ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر چیست؟انواع و کاربرد pressure transmitter

ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر از جمله تجهیزات پر کاربرد ابزاردقیق برای اندازه گیری فشار سیالات است . ترانسمیتر ها فشار را به سیگنال های الکتریکی تبدیل میکنند و سپس به سیستم کنترلی مانند یک PLC ارسال می کنند .

ترانسمیتر های فشار دارای مدل های متفاوتیست که نوع سنسور اندازه گیری و بدنه و نوع پروتکل ارتباطی در آن ها فرق دارد که هر کدام در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی ، نفت و گاز، صنایع غذایی، داروسازی و نیروگاه استفاده می‌شوند .

کاربرد ترانسمیتر فشار در صنعت:

به صورت کلی، پرشر ترانسمیتر کاربردهای خیلی زیادی در صنایع مختلف دارند :

• اندازه گیری فشار و اختلاف فشار انواع پمپ و کمپرسور های صنعتی
• کنترل فشار در سیستم ساخت ماشین های صنعتی
• کنترل فشار در فرآیند حفر چاه های نفتی و گازی
• کنترل کارکرد توربین‌ها، خط های انتقال، کنترل ولو ها در نیروگاه‌ها
• اندازه گیری فشار پمپ‌های بزرگ برای انتقال آب و فاضلاب در شبکه توزیع خدمات شهری
• کنترل فشار لوله ها برای انتقال سیالات ویسکوز و نیمه جامد در کارخانجات فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی‌‌
• نظارت بر فشار پمپ های دارای سیالات شیمیایی خورنده در کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی
• سنجش فشار مطلوب برای ساخت خمیر کاغذ در کارخانه ها
• کنترل بر روی فشار سیالات ریز و پودری مانند قرص و کپسول در تولید دارو
• اندازه گیری فشار تاسیسات گرمایشی و سرمایشی

جز این موارد، ترانسمیترهای فشار در باقی صنایع مثل کشاورزی و تولید پلاستیک و سیمان و … نیز استفاده می شود .

کاربرد های دیگر پرشر ترانسمیتر :

با استفاده کردن از تجهیزات جانبی در کنار pressure transmitter می توان پارامتر های بیشتری را نیز اندازه گیری کرد .

1. اندازه گیری فشار
2. اندازه گیری جریان
3. اندازه گیری ارتفاع و عمق
4. آزمایش نشتی
5. اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا :کاربرد آن در موشک،هواپیما،هواشناسی و ماهواره است.

ترانسمیتر فشار چگونه کار می کند و اجزای آن چیست ؟

ترانسمیترهای فشار معمولاً از اجزای اصلی زیر تشکیل شده اند که هر کدام عملکرد خاص خود را دارند:

سنسور فشار: این قسمت از پرشر ترانسمیتر وظیفه اندازه گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی یا الکترونیکی را بر عهده دارد. سنسورهای فشار از اصول فیزیکی مختلفی مانند دیافراگم یا Diaphragm (این سنسورها خروجی خطی، پسماند کم و پایداری خوبی دارند.) ، استرین گیج یا Strain Gauge ( این سنسور دارای خروجی ولتاژ DC است و حساسیت چندانی ندارند و محدوده دمایی کمی دارند.)، پیزوالکتریک و Piezoelectric ( این سنسورها دارای ابعاد کوچک با ساختار قوی، دامنه دمایی وسیع و پاسخ سریع هستند.) و پیزورزیستیو یا Piezoresistive ( این سنسورها دارای خروجی ولتاژ DC، اندازه کوچک، زمان پاسخگویی سریع و حساسیت بالا هستند، اما نسبت به تغییرات دما حساسیت کمتری دارند.) استفاده می کنند. این سنسورها اختلاف فشار را به تغییرات مکانیکی یا الکترونیکی تبدیل می کنند.

مبدل یا ترانسدیوسر : وظیفه آن تبدیل سیگنال مکانیکی یا الکترونیکی از سنسور فشار به سیگنال الکتریکی را بر عهده دارد. این قسمت از یک مدار الکترونیکی تشکیل شده است که سیگنال های ورودی را دریافت کرده و آنها را به سیگنال خروجی قابل فهم تبدیل می کند.

 نمایشگر: برخی از پرشر ترانسمیتر ها دارای یک نمایشگر هستند که می تواند فشار را به صورت عددی یا گرافیکی دهد. این نمایشگرها معمولاً در سیستم های نظارت و کنترل برای نمایش مستقیم فشار و ارائه اطلاعات تصویری به مسئول مربوطه استفاده می شود.

