پرشر ترانسمیتر ( ترانسمیتر فشار )

پرشر ترانسمیتر

ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر یکی از پر کاربردترین تجهیزات فشار محسوب می شود. این وسیله پس از اندازه گیری فشار سیالات توسط المنت اندازه گیری به وسیله یک ترانسدیوسرسیگنال ولتاژ یا جریانی استاندارد معمولا از 4 تا 20 میلی آمپر به اتاق کنترل یا سیستم مانیتورینگ ارسال می کند.

ترانسمیترهای فشار به دلیل دقت و پایداری بالا ، قابلیت اتصال به سیستم ‌های کنترلی، انتقال سیگنال  به فواصل دور و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت در بسیاری صنایع استفاده می شوند. این ترانسمیترها به همراه انواع مختلفی از سنسورها تولید می‌ شوند. سنسورهای خازنی، پیزوالکتریک و پیزومقاومتی (استرین گیج) از رایج‌ترین انواع سنسورها در ترانسمیترهای فشار هستند.

هر یک از این سنسورها به‌واسطه تغییر شکل دیافراگم جداکننده سنسور در اثر تغییرات فشار، ولتاژ الکتریکی تولید می‌ کنند. سپس ترانسدیوسر فشار این ولتاژ را تقویت کرده و به یک سیگنال جریان در محدوده 4 تا 20 میلی‌آمپر تبدیل می‌ کند.

برای ساخت سنسور و دیافراگم ترانسمیترهایی که برای سیالات خورنده استفاده می شوند، از متریالی مانند استیل، هستلوی، مونل و اینکونل استفاده می شود.

معرفی اجزای ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار از سه قسمت اصلی شامل سنسور، مبدل یا ترانسدیوسر و تقویت کننده سیگنال تشکیل می شوند. در ادامه به معرفی هر کدام می پردازیم:

• سنسور فشار: سنسور در پرشر ترانسمیتر مسئول تشخیص و اندازه‌ گیری فشار است. سنسور فشار تغییرات فشار را به یک سیگنال فیزیکی مانند تغییر مقاومت الکتریکی، تغییر ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل می ‌کند. نوع سنسور ممکن است باتوجه به نوع فشار و شرایط کاربردی متفاوت باشد.
• مبدل یا ترانسدیوسر: مبدل وظیفه تبدیل سیگنال فیزیکی از سنسور به یک سیگنال قابل اندازه‌ گیری مانند سیگنال جریان 4 تا20 میلی آمپر (mA) یا سیگنال ولتاژ به صورت 0-10 ولت را دارد. این مبدل سیگنال را به صورت استاندارد و مناسب جهت ارسال به سیستم کنترلی یا نمایشگر تبدیل می ‌کند.
• تقویت کننده سیگنال: تقویت کننده سیگنال وظیفه تقویت سیگنال خروجی از مبدل را دارد تا برد و قدرت سیگنال را افزایش دهد. این قسمت از ترانسمیتر به منظور ارسال سیگنال به فواصل بلندتر، جبران اثرات نویز و افزایش دقت سیگنال استفاده می ‌شود.
• دیافراگم: غشایی نازک و انعطاف پذیر که در پاسخ به تغییرات فشار منحرف می شود. انحراف دیافراگم همان چیزی است که به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. بر اساس نوع کاربرد می توان آن را از موادی مانند فولاد ضد زنگ، هستلوی، مونل یا تانتالیوم ساخت.
• اتصال فرآیندی: بخشی از ترانسمیتر فشار است که به فرآیند اندازه گیری متصل می شود. این اتصال تضمین می کند که فشار حاصل از فرآیند به طور دقیق به سنسور منتقل می شود.

انواع المنت اندازه گیری در پرشر ترانسمیتر

سنسور یا المنت فشار وظیفه شناسایی و نظارت بر فشار گاز یا مایع را بر عهده دارد و اطلاعات مربوط به فشار را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. انواع مختلفی از سنسورها برای اندازه‌ گیری فشار استفاده می ‌شوند که هر کدام اصول کار و کاربرد خاص خود را دارند. در ادامه انواع سنسورهای فشار ذکر می شوند:

1.دیافراگمی

ترانسمیترهای فشار با سنسور دیافراگمی برای محدوده فشارمعمولا از 1- تا 250 بار با دقت  +/- 0.5 درصد به کار می روند. این ترانسمیترها از یک دیافراگم فلزی برای اندازه گیری فشار سیالات استفاده می کنند. جنس دیافراگم با توجه به ویژگی های سیال فرآیندی از استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) ساخته می شود.

هنگامی که فشار سیال به سنسور دیافراگمی اعمال می ‌شود، دیافراگم خم شده و این انحنای دیافراگم را به صورت تغییرات الکتریکی تبدیل می ‌کند. این تغییرات الکتریکی سپس توسط ترانسمیتر فشار به سیگنال جریانی 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل می شود. مزایای استفاده از ترانسمیترهای فشار با سنسور دیافراگمی شامل دقت بالا، پاسخ ‌گویی سریع، قابلیت اندازه‌ گیری فشارهای پایین، قابلیت کار در شرایط محیطی سخت و استحکام مکانیکی بالا می ‌باشد.

2.خازنی

سنسورهای فشار خازنی نوع دیگری از سنسورهای ترانسمترهای فشار می باشند که تغییرات در ظرفیت الکتریکی ناشی از خم کردن فشار دیافراگم بین صفحات خازن را تشخیص می دهد. این ترانسمیترها از اصل خازن برای اندازه گیری فشار سیال استفاده می کنند و معمولا با دقت 0.2 درصد در محدوده 1- تا 350 بار کاربرد دارند.

سنسور فشار خازنی بر این اصل عمل می کند که اگر سنسور دیافراگم بین دو صفحه خازن در اثر اختلاف فشار تغییر شکل دهد عدم تعادل ظرفیت بین  دیافراگم و دو صفحه رخ می دهد. متریال دیافراگم می تواند از فولاد ضد زنگ، هستلوی یا  tantalum  باشد.

