طبق استاندارد EN 837-1 گیج فشار طراحی ایمن باید شرایط زیر را برآورده کند:

• آزمون آزاد سازی انرژی
• ماده ضد انفجار برای شیشه ( شیشه لمینیتی یا پلاستیک ضد انفجار)
• صفحه پشت بیرون جهنده

آزمون آزاد سازی انرژی، ترکیدن یا شکسته شدن المنت فشار را با پر کردن داخل بدنه با گاز پر فشار شبیه سازی می کند.

عملکرد گیج فشار در طول آزمون اگر هیچ تکه یا سیالی به سمت روبروی گیج پرتاب نشود،رضایت بخش خواهد بود .

انواع گیج فشار طراحی ایمن

استاندارد EN 837-1 برای گیج های فشار، سه کد S1، S2 و S3 را برای سطوح مختلف ایمنی مشخص کرده است.

S1

S1 کد طراحی برای گیج فشار با توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده است.

S2

S2 کد طراحی برای گیجهای فشار طراحی ایمن با اندازه صفحه 40 تا 80 میلیمتر بدون صفحه محافظ است.

در طراحی کد S2، گیج فشار هر سه شرط گیج فشار طراحی ایمن (آزمون آزاد سازی انرژی، شیشه ضد انفجار و صفحه پشت بیرون جهنده) را برآورده می سازد.

S3

S3 ،کد طراحی برای گیج های فشار طراحی ایمن با اندازه صفحه از 40 تا 250 میلیمتر و دارای صفحه محافظ جلو می باشد.

طراحی S3 بالاترین سطح ایمنی برای گیج های فشار را دارا می باشد.

گیج فشار با کد طراحی S3، نه تنها الزامات گیج طراحی ایمن را برآورده می سازد، بلکه صفحه محافظ جلو را نیز دارد.

طبق استاندارد EN 837-1، دو نوع گیج فشار طراحی ایمن است:

• گیج فشار طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو ( S2 )
• گیج فشار طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو ( S3 )

کاربرد گیج فشار طراحی ایمن

مدرک مشخصات طراحی پروژه اولین مرجع برای تعیین درجه ایمنی طراحی گیج فشار است.

اگر اطلاعات مدرک مشخصات طراحی پروژه کافی نبود، آنگاه استاندارد EN 837-2 می تواند مرجع خوبی در این خصوص باشد.

استاندارد EN 837-2 معیار و شاخص حداقل الزامات ایمنی برای گیج فشار بوردن را بصورت زیر ارایه کرده است:

بر اساس استاندارد EN 837-2 برای گیج های فشار پر شده با مایع در سرویسهای مایع، استفاده از توپی بیرون جهنده ( کد طراحی S1 ) به عنوان طراحی ایمن کافی است و برای سرویسهای خشک ( بدون مایع پر کننده) در سرویسهای مایع، حتی توپی بیرون جهنده نیز نیاز نیست.

0: Pressure gauge without blow-out device

S1: Pressure gauge with blow-out device

S2: Safety Pattern pressure gauge without baffle wall (non-solid front)

S3: Safety Pattern pressure gauge with baffle wall (solid front)

بر اساس استاندارد EN 837-2، در سرویسهای گاز و بخار اگر اندازه صفحه بیشتر از 100 میلیمتر و فشار بیشتر از 25 بار است ، آنگاه گیج فشار باید از نوع طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو (کد طراحی S3) باشد

اگر اندازه صفحه کوچکتر از 100 میلیمتر و فشار بیشتر از 25 بار است، آنگاه گیج فشار باید از نوع طراحی ایمن و بدون صفحه محافظ جلو  (کد طراحیS2) باشد.

برای گیجهای فشار پرشده با مایع در سرویسهای گاز و بخار با فشار کمتر از 25 بار، باید توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده ( کد طراحی S1) روی گیج قرار گیرد.

