزاری است که برای اندازهگیری و نمایش مقدار فشار یک سیال (مایع، گاز یا بخار) در یک سیستم بسته یا باز استفاده میشود. این ابزار در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک، تهویه مطبوع و حتی مصارف خانگی کاربرد گستردهای دارد. دقت و انتخاب نوع گیج فشار به شرایط عملیاتی مانند دما، فشار و خواص سیال بستگی دارد.

انواع گیج فشار

گیجهای فشار بر اساس مکانیسم عملکرد و طراحی به چند دسته اصلی تقسیم میشوند:

۱. گیج فشار مکانیکی (بوردون تیوب، دیافراگمی، کپسولی)

• گیج فشار بوردون تیوب (Bourdon Tube):

  • پرکاربردترین نوع گیج فشار است که از یک لوله خمیده فلزی (معمولا برنجی یا استیل) تشکیل شده است.

  • با افزایش فشار، لوله بوردون باز میشود و این حرکت به یک عقربه متصل شده و فشار را روی صفحه نمایش نشان میدهد.

  • مناسب برای فشارهای متوسط تا بالا (تا ۱۰۰۰ بار و بیشتر).

• گیج فشار دیافراگمی (Diaphragm):

  • از یک دیافراگم انعطافپذیر استفاده میکند که با تغییر فشار خم میشود.

  • برای سیالات ویسکوز، دوغابها یا محیطهای خورنده مناسب است.

• گیج فشار کپسولی (Capsule):

  • شامل دو دیافراگم متصل به هم است که برای اندازهگیری فشارهای کم (مثلاً در سیستمهای گازی) استفاده میشود.

۲. گیج فشار دیجیتال

• از سنسورهای الکترونیکی مانند پیزو resistive یا خازنی برای اندازهگیری فشار استفاده میکند.

• قابلیت اتصال به سیستمهای PLC و نمایشگرهای دیجیتال را دارد.

• دقت بالا و امکان ثبت دادهها را فراهم میکند.

۳. گیج فشار تفاضلی (Differential Pressure Gauge)

• اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازهگیری میکند (مثلاً در فیلترها یا مبدلهای حرارتی).

• در سیستمهای HVAC و صنایع نفت و گاز کاربرد دارد.

۴. گیج فشار خلأ (Vacuum Gauge)

• برای اندازهگیری فشارهای زیر اتمسفر (خلأ) طراحی شده است.

• در صنایع دارویی، آزمایشگاهها و سیستمهای تبرید استفاده میشود.

کاربردهای گیج فشار

• صنعت نفت و گاز: نظارت بر فشار خطوط لوله، مخازن و پالایشگاهها.

• سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک: کنترل فشار در پمپها و سیلندرها.

• صنایع غذایی و دارویی: اطمینان از فشار مناسب در فرآیندهای استریلیزاسیون.

• تهویه مطبوع (HVAC): تنظیم فشار در سیستمهای کولینگ و گرمایش.

• مصارف خانگی: مانند مانیتورینگ فشار آب در ساختمانها.

عوامل مؤثر در انتخاب گیج فشار

• رنج فشار: گیج باید بتواند حداقل و حداکثر فشار سیستم را تحمل کند.

• دقت: معمولاً بر اساس درصدی از اسپان (محدوده اندازهگیری) بیان میشود (مثلاً ±۱%).

• جنس بدنه و المان حسگر: برای محیطهای خورنده از استینلس استیل یا مواد مقاوم استفاده میشود.

• نوع اتصال: رزوهی (Threaded)، فلنجی یا سنسوری.

• شرایط محیطی: دما، لرزش و رطوبت میتوانند بر عملکرد گیج تأثیر بگذارند.

مزایا و معایب گیجهای فشار

• مزایا:

  • مکانیکی: قیمت پایین، نگهداری آسان و عمر طولانی.

  • دیجیتال: دقت بالا، قابلیت اتصال به سیستمهای کنترل هوشمند.

• معایب:

  • مکانیکی: احتمال خطا در محیطهای با لرزش بالا.

  • دیجیتال: هزینه بالاتر و نیاز به منبع تغذیه.

نگهداری و کالیبراسیون

• کالیبراسیون دورهای: برای اطمینان از دقت اندازهگیری، گیج فشار باید به صورت منظم کالیبره شود.

• نصب صحیح: از نصب گیج در محلهایی با لرزش زیاد یا دمای极端 خودداری شود.

• محافظت در برابر overload: استفاده از شیرهای محدودکننده فشار برای جلوگیری از آسیب به گیج.

نتیجه گیری

گیج فشار یکی از ابزارهای ضروری در صنایع مختلف است که با اندازهگیری دقیق فشار، به بهینهسازی فرآیندها و افزایش ایمنی سیستمها کمک میکند. انتخاب نوع مناسب گیج فشار به نیازهای پروژه، شرایط محیطی و نوع سیال بستگی دارد. با پیشرفت فناوری، گیجهای دیجیتال و هوشمند با قابلیت اتصال به اینترنت اشیا (IoT) در حال گسترش هستند که امکان مانیتورینگ و کنترل دقیقتر را فراهم میکنند. در نهایت، استفاده از گیجهای با کیفیت و کالیبره شده میتواند از خرابی تجهیزات و وقوع حوادث جلوگیری کند.