هنگامی که فشار به سطح دیافراگم وارد می‌شود، تغییر شکل دیافراگم باعث تغییر فاصله بین دو خازن از طریق یک مایع پرکننده می‌ شود. این تغییر درظرفیت در مدار پل خازنی تشخیص داده می شود و به جریان خروجی DC 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل می شود. حرکت یک دیافراگم انعطاف پذیر نسبت به یک صفحه ثابت با تغییر خازن حس می شود.

3.پیزوالکتریک

سنسورهای فشار پیزوالکتریک از اصول فیزیکی پیزوالکتریک استفاده می ‌کنند تا فشار سیال را به سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. از این سنسورها معمولا با دقت +/- 0.5 درصد و تا 700 بار استفاده می شود. هنگامی که فشار مکانیکی به مواد پیزوالکتریک (مانند کوارتز یا سرامیک های خاص) اعمال می شود، بار الکتریکی تولید می کنند. فشار وارد شده به سنسور پیزوالکتریک ولتاژی متناسب با فشار ایجاد می کند و ولتاژ با یک مدار الکترونیکی دیگر به جریان تبدیل می شود.

این ترانسمیترها قابلیت اندازه‌گیری نوسانات فشار کوچک در سطوح فشار استاتیکی بالا را دارد. این سنسورها بسیار مقاوم، دقیق و حساس هستند به همین دلیل در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی و شرایط سخت مورد استفاده قرار می گیرند.

4.پیزومقاومتی یا استرین گیج

سنسورهای پیزومقاومتی تغییرات فشار سیال را به تغییر در مقدار مقاومت الکتریکی تبدیل کرده و در نهایت توسط ترانسدیوسر این تغییرات مقاومت به سیگنال جریانی 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل و ارسال می کنند. فناوری Piezoresistive از تغییر مقاومت الکتریکی یک ماده در هنگام کشش برای اندازه گیری فشار استفاده می کند. از این سنسورهای فشار در محدوده گسترده تری تا 1000 بار با دقت +/- 1 درصد استفاده می شود.

رایج ترین نوع ترانسمیتر فشار پیزومقاومتی است. این ترانسمیترهای فشار از یک ماده مقاوم ساخته شده اند که در پاسخ به فشار اعمال شده مقاومت آنها تغییر می کند. این تغییر مقاومت را می توان اندازه گیری کرد و به سیگنال آنالوگ تبدیل کرد. در ادامه سایر سنسورهای فشار در موارد زیر معرفی می شوند:

• لایه نازک (Thin Film): این روش شامل استفاده از یک لایه نازک است که حاوی عناصر مقاومتی می‌باشد. با تغییرات طول و ضخامت (تغییر شکل) ناشی از فشار، مقاومت این لایه تغییر می‌کند.
• نوری (Optical): در این روش از یک منبع نور استفاده می‌شود که با افزایش فشار به تدریج مسدود می‌گردد. همچنین، یک سنسور وجود دارد که سیگنالی متناسب با تغییرات نور تولید می‌کند. به علاوه، می‌توان از سنسورهای فیبر نوری برای اندازه‌گیری تغییرات مسیر و فاز نور ناشی از فشار استفاده کرد.
• حالت جامد (Solid State): در این روش، به جای استفاده از قطعات متحرک، از عناصر سوئیچینگ نیمه‌هادی مانند ترانزیستورهای اثر میدانی برای اندازه‌گیری فشار بهره‌گیری می‌شود.

اصول کار ترانسمیتر فشار

اصول کار ترانسمیتر فشار بر پایه تبدیل فشار مکانیکی به سیگنال الکتریکی است.

• اعمال فشار به سنسور: ابتدا فشار گاز، مایع یا بخار از طریق اتصال فرآیندی به سنسور داخلی ترانسمیتر وارد می ‌شود.
• تغییر شکل المان حسگر: فشار واردشده باعث تغییر شکل بسیار کوچک در دیافراگم یا المان حساس دستگاه می ‌شود.
• تبدیل تغییرات مکانیکی به سیگنال الکتریکی: سنسور داخلی، این تغییر شکل را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌ کند. این سنسور می ‌تواند از نوع خازنی، پیزورزیستیو، استرین گیج یا سرامیکی باشد.
• پردازش سیگنال داخلی: سیگنال خام تولید شده توسط سنسور در مدار الکترونیکی ترانسمیتر پردازش، تقویت و اصلاح می ‌شود.
• جبران‌سازی خطاها: در بسیاری از ترانسمیترها، اثر دما، نویز، تغییرات محیطی و خطاهای اندازه ‌گیری تا حد زیادی جبران می ‌شود.
• تبدیل به خروجی استاندارد: پس از پردازش، مقدار فشار به خروجی استاندارد مانند 4-20mA، 0-10V، HART، Modbus  یا Profibus تبدیل می ‌شود.
• ارسال سیگنال به سیستم کنترل: سیگنال خروجی به  PLC، کنترلر یا نمایشگر ارسال می ‌شود تا مقدار فشار خوانده، کنترل یا ثبت شود.
• نمایش مقدار فشار: در برخی مدل ‌ها، نمایشگر محلی روی ترانسمیتر قرار دارد و مقدار فشار را به ‌صورت مستقیم نشان می‌ دهد.
• عملکرد در حلقه کنترل: در سیستم ‌های صنعتی، ترانسمیتر فشار می‌ تواند بخشی از حلقه کنترل باشد و اطلاعات لازم را برای کنترل پمپ، شیر، کمپرسور یا فرآیند فراهم کند.