برای گیج های فشار دیافراگمی و کپسولی الزامات طراحی ایمن ( کدهای طراحی S2 و S3 ) ضروری نیست.

اما استاندارد EN 837-3، توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده را به عنوان طراحی ایمن (کد طراحی S1) به منظور حفاظت از اپراتور با آزادسازی گاز با فشار بالای داخل بدنه را در مواقع شکست المنت فشار، عنوان کرده است.

بر اساس استاندارد EN 837-3 ، توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده (کد طراحی S1) برای گیجهای دیافراگمی و کپسولی پر شده با مایع ،اجباری و الزامی است.و باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه بیشتر نباشد.

گیج های فشار پر شده با مایع

گیج فشار می تواند با مایع پرشود تا لرزشهای نشانگر را به منظور خواندن راحت و آسان حذف کند.

همچنین پر کردن گیج فشار با مایع، به عنوان روان کننده برای اجزای متحرک عمل کرده و فرسایش آنها را کم می کند.

در مناطقی که تغییرات دمایی زیاد است، پر کردن گیج با مایع کمک می کند تا از تشکیل شبنم یا مه روی شیشه گیج جلوگیری شود.

پر کردن گیج فشار با مایع، از نفوذ رطوبت محیط به داخل بدنه جلوگیری و در نتیجه از المنت و اجزای متحرک در برابر خوردگی محافظت می کند.

گیجهای فشار پر شده با مایع در معرض افزایش فشار داخلی در اثر افزایش دما هستند، بنابراین گیجهای آب بندی و درز بندی شده باید به تجهیزات تخلیه به بیرون و اتمسفر مجهز باشند.

در هنگام شکستن یا ترکیدن المنت فشار، فشار داخل بدنه با سرعت بیشتری افزایش می یابد، در نتیجه استفاده از توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده برای گیجهای فشار پر شده با مایع اجباری و الزامی است.

متداول ترین مایعات برای پر کردن گیج فشار گلیسرین و روغن سیلیکونی اند.

در محیط های بسیار سرد و یخبندان، روغن سیلیکونی به دلیل چسبندگی پایین حتی در دماهای پایین، عملکرد بهتری دارد و می تواند از اجزای متحرک در برابر یخزدگی محافظت کند.

اما گلیسرین و روغن سیلیکونی هرگز نباید برای سرویسهایی با مواد با خاصیت اکسیداسیون بالا مانند اکسیژن، کلوراین، اسید نیتریک و پراکسید هیدروژن استفاده شوند.

برای چنین سرویسهایی، مایعات فلورینه یا کلرینه مانند هالوکربن استفاده شود، در غیر این صورت گیج فشار نباید برای این سرویسها از نوع پر شده با مایع باشد.

رنج دمای عملکرد باید برای انتخاب مایع پر کننده مناسب، در نظر گرفته شود.

گیجهای فشار مخصوص اکسیژن

تماس اکسیژن با هیدوکربنها مانند روغن یا گریس باعث انفجار شدید می شود بطوریکه می تواند صدمات فاجعه بار جانی و مالی بجا بگذارد.

گیج های فشار برای سرویس اکسیژن نیازمند طراحی خاصی است که به آن گیج فشار اکسیژن گفته می شود.

برای پرکردن گیج های فشار اکسیژن باید از هالوکربن استفاد کرد، در غیر اینصورت نباید پر شوند.

بر روی صفحه مدرج گیج فشار اکسیژن باید عبارت “OXYGE CLEAN- USE NO OIL” درج شود.

The post الزامات گیج فشار-طراحی ایمن appeared first on آریا تجهیز.

متریال بدنه

بدنه پلاستیکی برای گیج های فشار در محیط های صنعتی مناسب نیست.

استیل های ضد زنگ AISI 316 / 316L / 304 / 304L مناسب ترین و متداول ترین متریال برای بدنه گیج فشار هستند.