نحوه عملکرد ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر :

هر پرشر ترانسمیتر به روشی خاص و متفاوت از سایر فرستنده ها کار می کند، اما به طور کلی این تجهیزات می توانند تغییرات فشار را در شرایط متفاوت اندازه گیری کرده و آنها را به عنوان یک عدد دیجیتال نشان دهند .
مثلا ، برخی از ترانسمیتر ها که از مواد پیزوالکتریک استفاده می کنند، می توانند نیروی مکانیکی را به عنوان فشار شناسایی کنند و آن را به جریان الکتریکی تغییر دهند. به علاوه ، برخی از سنسورهای فشار ، وابسته به فشار خالص هوا در یک سیستم یا مخزن هستند و جز با هوای خالص کالیبره نمی شوند .

به طور کلی عملکرد ترانسمیتر فشار به دو قسمت تقسیم می شود : قسمتی که فشار را شناسایی می کنند و قسمتی که نتیجه اندازه گیری شده را منتقل می کند. در نهایت، ابزارهایی مانند Emerson’s Hart Calibrator 475 برای کالیبراسیون سیستم های محاسبه فشار که از پروتکل هارت برای این منظور استفاده می کنند، استفاده می شود.

محل نصب ترانسمیتر فشار:

ترانسمیترهای فشار در نقاط مختلف لوله ها و مخازن برای محاسبه فشار در سراسر محفظه نصب می شوند. این فرستنده ها از سه قسمت اصلی تقویت کننده، مبدل و سنسور تشکیل شده اند.
ترانسمیتر ها به دو نوع پنوماتیک و برقی تقسیم می شوند. خروجی ترانسمیتر های الکتریکی بین 4 تا 20 میلی آمپر است، در حالی که خروجی فرستنده های پنوماتیک از 3 تا 15 psi متغیر است .

باید یادآور شوم که قطعات ترانسدیوسر و تقویت کننده در انواع ترانسمیترها یکسان هستند و فقط میتواند قسمت سنسور متفاوت باشد .

تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست ؟

ترانسمیتر و ترانسدیوسر ها  تقریبا یکسان هستند . ترانسدیوسر فشار (Pressure Transducer)، تجهیزی است که برای تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی استفاده میشود. خروجی ترانسدیوسر معمولا به صورت ولتاژ یا جریان متغیر است. ولی ترانسمیتر ها سیگنال های الکتریکی را دریافت میکنند و آن ها را تبدیل به سیگنال های قابل فهم برای PLC  ها میکنند . خروجی ترانسمیتر ها معمولا آمپر است .

اگر اتصال الکتریکی در سیستم کوتاه باشد ، انتخاب یک ترانسدیوسر برای شما بهتر است .

مزیت های استفاده از ترانسمیتر فشار :

• امکان اندازه گیری فشار سطح به صورت مستقیم یا اختلافی
• قابلیت کار در محیط های متفاوت و دوای بالا حتی در زیر آب
• مقاوم در برابر میدان های الکترومغناطیسی به دلیل ساخت توسط مواد پیزوالکتریک
• امکان وصل شدن به سیستم های الکتریکی و فرستادن سیگنال های استاندارد
• قابلیت فرستادن سیگنال به فاصله های دور با کمترین میزان افت سیگنال
• تنوع مدل برای استفاده در شرایط متفاوت

انواع ترانسمیتر های فشار :

ترانسمیتر فشار قلمی : این نوع ترانسمیتر به شکل باتری قلمی طراحی شده و برای محاسبه دقیق فشار سیستم ها استفاده میشود .

ترانسمیتر فشار دیافراگمی : این نوع ترانسمیتر ها معمولا از فولاد ضدزنگ استفاده میشود و استفاده بیشتر آن برای صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی است .

ترانسمیتر فشار تفاضلی یا ترانسمیتر اختلاف فشار : برای اندازه گیری فشار بین دو مخزن یا دو طرف یک لوله استفاده میشود.

ترانسمیتر فشار ضد انفجاری : این مدل از ترانسمیتر فشار برای سیال هایی که احتمال جرقه زدن آن زیاد است ، مثل تولید آمونیاک استفاده میشود .

ترانسمیتر فشار صنعتی : برای محاسبه فشار در محدوده فشار بالا کاربرد دارد.

ترانسمیتر فشار هوشمند :این تجهیز دقت و سرعت زیادی دارد و باعث اندازه گیری دقیق تری میشود.

ترانسمیتر فشار دارای نمایشگر : در این ترانسمیتر فشار از نمایشگر برای دیدن اندازه ها استفاده میشود و قابلیت ارسال آن به اتاق کنترل نیز وجود دارد .

8 نکته مهم در انتخاب ترانسمیتر فشار مناسب :

1. نوع فشار
2. جنس و متریال سنسور
3. نوع کپسول
4. دقت اندازه گیری ترانسمیتر
5. نوع خروجی و پروتکل های ارتباطی
6. رنج و محدوده اندازه گیری
7. شرایط محیطی
8. استاندارد ها

برند های معروف ترانسمیتر فشار :

• Emerson Rosemount
• Endress + Hauser
• ABB
• Yokogawa
• Honeywell
• Siemens
• WIKA
• KROHNE