ترانسمیتر فشار با تبدیل فشار سیالات مختلف (مایع یا گاز) به یک سیگنال الکتریکی عمل می کند. این سیگنال می تواند به راحتی توسط سیستم های کنترل منتقل و تفسیر شود. فرآیند اندازه گیری با سنسور فشار شروع می شود که فشار سیال را تشخیص می دهد. این سنسور می ‌تواند بر اساس فناوری‌های مختلفی از جمله سیلیکون، پیزوالکتریک، خازنی و غیره باشد.

فشار ناشی از سیال باعث تغییر شکل دیافراگم درون پرشر ترانسمیتر می شود. تغییر شکل مکانیکی دیافراگم توسط سنسور فشار به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. سیگنال الکتریکی خام از سنسور توسط مدار اندازه گیری پردازش می شود.

این مدار سیگنال دریافتی را تقویت می کند و آن را برای انتقال به اتاق کنترل تبدیل می کند. در نهایت سیگنال پردازش شده به یک خروجی استاندارد مانند یک حلقه جریان 4 تا 20 میلی آمپر یا یک سیگنال ولتاژی 1 تا 5 ولت تبدیل می شود. این خروجی می تواند در فواصل طولانی به یک PLC یا DCS برای نظارت و کنترل منتقل شود.

به‌طور کلی، اصول کار ترانسمیتر فشار شامل دریافت فشار، تبدیل آن به تغییر مکانیکی، تبدیل تغییر مکانیکی به سیگنال الکتریکی، پردازش سیگنال و ارسال خروجی استاندارد به سیستم کنترلی است. این عملکرد باعث می ‌شود فشار فرآیند با دقت بالا اندازه‌ گیری و کنترل شود.

انواع ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار تجهیزاتی هستند که فشار را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌ کنند، این سیگنال‌ها می‌ توانند برای کنترل و نظارت در سیستم‌های خودکار مورد استفاده قرار گیرند. این تجهیزات نسبت به گیج های فشار دقت و پایداری بالاتری دارند و قادر هستند داده‌ها را به‌صورت آنی به سیستم‌های کنترل یا ایستگاه‌های نظارت از راه دور منتقل کنند. ترانسمیترهای فشار بر اساس نوع فشاری که اندازه گیری می کنند به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

ترانسمیتر فشار نسبی

اندازه‌گیری فشار توسط این ترانسمیترها به‌صورت نسبی نسبت به فشار محیط (اتمسفر) انجام می‌شود. به عبارت دیگر، برخلاف ترانسمیترهای فشار مطلق که سنسورهای آن‌ها در یک محیط کاملاً ایزوله و خلاء قرار دارند، سنسورهای  ترانسمیترفشار نسبی با محیط بیرون در تماس هستند.

ترانسمیتر فشار مطلق

 ترانسمیترهای فشار مطلق تحت تاثیر فشار اتمسفر قرار نمی گیرد و بر خلاف ترانسمیترهای فشار نسبی سنسور آنها در تماس با محیط اتمسفر نخواهد بود. در واقع ترانسمیتر فشار مطلق یک نوع ترانسمیتر فشار است که فشار را نسبت به فشار صفر مطلق (خلاء کامل) اندازه ‌گیری می ‌کند. سنسور اندازه گیری فشار در ترانسمیترهای فشار مطلق در یک محفظه خلاء دائمی و کاملا آب بندی شده قرار دارد. به همین دلیل اندازه گیری مستقل از عوامل فیزیکی مانند تغییرات ارتفاع و دما می باشد.

ترانسمیتر اختلاف فشار یا فشار تفاضلی

ترانسمیترهای اختلاف فشاری یا تفاضلی (DP) فشار دو نقطه از فرآیند (خط لوله یا مخزن) را اندازه گیری کرده و علاوه بر نمایش فشار، سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر به اتاق کنترل ارسال خواهند کرد. این ترانسمیترها دارای دو پورت ورودی فشار بالا high و فشار پایین low می باشند.

ترانسمیترهای اختلاف فشاری اغلب برای نظارت بر پمپ و سلامت فیلترها همچنین اندازه گیری سطح و جریان استفاده می شوند. توجه داشته باشید که ترانسمیترهای اختلاف فشاریDP را می توان به عنوان یک ترانسمیتر فشار نسبی استفاده کرد اما هنگامی که پورت سمت low به اتمسفر(جو) باز بماند. سنسور اندازه گیری فشار در این نوع ترانسمیتر دیافراگمی می باشد. هنگامی که به یک طرف دیافراگم قسمت پر فشار فرآیند و به طرف دیگر آن قسمت کم فشار متصل شود دیافراگم تغییر شکل داده و منحرف می شود.

در واقع تغییر شکل دیافراگم مبنایی برای اندازه گیری فشار بالا و پایین می باشد. از ترانسمیترهای اختلاف فشاری برای محاسبه فلو عبوری در فلومترهایی مانند ونتوری، فلونازل، پیتوت تیوب و اوریفیس استفاده می شود.  ترانسمیترهای اختلاف فشاری که برای اندازه گیری جریان استفاده می شوند  با توجه به فرمول فلو (Q = k *sqrt(ΔP) باید دارای جذر گیر باشند.

قیمت ترانسمیتر فشار

قیمت ترانسمیتر فشار با توجه به مشخصات فنی و شرایط استفاده آن تعیین می ‌شود. مهم ‌ترین عوامل موثر بر قیمت ترانسمیتر فشار عبارت‌اند از:

• رنج اندازه‌ گیری فشار: هرچه محدوده فشار خاص ‌تر یا بالاتر باشد، قیمت پرشر ترانسمیتر بیشتر می ‌شود.
• دقت اندازه‌گیری: ترانسمیترهایی با دقت بالاتر، برای فرآیندهای حساس مناسب ‌تر هستند و قیمت بیشتری دارند.
• نوع خروجی سیگنال: خروجی‌هایی مانند 4-20 mA، HART، Modbus  یا Profibus  می‌ توانند روی قیمت نهایی تاثیر بگذارند.
• برند سازنده: برندهای معتبر به دلیل کیفیت ساخت، دوام بیشتر و خدمات بهتر معمولاً قیمت بالاتری دارند.
• جنس بدنه و متریال سنسور: استفاده از استنلس استیل، Hastelloy  یا متریال ضدخوردگی باعث افزایش قیمت می ‌شود.
• نوع اتصال فرآیندی: اتصال رزوه‌ای معمولاً اقتصادی ‌تر است، اما اتصال فلنجی، دیافراگمی یا بهداشتی قیمت بالاتری دارد.
• دمای کاری: ترانسمیترهایی که برای دمای بالا، بخار یا شرایط سخت طراحی شده‌ اند، گران‌ تر هستند.
• درجه حفاظت بدنه: مدل‌ هایی با IP بالا، مقاومت بیشتری در برابر آب، گردوغبار و رطوبت دارند و قیمت بیشتری دارند.
• استانداردهای ایمنی: ترانسمیترهای ضد انفجار یا دارای گواهی‌هایی مانند ATEX و IECEx  قیمت بالاتری دارند.
• نوع سیال: برای سیالات خورنده، چسبنده، داغ یا بهداشتی باید از مدل‌ های خاص استفاده شود که قیمت بیشتری دارند.
• تجهیزات جانبی: مواردی مانند منیفولد، دیافراگم سیل، نمایشگر، کابل و کانکتور می ‌توانند هزینه نهایی را افزایش دهند.
• کشور سازنده و موجودی بازار: نرخ ارز، وارداتی بودن محصول و زمان تحویل نیز روی قیمت ترانسمیتر فشار تاثیرگذار است.

خرید ترانسمیتر فشار

خرید ترانسمیتر فشار برای بسیاری از صنایع مانند نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، نیروگاه، صنایع غذایی، دارویی و خطوط تولید اهمیت زیادی دارد. پیکاتک به‌ عنوان سامانه تخصصی خرید و فروش آنلاین محصولات صنعتی، امکان بررسی، مقایسه و خرید انواع ترانسمیتر فشار را برای کاربران صنعتی فراهم می ‌کند. شما می‌ توانید محصولات مختلف را از نظر برند، رنج فشار، نوع خروجی، دقت، جنس بدنه، نوع اتصال و شرایط کاری بررسی و مقایسه کرده و انتخاب دقیق ‌تری داشته باشید.

در پیکاتک، فرآیند انتخاب و خرید محصولات صنعتی ساده ‌تر، سریع ‌تر و تخصصی ‌تر انجام می ‌شود. برای مشاوره خرید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

نکات مهم برای خرید پرشر ترانسمیتر

نوع ترانسمیتر فشار

نوع ترانسمیتر فشار را مطابق با بودجه و کاربرد تعیین نمایید. پرشر ترانسمیتر ها در انواع نسبی، مطلق، اختلاف فشاری، قلمی، دیافراگمی، هوشمند، ضد انفجاری و غیره موجود هستند که هر کدام قیمت و ویژگی های فنی متفاوتی دارند.

محدوده اندازه گیری پرشر ترانسمیتر

محدوده اندازه گیری محدوده ای است که ترانسمیتر فشار قابلیت اندازه گیری فشار را در آن بازه دارد. این محدوده معمولاً با استفاده از دو پارامتر مهم یعنی LRL (Lower Range Limit) و URL (Upper Range Limit) مشخص می ‌شود.

• محدوده LRL: به مقدار بالایی از محدوده اشاره دارد و نشان می ‌دهد که ترانسمیتر قادر است به درستی فشارهای کوچکتر از این مقدار را اندازه‌ گیری کند. این مقدار برابر با بیشترین فشاری است که ترانسمیتر قادر است به صورت دقیق تشخیص دهد.
• محدوده LRL: کمترین فشاری است که ترانسمیترفشار برای اندازه گیری در آن طراحی شده است. همچنین نشان می‌ دهد که ترانسمیتر قادر است به درستی فشارهای بزرگتر از این مقدار را اندازه ‌گیری کند. این مقدار برابر با کمترین فشاری است که ترانسمیتر فشار قادر است به صورت دقیق تشخیص دهد.
• مقدار محدوده بالایی URV : حداکثر فشاری است که ترانسمیتر فشار در آن کالیبره شده است.
• مقدار محدوده پایینی LRV : این حداقل فشاری است که ترانسمیتر فشار در آن کالیبره شده است.

هنگام انتخاب محدوده اندازه گیری فشار فرآیندی باید بین 50% تا 80% از کل مقیاس اندازه گیری F.S  باشد. درخرید ترانسیمتر فشار به مقدار Span که تفاوت حداقل و حداکثر فشار اندازه گیری است توجه شود (Span=URV-LRV).

دقت اندازه گیری

دقت اندازه‌ گیری (Accuracy) یک ترانسمیتر فشار به میزان تطابق خروجی آن با مقدار واقعی فشار سیال مورد اندازه ‌گیری اشاره دارد. دقت به عنوان یک معیار ارزیابی، نشان می ‌دهد تا چه حد دستگاه قادر است اندازه‌ گیری دقیقی ارائه دهد.

دقت اندازه‌ گیری معمولاً به صورت درصدی از محدوده اندازه‌ گیری ترانسمیتر بیان می‌ شود. به عنوان مثال اگر یک ترانسمیتر فشار با محدوده 0-100 PSI دقتی برابر با ±0.5٪ داشته باشد، این به این معنی است که خروجی ترانسمیتر با مقدار واقعی فشار تا حداکثر 0.5٪ از محدوده اندازه‌ گیری فشار متفاوت خواهد بود. عوامل دیگری مانند پایداری، خطی بودن و زمان پاسخگویی نیز بر دقت کلی ترانسمیتر فشار تأثیر دارند. در انتخاب یک ترانسمیتر فشار بهتر است دقت به همراه سایر ویژگی‌ های عملکردی مورد نیاز در نظر گرفته شود.