در مناطقی که تراکم کارخانجات نفت و گاز یا پتروشیمی زیاد است، ممکن است جو با گازهای خورنده که در مشعل های فلر خوب نسوخته اند آلوده باشد و احتمال دارد این گازها در اثر ترکیب با رطوبت محیط تبدیل به اسیدهای خورنده شوند.

در چنین محیط هایی AISI 316 بهترین انتخاب برای بدنه است.

متریال اجزای در تماس با سیال

اجزای در تماس با سیال شامل سوکت، المنت فشار و قسمتهای نقطه اتصال به فرآیند می باشد.

استیل های ضد زنگ AISI 316 / 316L / 316Ti می توانند بهترین و متداول ترین متریال برای المنت فشار ( تیوب بوردن، دیافراگمی، کپسولی و آکاردئونی) و دیگر اجزای در تماس با سیال باشند، زیرا دارای مقاوت خوردگی مناسب در برابر سرویس های خورنده و مشخصات مکانیکی قابل قبول در بازه دمایی منفی 254 تا مثبت 816 درجه سانتی گراد هستند.

برای فرآیندهایی که دارای یونهای مهاجم مانند کلراید ( -CL) هستند مانند آب دریا، فولادهای ضد زنگ آستنیتیک (316SS, 304SS, 321SS …) قابل استفاده نیستند.

برای این سرویسها آلیاژهایی که دارای نمره معادل مقاومت خوردگی پوک شوندگی ( PREN ) بیشتر از 40 هستند، پیشنهاد می گردند.

مونل که یک آلیاژ نیکل-مس است و هستلوی سی (Hastelloy C )که یک آلیاژ پایه نیکل و دارای مولیبدنیوم است، برای متریال اجزای در تماس با سیال در سرویسهای آب دریا و دارای کلراید مناسب هستند.

متریال اجزای متحرک

اجزای متحرک، با سیال در تماس نیستند اما لازم است برای افزایش طول عمر گیج فشار از جنس استیل ضد زنگ باشند.

متریال نشانگر

جنس نشانگر معمولا از آلیاژهای آلومینیوم سبک است.

متریال شیشه

شیشه گیج فشار برای کاربردهای صنعتی باید شیشه نشکن مانند شیشه ایمنی لمینیتی یا پلاستیک ضد انفجار که خرد یا متلاشی نمی شود، باشد.

احتیاط برای استیلن

استیلن در تماس با مس و آلیاژهای دارای بیش از 70 درصد مس، تشکیل ترکیبهای قابل انفجار می دهد.

بنابراین دقت خاصی برای انتخاب متریال گیج فشار خصوصا برای اجزای در تماس با سیال، اجزای متحرک و حتی پایه ها و ثابت کننده های داخل بدنه صورت گیرد تا خطر انفجار به حداقل برسد.

به عنوان مثال؛ برنج یک آلیاژ مسی است که استفاده از آن در سرویسهای هوا یا آب غیر صنعتی برای قسمتهای نقطه اتصال به فرآیند و اجزای در تماس با سیال متداول است، اما استفاده از برنج در سرویسهای استیلن ممنوع است.

پیشنهاد می گردد که عبارت ACETYLEN روی صفحه گیج فشار برای سرویسهای استیلین درج شود.

اندازه صفحه گیج فشار

اندازه های استاندارد گیج های فشار عبارتند از؛ 40، 50، 63، 80، 100، 150، 160، و 250 میلیمتر.

گیج فشار طراحی ایمن

گیج های فشار طراحی ایمن به منظور حفاظت از اپراتور در برابر انفجار تیوب بردن طراحی شده اند.

ایمنی اوپراتور در طراحی های زیر در نظر گرفته شده است:

• شیشه ایمنی
• توپی بیرون جهنده / صفحه پشت بیرون جهنده
• صفحه محافظ جلو

شیشه ایمنی

شیشه های ایمنی، به عنوان مثال شیشه های ایمنی لمینیتی، فوق العاده مستحکم تر از شیشه های استاندارد اند.

