گیج فشار روگر

فشار سیال: فشار حاصل از مایعات و گازها را فشار سیال می گویند. این فشار می تواند هم به صورت دینامیک و هم به صورت استاتیک باشد.

فشار انفجار: این فشار هم می تواند به صورت محدود و کنترل شده باشد و هم نامحدود و غیر کنترل شده. استفاده از این فشار در صنایع نظامی و فضایی کاربرد فراوانی دارد.

فشار محیط: این فشار توسط محیط اطراف به سیستم وارد می شود. نیروی تقابلی به این فشار بسیار با اهمیت بوده و اساس زندگی را تشکیل می دهد. همین موضوع دال بر این است که انسان قادر به زندگی در فضا بدون لباس های فضانوردی نیست. چرا که در فضا نیروی در تقابل با فشار داخل بدن وجود ندارد.

فشار اطمینان: به فشار تعریف شده ای که سبب آسیب به تجهیزات نمی شود اطلاق می شود. این فشار معمولا توسط API و یا ASME حساب می شود.

فشار منفی: این فشار زمانی تعریف می شود که فشار سیستم از فشار اطرافش کمتر باشد. در این زمان نیرویی از طرف محیط به سیستم وارد می شود که به این نیرو، فشار منفی گفته می شود.

کاربرد پدیده فشار در سیستم های صنعتی

فعل و انفعالات در سیستم های صنعتی بر اساس نیرو و انرژی می باشد. کارکرد این دو پارامتر در سیستم های صنعتی بر اساس فشار وارده بر ابزار و وسایل صنعتی می باشد. فشار در سیستم های هیدرولیکی از مقاومتی که در مسیر جریان وجود دارد ناشی می شود. ابزار های صنعتی برای عملکرد نیاز به انرژی دارد. انرژی برای به حرکت درآوردن موتورها و ابزار صنعتی به شکل های متفاوتی ظاهر می شود که یکی از این اشکال پرکاربرد فشار می باشد.

نحوه اندازه گیری فشار

اندازه گیری فشار در سیستم های صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و تغییرات اندکی در آن همراه با تغییرات وسیعی در فعل و انفعالات سیستم ها و ابزارهای صنعتی است. به همین علت اندازه گیری درست و کنترل آن می تواند در مدیریت انرژی در سیستم های صنعتی اثر گذار باشد. در همین راستا در این بخش به بررسی موارد زیر می پردازیم.

• مفهوم واحد فشار
• روش اندازه گیری فشار با استفاده از مانومتر
• روش اندازه گیری فشار با استفاده از بارومتر
• روش اندازه گیری فشار با استفاده از خاصیت ارتجاعی
• اندازه گیری فشار با استفاده از استرین گیج
• اندازه گیری ظرفیتی فشار

مفهوم واحد فشار

برای اندازه گیری فشار واحد های متفاوتی به کار می رود. پاسکال واحدی است که در سیستم SI به کار می رود. در حقیقت یک پاسکال برابر با یک نیوتن نیرو می باشد. به عقیده ی فیزیک دانان واحد اتمسفر از واحد پاسکال بهتر بوده و به طور کلی بهترین واحدی است، که مرجعی برای سایر واحد ها می باشد و به صورت فشار متوسط هوا بر سطح دریا تعریف می شود. البته واحد های دیگری نیز برای اندازه گیری فشار به کار می رود که معمولا کم کاربرد بوده و بیشتر مخصوص شرایط خاص هستند.

روش اندازه گیری فشار با استفاده از مانومتر

سه نوع نیروی فشار را می توان با استفاده از این روش اندازه گیری کرد که شامل:

فشار مطلق:

اگر هر فشاری نسبت به خلاء اندازه گیری شود به آن فشار مطلق گفته می شود.

فشار نسبی:

اگر هر فشاری نسبت به اتمسفر صفر اندازه گیری شود به آن فشار نسبی گویند.

فشار تفاضلی:

اگر فشار ها نسبت به یکدیگر اندازه گیری شوند به آن فشار تفاضلی گویند.

در اندازه گیری با روش مانومتر یک لوله ی یو شکل وجود دارد که فشار موجود در آن سبب تغییر ارتفاع مایع درون آن می شود. در این روش برای اندازه گیری فشار های پایین از مایعات سبک و برای اندازه گیری فشارهای بالا از مایعات سنگین با گرانروی کم استفاده می شود.