زمان میرایی

زمان میرایی (Damping time) برای تمامی ترانسیمترهای فشار از 0 تا 20 ثانیه مدت زمانی است که خروجی تثبیت و سیگنال خروجی ارسال می شود. در طراحی و بهینه ‌سازی ترانسمیترهای فشار تلاش می ‌شود زمان میرایی را به حداقل رساند تا  ترانسمیتر به سرعت به حالت پایدار برسد و پاسخ دقیقی به تغییرات نشان دهد.

نوع پروتکل ارتباطی

ترانسمیترهای فشار معمولاً از انواع مختلف پروتکل ‌های ارتباطی (Communication protocol) برای انتقال اطلاعات استفاده می ‌کنند. نوع پروتکل ارتباطی مورد استفاده در یک ترانسمیتر فشار ممکن است بسته به نوع و تکنولوژی دستگاه متفاوت باشد. انواع پروتکل ارتباطی رایج در ترانسمیترهای فشار به شرح زیر می باشد:

1. پروتکل هارت HART
2. پروتکل Modbus
3. پروتکل پروفیباس Profibus
4. پروتکل فیلدباس Foundation Fieldbus

نوع سیگنال خروجی

ترانسمیترهای فشار انواع مختلفی سیگنال خروجی ارسال می کنند. به طور کلی دسته‌ بندی ‌های سیگنال خروجی ترانسمیترها عبارتند از:

• سیگنال آنالوگ: سیگنال آنالوگ معمولاً به صورت ولتاژ یا جریان خروجی تولید می‌ شود. برای مثال خروجی ترانسمیتر فشار می‌ تواند به صورت ولتاژ خطی یا جریان خطی 4 تا 20 میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت باشد. این سیگنال آنالوگ می ‌تواند به سادگی برای اتصال به سیستم‌ های کنترلی استفاده شود.
• سیگنال دیجیتال: برخی از ترانسمیترهای فشار می ‌توانند سیگنال خروجی دیجیتالی تولید کنند. در این حالت سیگنال خروجی به صورت دیجیتال با استفاده از پروتکل‌ هایی مانند Modbus، HART، Foundation Fieldbus وغیره ارسال می ‌شود. این سیگنال دیجیتال معمولاً شامل اطلاعات محدوده فشار، واحد اندازه‌ گیری و سایر پارامترهای مربوط به ترانسمیتر می باشد.

متریال بدنه

اجزای تشکیل دهنده ترانسمیترهای فشار از جمله بدنه (Housing) و سنسور که قسمت در تماس با سیال (wetted part) است از متریال های گوناگونی با توجه به نوع سیال، دما و فشار فرآیند تولید می شود. استنلس استیل یکی از متریال ‌های رایج برای ساخت بدنه و قسمت‌ های تماس با سیال در ترانسمیترهای فشار است. این متریال دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدی بوده و می ‌تواند در بسیاری از محیط‌ های صنعتی با شرایط سخت استفاده شود.

همچنین از برخی از آلیاژ‌های نیکل (Nickel Alloys) مانند اینکونل و مونل نیز در طراحی ترانسمیترهای فشار استفاده می شود. همچنین متریال ( wetted part) با توجه به اینکه این قسمت از ترانسمیتر فشار در تماس با سیالات فرآیندی قرار می گیرد باید از متریال مرغوب و با کیفیت ساخته شود.

قسمت در تماس با سیال یا wetted part معمولا از جنس استنلس استیل 316 به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و تحمل در دما و فشار های بالا ساخته می شود. همچنین از متریال گرانتری مانند هستلوی، اینکونل و مونل نیز میتوان استفاده کرد که هر کدام قیمت های متفاوتی دارند.

نوع اتصال فرآیندی

نوع اتصال ترانسمیتر فلنجی، رزوه ای، کلمپی یا بهداشتی یکی دیگر از عواملی است که در انتخاب ترانسمیترفشار مناسب باید در نظر گرفته شود. اتصالات فرآیندی بسته به نوع اتصال مورد نیاز برای کاربرد در انواع مختلفی موجود است:

• اتصال فرآیند فلنجی (flanged) را می توان برای دستیابی به درجه بندی فشار بالا با افت فشار کم استفاده کرد.
• اتصال فرآیند رزوه ای (threaded ) معمولاً برای اتصال آسان شیلنگ ها، لوله ها و شیرها استفاده می شود.
• اتصال فرآیند بهداشتی (hygienic) ایمنی مواد غذایی را در طول پردازش با استفاده از طرح های هایژنیک تضمین می کند.

دمای فرآیندی

دمای فرآیندی نیز از پارامترهای مهم در خرید ترانسمیتر فشار است. ترانسمیترهای فشار عموماً برای کار با مایعات، گازها یا بخار در محدوده دمایی معین طراحی شده اند. حداقل و حداکثر محدودیت دمای عملیاتی ترانسمیترهای فشار، در انتخاب سنسور برای استفاده طولانی مدت مورد توجه قرار می گیرد. برای دماهای بالا باید از ترانسمیترهای فشار همراه دیافراگم سیل استفاده شود تا الکترونیک سنسور اندازه گیری را از فرآیند دور نگه دارد.

شرایط محیطی

شرایط محیطی دما و رطوبت، اتمسفر انفجاری، گرد و غبار، EMC، ارتعاشات، سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) عوامل مهم دیگری هستند که هنگام انتخاب یک ترانسمیترفشار باید در نظر گرفته شوند. شما باید نحوه استفاده از ترانسمیترهای فشار را بدانید و اطمینان حاصل کنید که آنها می توانند تمام شرایط بالقوه در محیط کاربردی خود را تحمل کنند. شما باید بدانید که آیا کاربرد شما به انواع خاصی از گواهینامه ایمنی نیاز دارد و یک  ترانسمیتر فشار SIL2 یا ATEX، IECEx و غیره را انتخاب کنید.