شیشه های ایمنی لمینیتی از دو یا چند لایه شیشه با لایه های میانی پلی وینیل بوتیرال ( PVB ) یا اتیلن وینیل استات ( EVA )، تشکیل شده اند.

لایه های میانی شیشه را در صورت شکستن در جای خود نگه می دارد.

طبق استاندارد EN 837-1، پلاستیک ضد انفجار نیز قابل قبول است.

توپی بیرون جهنده

توپی بیرون جهنده معمولا یک توپی یا درپوش پلاستیکی است که در پشت گیج فشار قرارداده می شود و زمانی که فشار داخل بدنه گیج بالا میرود، به بیرون پرتاب می شود.

این اتفاق باعث آزاد شدن فشار اضافه داخل بدنه به بیرون و جلوگیری از انفجار شیشه و بدنه گیج می شود.

توپی بیرون جهنده باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه بیشتر نباشد.

وقتی که گیج فشار از نوع نفوذ ناپذیر باشد یا بدنه از یک ورقه فلز بصورت یک تکه ساخته شده باشد، استفاده از توپی بیرون جهنده الزامی است و باید روی گیج نصب گردد.

به منظور جلوگیری از مسدود شدن توپی بیرون جهنده با دیگر تجهیزات، باید در هنگام نصب فضای کافی در پشت گیج در نظر گرفته شود.

صفحه پشت بیرون جهنده

صفحه پشت بیرون جهنده مشابه توپی بیرون جهنده است، اما در این طراحی هنگام افزایش ناگهانی فشار داخل بدنه، کل صفحه پشتی گیج به بیرون پرتاب می شود.

صفحه پشت بیرون جهنده باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه و 1.5 بار بیشتر نباشد.

گیج فشار با صفحه پشت بیرون جهنده می تواند با آب بندی و درز بندی اتصال صفحه پشت توسط واشر حلقوی، با مایع پرشود.

صفحه محافظ جلو

صفحه محافظ جلو یک صفحه فلزی محکم است که بصورت دائمی داخل بدنه بین تیوب بوردن و صفحه مدرج قرار داده می شود.

اگر تیوب بوردن در اثر اضافه فشار ناگهانی بشکند یا بترکد، صفحه محافظ جلو با جلوگیری از انفجار شیشه گیج از اوپراتور محافظت می کند.

صفحه محافظ جلو دارای یک سوراخ در مرکز آن برای عبور محور نشانگر است که اندازه این سوراخ نباید از پنج درصد صفحه محافظ جلو بیشتر باشد.

The post متریال گیج فشار appeared first on آریا تجهیز.

استانداردهای زیر بازه های اندازه گیری استاندارد گیج فشار را مشخص کرده اند:

• استاندارد آمریکایی:

              ASME B40.100 Pressure Gauges and Gauge Attachments

• استانداردهای اروپایی:

EN 837-1: Pressure gauges. Bourdon tube pressure gauges. Dimensions, metrology, requirements and testing

EN 837-3: Pressure gauges. Diaphragm and capsule pressure gauges. Dimensions, metrology, requirements, and testing.

همانطور که پیش تر در سرفصل تعریف فشار عنوان شد، واحد اصلی فشار در آمریکا پوند بر اینچ مربع ( PSI ) است.

بنابراین بازه های اندازه گیری فشار در ASME B40.100 برای گیجهای فشار بر حسب PSI ( lb/in ²) هستند.

استانداردهای اروپایی EN 837-1 و EN 837-3 بازه اندازه گیر فشار را بر حسب بار یا میلی بار که واحد های متریک هستند بیان می کنند.

بر اساس استاندارد EN 837-1، بازه های اندازه گیری استاندارد برای گیج های فشار بوردن بصورت جدول زیر است:

بر اساس استاندارد EN 837-3، بازه های اندازه گیری استاندارد برای گیج های فشار دیافراگمی بصورت جدول زیر است:

انتخاب بازه اندازه گیری گیج فشار

بازه اندازه گیری گیج فشار باید به نجوی انتخاب شود که حس درستی از وضعیت فشار خط به اوپراتور منتقل کند.