روش اندازه گیری فشار با استفاده از بارومتر

این وسیله برای اندازه گیری فشار هوا و یا همان فشار جو به کار می رود. در ساختار آن یک قوطی فلزی وجود دارد که هوا پر و خالی می شود. پر شدن هوا سبب فشار به اهرم و حرکت عقربه می شود.

روش اندازه گیری فشار با استفاده از خاصیت ارتجاعی

تغییر شکل مواد در اثر فشار یکی از تکنیک های مهم در اندازه گیری فشار می باشد که اساس کار فشار سنج های ارتجاعی را تشکیل می دهد. از این تکنیک در روش هایی چون: دیافراگمی، کپسول، لوله بوردن و دمپرها استفاده می شود. که در زیر به طور مختصر در مورد آنها صحبت می کنیم:

اندازه گیری فشار دیافراگمی

اصول اندازه گیری در این روش بر اساس تغییر شکل صفحات موجود در دستگاه است. در این دستگاه ها جنس دیافراگم ممکن است فلزی و یا غیر فلزی باشد. انواع غیر فلزی معمولا برای اندازه گیری فشارهای پایین و نوع فلزی برای اندازه گیری فشار های بالا هستند.

اندازه گیری فشار کپسولی

در این نوع فشارسنج ها نیز از دیافراگم استفاده می شود. فضای بین دیافراگم ها با مواد سیال غیرقابل تراکمی پر می شود. در برخی موارد که در سیستم ها فشارهای بالایی قرار دارد از چند کپسول به صورت سری استفاده می شود.

اندازه گیری فشار دمپر

اساس اندازه گیری در این روش بر ایجاد انبساط در اثر اعمال فشار می باشد که موجب جابجایی اهرم می شود. جابجایی اهرم متناسب با میزان فشار اعمال شده است. در این روش برای اندازه گیری فشارهای زیاد از دیافراگم کوچک و برای فشارهای کم از دیافراگم بزرگ استفاده می شود.

اندازه گیری فشار با لوله بوردن

در این فشارسنج ها لوله ای به صورت حلزونی و مارپیچ وجود دارد که طول لوله با اعمال فشار تغییر می کند. ظرفیت این فشارسنج بسیار بالاتر از دو فشارسنج دیگر بوده و معمولا برای اندازه گیری فشار های بالا استفاده می شود. این روش اساس ساخت گیج فشار روگر می باشد که در ادمه در مورد آ« صحبت خواهیم کرد.

اندازه گیری فشار با استفاده از استرین گیج

از معروف ترین فشار سنج های الکتریکی استرین گیج ها هستند. این ابزارها برای اندازه گیری فشار های بالا در سیستم های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. فاکتور گیج در این فشار سنج ها حدود 2 می باشد. این به این معنی است که اگر طول لوله در اثر فشار 1 درصد تغییر کند میزان مقاومت آن 2 درصد می باشد.

اندازه گیری ظرفیتی فشار

این روش به عنوان روش خازنی نیز معروف است که اغلب اعمال فشار موجب تغییر فاصله ی جوشن ها شده و این تغییر در فاصله جوشن ها موجب تغییر در ظرفیت خازن می شود. این تغییر ظرفیت منجر به تغییر ولتاژ متناسب به فشار اعمال شده می شود.

گیج فشار روگر چیست؟

الان که با مفهوم فشار، کاربردهای آن در سیستم های صنعتی و نحوه ی اندازه گیری آن آشنا شدیم. می توانیم در مورد یکی از ابزارهای اندازه گیری فشار در سیستم های صنعتی که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته صحبت کنیم. این ابزار با نام گیج فشار روگر است که اخیرا به صورت گسترده ای مورد توجه شرکت های صنعتی سراسر دنیا قرار گرفته است. در همین راستا و برای آشنایی با این ابزار صنعتی موارد زیر را در مورد آن مورد بررسی قرار خواهیم داد.