تاییدیه و استانداردها

ترانسمیترهای فشار برای اطمینان از عملکرد و کیفیت مطلوب با استانداردهای مختلفی باید سازگاری داشته باشند. برخی از مهمترین و رایج ترین استانداردها در موارد زیر بیان شده است:

• درجه نفوذ بدنه IP (Ingress Protection): این استاندارد مشخصات مربوط به مقاومت و حفاظت در برابر ورود گرد و غبار، نفوذ آب و رطوبت را برای تجهیزات الکتریکی تعیین می ‌کند.
• استاندارد NACE MR0175/ISO 15156: این استاندارد برای تجهیزاتی که در صنایع نفت و گاز با احتمال خوردگی بالا در سرویس های  H2S استفاده می ‌شوند به کار می رود. همچنین مشخصات و الزاماتی را برای جلوگیری از خوردگی در تجهیزات تعیین می‌ کند. این استاندارد به منظور کنترل خوردگی و شکست مواد در شرایط خاص مورد استفاده قرار می ‌گیرد.
• استاندارد ضد انفجار ATEX: این استاندارد ضد انفجار مخفف "ATmosphere EXplosible" است. نام اختصاری  ATEX دستورالعمل اروپایی 2014/34/EC در مورد عرضه تجهیزات الکتریکی و مکانیکی ضد انفجار، قطعات و سیستم های حفاظتی است. این استاندارد برای تجهیزاتی استفاده می ‌شود که در محیط‌ های خطرناک و قابل انفجار قرار دارند. این استاندارد الزامات ایمنی و ضوابط فنی را برای تجهیزاتی که در محیط ‌هایی با حضور گازو مواد قابل اشتعال استفاده می ‌شوند، تعیین می ‌کند.
• استاندارد سطح ایمنی SIL (Safety Integrity Level): استاندارد SIL  یک استاندارد بین ‌المللی است که در صنعت کنترل و ایمنی فرآیند به کار می ‌رود. این استاندارد به میزان قابلیت اعتماد و ایمنی سیستم ‌های کنترل و ابزار دقیق در برابر خطرات و حوادث ناخواسته مربوط به فرآیندهای صنعتی توجه می ‌کند. استاندارد SIL برای ارزیابی و تعیین سطح ایمنی  ترانسمیترهای فشار به کار می رود. این استاندارد در چهار سطح مختلف SIL 1 تا SIL 4 تعریف می ‌شود. مقیاس از SIL 1 تا SIL 4 به ترتیب افزایش سطح ایمنی برای سیستم ‌ها را نشان می ‌دهد. هر سطح SIL با میزان ایمنی واحد سیستم و احتمال وقوع خطاهایی که می‌ تواند خطر جانی داشته باشد مرتبط است. سطح SIL بالاتر به معنای سطح بالاتری از ایمنی و قابل اعتماد بودن سیستم است. استفاده از ترانسمیترهای فشار با سطح SIL مناسب در صنایعی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی و فرآیندهای صنعتی دیگر کمک می ‌کند تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد در کنترل فرآیندها حفظ شود و خطرات ناخواسته را به حداقل برساند.

زمان پاسخ گویی

زمان پاسخ به عنوان فاصله زمانی مورد نیاز سیگنال خروجی یک سنسور فشار برای نمایش تغییر در فشار اعمال شده تعریف می شود. در یک ترانسمیتر فشار زمان پاسخ به مدت زمانی که طول می‌کشد تا سیگنال خروجی به 63.2 درصد تغییر فشار آنی در مقیاس کامل برسد، اشاره دارد. زمان پاسخ گویی از دو جزء Dead Time و Time Constant تشکیل شده است و با استفاده از معادله زیر بیان می شود:

Total Response Time = Dead Time (Td) + Time Constant (Tc)

زمان Td = Dead Time مقدار زمانی است که  ترانسمیتر فشار در ابتدا طول می کشد به تغییر فشار پاسخ دهد و ثابت زمانی Tc = Time Constant ثابت زمانی شامل زمان پاسخ مکانیکی و الکترونیکی است.

مزایای ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار با تبدیل فشار سیالات مختلف به سیگنال الکتریکی، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می کنند. از مزایای این تجهیزات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نظارت دقیق: ترانسمیترهای فشار اندازه گیری دقیق و لحظه ای فشار را ارائه می دهند. این دقت امکان کنترل بهتر فرآیند را فراهم می کند که منجر به افزایش بهره وری و بهبود کیفیت محصول می شود. 
• مانیتورینگ و کنترل از راه دور: ترانسمیترهای فشار را می توان در سیستم های نظارت از راه دور ادغام کرد. این قابلیت اپراتورها را قادر می سازد تا فرآیندها را از راه دور نظارت و کنترل کنند.
• مقرون به صرفه بودن: بسیاری از ترانسمیترهای فشار مقرون به صرفه و برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی مناسب هستند. سادگی و قابلیت اطمینان آنها را به گزینه ای عملی برای نظارت بر فشار در خطوط لوله، مخازن و ماشین آلات تبدیل می کند.
• دوام و استحکام: بسیاری از ترانسمیترهای فشار برای مقاومت در برابر شرایط سخت از جمله دماهای شدید، لرزش و محیط های خورنده طراحی شده اند. ساختار بادوام آنها طول عمر و قابلیت اطمینان را در محیط‌های صنعتی تضمین می‌کند.
• سازگاری با پروتکل های ارتباطی: ترانسمیترهای مدرن اغلب از پروتکل های ارتباطی استاندارد مانند HART، Modbus یا Profibus پشتیبانی می کنند. این سازگاری امکان ادغام یکپارچه با سیستم های کنترل موجود را فراهم و تبادل داده ها را تسهیل می کند.
• قابلیت های تشخیصی: برخی از ترانسمیترهای فشار پیشرفته ویژگی های تشخیصی را ارائه می دهند. آنها می توانند مسائلی مانند رانش سنسور، گرفتگی یا خطاهای الکتریکی را تشخیص دهند. تشخیص زودهنگام به جلوگیری از خرابی و غافلگیری تعمیر و نگهداری کمک می کند.
• افزایش ایمنی: نظارت دقیق فشار برای ایمنی در فرآیندهایی شامل گازها، مایعات یا بخار بسیار مهم است. ترانسمیترهای فشار به حفظ شرایط عملیاتی ایمن و جلوگیری از موقعیت های فشار بیش از حد کمک می کنند.