بدین معنی که اگر فشار در بازه عملکرد نرمال است، نشانگر باید تقریبا در وسط صفحه مدرج گیج و اگر فشار مقدار حداکثر خود را دارد، نشانگر باید نزدیک نقطه پایانی صفحه مدرج قرارگیرد.

طبق استاندارد EN 837-2، حداکثر فشار عملیاتی نباید از 75 درصد حداکثر بازه اندازه گیری برای فشارهای ثابت یا 65 درصد بازه اندازه گیری برای فشارهای نوسانی، بیشتر باشد.

لطفا توجه فرمایید که حداکثر فشار عملیاتی، فشار طراحی نیست.

فشار طراحی از حداکثر فشار عملیاتی بیشتر است و فشاری است که مبنای طراحی خطوط لوله و تجهیزات فرآیندی است.

فشار فرآیندی خط ممکن است به فشار طراحی برسد اما فقط برای مدت بسیار کوتاه و این وضعیت فرآیندی مانند یک شوک گذرا است.

تمام تجهیزات از جمله گیج های فشار باید این فشار طراحی را تحمل کرده و بعد از این شوک به عملکرد ایمن و عادی خود ادامه دهند.

اما این بدین معنی نیست که بازه اندازه گیری گیج فشار باید فشار طراحی را پوشش دهد.

استاندارد EN 837-2 همچنین با توجه به بازه اندازه گیری فشار، نوع المنت فشار را به شرح جدول زیر پیشنهاد میکند:

دستور العمل زیر برای انتخاب بهترین بازه اندازه گیری برای گیجهای فشار، پیشنهاد می گردد:

1. مقدار اولیه حداکثر بازه اندازه گیری با درنظر گرفتن حداکثر فشار عملیاتی در 75 درصد حداکثر بازه اندازه گیری، مشخص می شود.ممکن است حداکثر فشار عملیاتی در دیتاشیت موجود نباشد، بجای آن فشار عملیاتی حالت نرمال مشخص شده است.در این حالت مقدار اولیه حداکثر بازه اندازه گیری می تواند با در نظر گرفتن فشار عملیاتی حالت نرمال در 40 تا 60 درصد حداکثر بازه اندازه گیری، مشخص شود.
2. اگر مقدار اولیه حداکثر بازه اندازه گیری بیشتر از 0.6 بار باشد، المنت فشار مناسب، تیوب بوردن است که بازه اندازه گیری نهایی آن از بازه های استاندارد مشخص شده در استاندارد EN 837-1 انتخاب می شود.(لطفا جدول بازه های اندازه گیری استاندارد برای گیج های فشار بوردن، در سر خط قبلی را ملاحظه فرمایید.)
3. اگر مقدار اولیه حداکثر بازه اندازه گیری از 0.6 بار کمتر باشد، المنت فشار مناسب، دیافراگمی است و بازه اندازه گیری نهایی آن از بازه های استاندارد مشخص شده در استاندارد EN 837-3 انتخاب می شود.(لطفا جدول بازه های اندازه گیری استاندارد برای گیج های فشار دیافراگمی، در سر خط قبلی را ملاحظه فرمایید.)
4. حداکثر حفاظت در برابر اضافه فشار که حداکثر فشار قابل تحمل زیر نقطه شکست المنت است، معمولا 1.3 برابر حداکثر بازه اندازه گیری است.اگر فشار طراحی کمتر از مقدار 1.3 برابر حداکثر بازه اندازه گیری است، در آن صورت گیج فشار می تواند بصورت ایمن در بازه اندازه گیری انتخاب شده کار کند.
5. اگر فشار طراحی بیشتر از مقدار 1.3 برابر حداکثر بازه اندازه گیری باشد، می تواند باعث صدمه دیدن گیج فشار شود حتی اگر برای مدت زمان بسیار کوتاه اتفاق بافتد.این مشکل می تواند با استفاده از تجهیز محافظت اضافه فشار حل شود، که می تواند ورودی گیج فشار را زمانی که فشار بالاتر از حداکثر مقدار قابل تحمل است جهت جلوگیری از صدمه دیدن یا شکستن المنت، مسدود کند.به عنوان یک راه حل اقتصادی، اگر فشار طراحی با مقدار 1.3 برابر حداکثر بازه اندازه گیری فاصله زیادی ندارد و بازه انداره گیری استاندارد بزرگتر بعدی فشار طراحی را پوشش می دهد، آنگاه بازه اندازه گیری بعدی می تواند با شرط باقی ماندن فشار عملیاتی نرمال بین 40 تا 60 حداکثر بازه اندازه گیری، مورد قبول باشد.تجهیز حفاظت اضافه فشار، جلوتر در قسمت تجهیزات جانبی گیج فشار شرح داده خواهد شد.