توضیحاتی پیرامون گیج فشار روگر

• نحوه ی کارکرد گیج فشار روگر
• نحوه ی ساخت گیج فشار روگر
• انواع گیج فشار روگر
• اطلاعاتی پیرامون گیج فشار روگر
• نکاتی کلیدی در ارتباط با گیج فشار روگر
• سوالات متداول در رابطه با گیج فشار روگر

توضیحاتی پیرامون گیج فشار روگر

کسانی که در حوزه ی صنعت نفت و یا گاز فعالیت دارند، قطعا با گیج فشار ها آشنایی دارند. این فشار سنج ها با نام های مختلفی چون مانومتر و یا گیج فشار آنالوگ نیز شناخته می شوند، در حقیقت ابزار هایی هستند که از یک شیوه ی خاص برای اندازه گیری فشار در سیستم های صنعتی استفاده می کنند. علاوه بر سیستم های صنعتی وجود این گیج فشار ها در پالایشگاه ها نیز بسیار ضروری بوده و انواع مختلف آن ها در این سیستم ها کاربرد دارد. گیج فشار روگر یک ابزار برای اندازه گیری فشار در داخل مخازن سیستم های صنعتی می باشد. قدرت عملکرد فشار سنج ها به حدی است که از ان ها می توان در سیستم های لوله کشی و یا مخازن دفع شده زیر دریا نیز استفاده کرد. فشار اعمال شده بر روی این گیج فشار ها سبب حرکت عقربه ای آن ها می شود. گزارشاتی که از این فشار سنج ها قابل دریافت می باشد به صورت آنالوگ و یا دیجیتال است.

نحوه ی کارکرد گیج فشار روگر

اگر بخواهیم به صورت ساده عملکرد این فشارسنج ها را توضیح دهیم. در یک توضیح ساده شما یک شیلنگ و یا لوله ی انعطاف پذیر را در نظر بگیرید و سپس شروع به باز کردن آب به داخل آن کنید در ابتدا که میزان آب ورودی پایین است لوله و یا شیلنگ حالت خوابیده دارد ولی زمانی که میزان آب ورودی به آن افزایش پیدا می کند، لوله حالت ایستاده پیدا می کند. همین توضیح ساده اساس کار در گیج فشار می باشد. در حقیقت در حالت اول به دلیل اینکه ما فشار پایین تری را اعمال کرده ایم تغییر حالت لوله کمتر است اما زمانی که اعمال فشار افزایش پیدا می کند، طبیعتا تغییر در حالت لوله نیز بسیار بیشتر خواهد بود.

در سیستم های صنعتی برای گیج فشارها هم دقیقا همین حالت صدق می کند به این صورت که اگر فشار محیطی اعمال شده بر روی این فشار سنج ها کم باشد، تغییر حالت در آن ها کم بوده و در نتیجه عقربه کمتر حرکت می کند و عدد کمتری را نشان می دهد ولی زمانی که فشار در سیستم های صنعتی افزایش می یابد تغییرات حالت و به تبع آن حرکت عقربه هم افزایش می یابد و عدد بزرگتری را نشان می دهد. در این فشار سنج ها یک قسمت حسگر و یک قسمت نشانگر وجود دارد که تغییراتی که در قسمت حسگر اتفاق می افتد سبب تغییر در قسمت نشانگر می شود.

نحوه ی ساخت گیج فشار روگر

همانطور که در مطالب قبل به آن اشاره شد اساس ساخت گیج فشار روگر بر اندازه گیری فشار بر مبنای بوردون می باشد. البته گیج فشار روگر دارای انواع مختلفی از فشار های سنج های دیافراگمی، روغنی و تفاضلی می باشد ولی اساس کار همه این ها بر طراحی بوردون می باشد. جنس لوله در این گیج فشار ها ممکن است از آلیاژ، برنز، برنج، مس، فولاد و نیکل می باشد. لوله های طراحی شده در این ها دارای انعطاف پذیری بالایی بوده و یک طرف آن ها بسته می باشد، انتهای بسته به اهرم دندانه ای متصل می باشد که یک عقربه بر روی آن نصب شده است. به حرکت این لوله، عقربه شروع به حرکت می کند. در حقیقت طبق موارد گفته در قبل با اعمال فشار بر روی لوله میزان خمیدگی آن کمتر شده و عقربه ها عدد بالاتری را نشان می دهند. فشار سنج های اولیه که بر مبنای بوردون طراحی شده بودند بسیار ساده و اولیه بوده و توانایی فشارسنج را در فشارهای بالا نداشتند ولی با پیشرفت علم مهندسی در طراحی این فشار سنج ها، میزان دقت و توانایی آن ها در اندازه گیری فشار به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافت به طوری که گیج فشار روگر که به عنوان جدیدترین فشارسنج، امروزه در سیستم های جهانی مورد استفاده قرار می گیرد دارای مقاومت و توانایی بالایی برای اندازه گیری فشار در سیستم های صنعتی می باشد.