معایب پرشر ترانسمیتر 

ترانسمیترهای فشار با وجود دقت بالا و کاربرد گسترده در صنایع، ممکن است در برخی شرایط محدودیت‌ ها و معایبی داشته باشند. شناخت این موارد به انتخاب بهتر و استفاده صحیح ‌تر از این تجهیز کمک می ‌کند. از معایب این وسیله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قیمت نسبتاً بالا
• نیاز به تغذیه الکتریکی
• حساسیت به سیم‌بندی اشتباه
• تأثیرپذیری از نویز الکتریکی
• نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای
• احتمال خرابی در شرایط سخت
• وابستگی به نوع سیال
• هزینه نصب و تجهیزات جانبی
• پیچیدگی در انتخاب مدل مناسب
• آسیب ‌پذیری در برابر فشار بیش از حد

نحوه نصب ترانسمیتر فشار

نصب صحیح ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری دقیق و عملکرد ایمن آن بسیار مهم است. هنگام نصب مکان مناسبی را انتخاب نمایید که با مشخصات طراحی مطابقت داشته باشد و عملکرد و دسترسی بهینه را تضمین کند. مکانی را انتخاب کنید که دسترسی آسان را برای نگهداری فراهم کند، از لرزش بیش از حد عاری و در محدوده دما و فشار مشخص شده باشد.

از تجهیزات جانبی رایج ترانسمیتر فشار هنگام نصب میتوان به دیافراگم سیل، منیفولد و سیفون اشاره کرد. دیافراگم سیل و کپیلاری تیوب در مواقعی که سیال خورنده یا دما بالا باشد به کار می رود. توجه نمایید در مواقعی که از دیافراگم سیل و کپیلاری تیوب استفاده می شود از منیفولد استفاده نمی شود.

منیفولد در انواع مختلفی 2شیر، 3شیر و 5شیر موجود است که جهت نصب، جداسازی و تعمیر ترانسمیترهای فشار کاربرد دارد. از منیفولد 2شیر برای ترانسمیتر فشار و از منیفولد 3 و 5 شیر برای ترانسمیترهای اختلاف فشاری استفاده می شود. علاوه بر این سیفون برای افت دمای بخار و گازها و کپیلاری تیوب برای افت دمای مایعات مورد استفاده قرار می گیرد. در نظر داشته باشید برای نصب ترانسمیتر فشار در گازها باتوجه به اینکه گازها سبک هستند و وزنی ندارند انشعاب های تیوب را بالاتر از خط لوله نصب نمایید و برای مایعات که وزن دارند و میل به حرکت به پایین دارند انشعاب ها را پایین تر از خط لوله نصب کنید.

نحوه تنظیم ترانسمیتر فشار

تنظیم ترانسمیتر فشار برای دریافت سیگنال دقیق و نمایش صحیح مقدار فشار انجام می‌ شود. مراحل اصلی تنظیم ترانسمیتر فشار عبارت‌اند از:

• بررسی مشخصات فنی دستگاه: ابتدا رنج فشار، ولتاژ تغذیه، نوع خروجی و مدل ترانسمیتر از روی پلاک یا دیتاشیت بررسی شود.
• اتصال صحیح تغذیه: بیشتر ترانسمیترهای فشار با برق 24 ولت DC کار می ‌کنند. قبل از تنظیم، باید از سیم‌ بندی درست و پلاریته صحیح مطمئن شد.
• بررسی نوع خروجی: خروجی ترانسمیتر ممکن است 4-20mA، 0-10V، HART  یا خروجی دیجیتال باشد. تنظیمات کنترلر یا PLC باید با نوع خروجی هماهنگ باشد.
• تنظیم نقطه صفر: در شرایطی که فشار ورودی صفر است، خروجی ترانسمیتر باید مقدار حداقل، مانند 4 میلی‌آمپر، را نشان دهد. در صورت اختلاف، باید صفر دستگاه تنظیم شود.
• تنظیم نقطه اسپن: پس از اعمال فشار مرجع در انتهای رنج، خروجی باید مقدار حداکثر، مانند 20 میلی‌آمپر، باشد. اگر مقدار خروجی دقیق نبود، اسپن تنظیم می ‌شود.
• استفاده از کالیبراتور فشار: برای تنظیم دقیق، بهتر است از کالیبراتور فشار یا پمپ تست استفاده شود تا فشار مشخص و استاندارد به ترانسمیتر اعمال گردد.
• بررسی سیگنال خروجی: با مولتی ‌متر یا کالیبراتور جریان، خروجی ترانسمیتر اندازه‌ گیری می‌شود تا از تغییر صحیح سیگنال نسبت به فشار مطمئن شوید.
• تنظیم رنج کاری: در ترانسمیترهای هوشمند می ‌توان رنج اندازه‌ گیری را با هند هلد، نرم‌ افزار یا پروتکل HART تنظیم کرد.
• هماهنگی با PLC یا نمایشگر: بعد از تنظیم ترانسمیتر، باید مقیاس‌ بندی ورودی آنالوگ در PLC، کنترلر یا نمایشگر انجام شود تا مقدار فشار درست نمایش داده شود.
• بررسی نشتی و اتصال مکانیکی: قبل از بهره‌ برداری، محل نصب، رزوه‌ها، اورینگ‌ ها و اتصالات فشار باید از نظر نشتی بررسی شوند.
• تست در چند نقطه فشار: بهتر است خروجی ترانسمیتر در چند نقطه مانند 0، 25، 50، 75 و 100 درصد رنج بررسی شود تا خطای اندازه‌ گیری مشخص گردد.
• ثبت تنظیمات نهایی: پس از پایان کار، رنج تنظیم ‌شده، تاریخ کالیبراسیون، مقدار خطا و شرایط تست ثبت شود.