انواع گیج فشار روگر

گیج فشار های روگر دارای انواع مختلفی بوده که در سیستم های صنعتی بسته به شرایط مختلف دارای کاربرد های فراوانی هستند در این قسمت به بررسی انواع این گیج فشار ها خواهیم پرداخت.

گیج فشار روگر عقربه ای: نام دیگر این ها مانومتر رویگر، گیج فشار آنالوگ RUEGER، RUEGER Pressure Gauge می باشد. این فشار سنج ها از مکانیسم های مختلفی چون بوردون و تیوب و یا دیافراگمی استفاده می کنند که نحوه ی کار به این صورت است که المنت موجود در این ها در اثر اعمال فشار تغییر حالت داده و این تغییر حالت به یک عقربه در روی دستگاه منتقل می شود.

گیج فشار روگر تست

تین گیج فشار ها دارای توانایی بالاییی در اندازه گیری فشار های بالا هستند و دقت بسیار بالایی در این شرایط دارند. این ابزار ها بیشتر به عنوان کالیبراتور کاربرد دارند و برای سنج دقت سایر فشارسنج ها مورد استفاده قرار می گیرند.

گیج فشار روگر روغنی

این فشارسنج ها نقش مهمی در صنعت و تجارت دارند. این فشار سنج ها در مقایسه با انواع خشک دقت اندازه گیری بالاتری را دارند. محفظه ی داخلی این ها معمولا با گلیسیرین و یا سیلیکون پر می شود. مقدار روغن استفاده شده باید به اندازه ای باشد که همه قطعات موجود در این فشارسنج ها را پوشش دهد. اصطکاک ایجاد شده در این ها بسیار پایین بوده و همین موضوع سبب می شود تا در کنار اندازه گیری دقیق، خرابی قطعات این ابزار به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

گیج فشار روگر تفاضلی

این فشار سنج بیشتر در سیستم های هواشناسی، هواپیمایی، اتومبیل و صنعت نفت و گاز کاربرد دارد. قادر به اندازه گیری فشار از سطح دریا، فشار عمق و فشار جریان است. همچنین به کمک این فشارسنج می توان سطح یک مخزن را اندازه گیری کرد. سطح این فشارسنج ها به گونه ای آب بندی می شود که جلوی هر نشتی گرفته شود.

گیج فشار روگر منفی

از این فشارسنج برای اندازه گیری فشار در شرایط محیطی استفاده می شود. می توان این فشارسنج را به گونه ای تنظیم کرد که فشار اتمسفر را صفر نشان دهد پس می تواند فشار های کمتر از آن و خلاء را منفی گزارش کند. برای همین منظور نام دیگر این فشار سنج، گیج فشار خلاء می باشد.

گیج فشار روگر دیافراگمی

از این فشارسنج ها زمانی استفاده می شود که امکان تماس بین فشار سنج و ماده یا سیستم وجود ندارد. این شرایط شامل موارد زیر می باشد:

• محیط های خورنده و اسیدی
• محیط های چسبناک
• محیط هایی که امکان تبلور یا پلیمریزاسیون وجود دارد.
• محیط هایی دارای درجه حرارت بسیار بالا.

این فشارسنج ها از یک ورقهی نازک از جنس فلز تشکیل شده اند که می تواند صاف و یا موج دار باشد. دیافراگم در ایجا به قیمت های متحرک متصل است و در صورت وجود فشار سبب حرکت عقربه می شود.

گیج فشار روگر اکسیژن

این فشار سنج ها با نام مانومتر اکسیژن هم شناخته می شوند که بیشترین کاربرد آن ها در بیمارستان ها می باشد. این ها مجهز به یک لیوان مرطوب هستند که گاز اکسیژن پس از خروج از مانومتر و تعیین فشار آن از این لیوان مرطوب عبور کرده و هوای مطلوبی به بیمار می رسد. از مهم ترین کاربرد های آن تنظیم میزان گاز اکسیژن ورودی به محل تنفس بیمار است.

گیج فشار روگر هوا

این فشارسنج بیشتر برای اندازهگیری فشار در سیستم های هیدرولیکی کاربرد دارد و برای تنظیم فشار سیالات مورد استفاده قرار می گیرد.

گیج فشار روگر آب

این نوع فشارسنج ها معمولا اندازه گیری فشار در سیستم های آبی مثل تصفیه خانه ها و یا سد ها کاربرد دارند. سطح رویی آن ها از پوشش ضد آب بوده و به هیچ وجه ممکن آب وارد این فشارسنج ها نمی شود.