کاربرد پرشر ترانسمیتر

ترانسمیترهای فشار به‌طور گسترده‌ای در صنایعی مانند نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و تصفیه آب به کار می‌روند، صنایعی که کنترل دقیق فشار برای کارایی و ایمنی فرآیندها بسیار حیاتی است. تطبیق‌پذیری ترانسمیترهای فشار این امکان را فراهم می‌ آورد که از آن‌ ها در اندازه‌گیری طیف وسیعی از فشارها و در محیط‌های سخت استفاده شود.

این تجهیزات گزینه‌های متنوعی برای سیگنال‌های خروجی، اتصالات فرآیندی و متریال محفظه دارند. توانایی آن‌ ها در ارائه داده‌های فشار مداوم و دقیق، آن‌ ها را به ابزاری ضروری برای عملیات صنعتی مدرن تبدیل کرده و قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم‌ها را افزایش می‌ دهد. ترانسمیترهای فشار با دقت بالا در صنایع مختلف جهت اندازه‌ گیری و کنترل فشار در فرآیندها و واحدهای صنعتی به کار می روند. کاربردهای رایج ترانسمیترهای فشار به شرح زیر است:

• طیف گسترده ای از صنایع فرآیندی مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، غذایی، دارویی و غیره
• اندازه گیری و کنترل فشار سیالات مایع، گاز و بخار
• نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی
• تشخیص نشتی
• اندازه گیری جریان سیال
• اندازه گیری و کنترل سطح سیال در مخازن
• کنترل و نظارت بر پمپ و فیلترها

تولیدی ترانسمیتر فشار

تولیدی ترانسمیتر فشار به مجموعه ‌ای گفته می ‌شود که در زمینه ساخت، تأمین یا عرضه انواع ترانسمیتر فشار صنعتی فعالیت دارد. این تجهیزات برای انداز ه‌گیری فشار مایعات، گازها و بخار در صنایع مختلف استفاده می‌ شوند و نقش مهمی در کنترل فرآیند، افزایش ایمنی و بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی دارند.

• طراحی بر اساس نیاز صنعت: در تولید ترانسمیتر فشار، مشخصاتی مانند رنج فشار، نوع سیال، دمای کاری و شرایط محیطی در نظر گرفته می‌شود.
• استفاده از سنسور دقیق: کیفیت سنسور داخلی یکی از مهم ‌ترین عوامل در عملکرد دقیق و پایدار ترانسمیتر فشار است.
• انتخاب متریال مناسب: بدنه و قطعات در تماس با سیال معمولاً از متریال مقاوم مانند استنلس استیل ساخته می ‌شوند تا در برابر خوردگی و فشار دوام بالایی داشته باشند.
• قابلیت تولید در مدل‌ های مختلف: ترانسمیتر فشار می‌تواند به ‌صورت قلمی، هوشمند، دیافراگمی، ضد انفجار، بهداشتی یا مخصوص فشار بالا تولید و عرضه شود.
• کنترل کیفیت محصول: در یک تولیدی معتبر، ترانسمیتر فشار قبل از عرضه از نظر دقت، نشتی، پایداری سیگنال و عملکرد در شرایط مختلف تست می ‌شود.
• اهمیت کالیبراسیون: کالیبراسیون صحیح باعث می ‌شود ترانسمیتر فشار مقدار واقعی فشار را با دقت بالا نمایش دهد.
• انتخاب تولیدی معتبر: خرید از تولیدی یا تأمین‌کننده معتبر باعث اطمینان بیشتر از کیفیت، خدمات فنی، اصالت کالا و پشتیبانی محصول می ‌شود.

بهترین برندهای تولید کننده ترانسمیتر فشار

• ترانسمیتر فشار ABB
• ترانسمیتر فشار دانفوس DANFOSS
• ترانسمیتر فشار دوایر Dwyer
• ترانسمیتر فشار اندرس هاوزر ENDRESS+HAUSER
• ترانسمیتر فشار فاکسبرو FOXBORO
• ترانسمیتر فشار کرونه KROHNE
• ترانسمیتر فشار مدکو MADECO
• ترانسمیتر فشار روزمونت ROSEMOUNT
• ترانسمیتر فشار زیمنس SIEMENS
• ترانسمیتر فشار ویکا WIKA
• ترانسمیتر فشار یوکوگاوا YOKOGAWA

فروش ترانسمیتر فشار

پیکاتک مرجع خرید ابزار دقیق در ایران است. شما می توانید انواع تجهیزات اندازه گیری فشار، دما، سطح، جریان و انواع شیرآلات توپی، پروانه ای، گلوب، دروازه ای و بسیاری موارد دیگر را در سایت مشاهده و خریداری کنید. 

فروشگاه تخصصی پیکاتک انواع ترانسمیتر فشار از برندهای معتبر ASHCROFT ،BARTON ، FISHER، WIKA، NUOVA FIMA ، PAKKENS و ... را با بهترین کیفیت، قیمت مناسب و ارسال سریع به سراسر کشور ارائه می دهد.  قیمت ترانسمیترهای فشار تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند برندسازنده، نوع، متریال، خروجی، زمان پاسخگویی، نوع و سایز اتصال، ماکزیمم فشار قابل تحمل (M.W.P)، دمای فرآیندی، استانداردهای ضد انفجار و تجهیزات جانبی متفاوت است. جهت مشاوره و خرید تلفنی با شماره : 87700142-021 ( 30 خط ویژه ) تماس بگیرید.