The post بازه های اندازه گیری استاندارد گیج فشار appeared first on آریا تجهیز.

متداول ترین تجهیزات اندازه گیری فشار که در صنایع مختلف استفاده می شوند عبارتند از :

• گیج فشار
• گیج اختلاف فشار
• سوییچ فشار
• سوییچ اختلاف فشار
• ترانسمیتر فشار
• ترانسمیتر اختلاف فشار

گیج فشار

گیج فشار برای نمایش محلی فشار در محیط های صنعتی استفاده می شود.

گیج فشار متشکل است از بدنه، شیشه، صفحه مدرج، عقربه یا نشانگر، المنت فشار، قطعات متحرک، قسمت اتصال و غیره.

انواع مختلفی از گیج فشار بنابر نوع المنت فشار و بازه اندازه گیری وجود دارد.

انواع گیج فشار

متداول ترین گیج های فشار عبارتند از:

• بوردن
• دیافراگمی
• کپسولی
• آکاردئونی ( بیلوز)

گیج فشار بوردن برای بازه های فشار متوسط و بالا استفاده میشود، در حالیکه انواع دیگر گیج برای فشارهای پایین استفاده می شوند.

گیج فشار بوردن

گیج فشار بوردن اولین گیج فشار کاربردی در صنایع مختلف است.

اولین حق امتیاز گیج فشار در سال 1848 به نام مهندس فرانسوی، بوردن، ثبت گردید که اسم خود را روی گیج فشار اختراع شده گذاشت.

در سال 1952، ادوارد اشکرافت حق امتیاز بوردن را خریداری کرد.

المنت اندازه گیری گیج فشار بوردن یک تیوب فلزی تخت شده قابل انعطاف است.

انتهای تیوب مسدود شده است و تیوب به صورت دایره، مارپیچ استوانه ای یا مارپیچ حلزونی شکل داده شده است.

سه نوع تیوب بوردن وجود دارد:

• C شکل ( دایره وار)
• مارپیچ استوانه ای ( هلیکال)
• مارپیچ حلزونی ( اسپیرال)

گیج بوردن C شکل

تیوب بوردن C شکل متداول ترین نوع است اما در فشار های بالا از طراحی مارپیچ استوانه ای استفاده می شود.

شعاع تیوب تخت شده از شعاع همان تیوب با مقطع دایره ای کمتر است.

وقتی که سیال وارد تیوب بوردن می شود، فشار آن تمایل دارد که تیوب تخت شده را به حالت قبلی خود یعنی مقطع دایره ای، بازگرداند.

بنابراین فشار واره به تیوب بوردن تخت شده C شکل، باعث افزایش شعاع تیوب C شکل می شود.

این تغییر شعاع باعث جابجایی انتهای تیوب بوردن می شود.

اگر یک نشانگر به انتهای تیوب متصل باشد و روی یک صفحه مدرج قرارداده شود، اندازه گیری جابجایی نشانگر راهنمایی برای اندازه گیری فشار خواهد بود.

اگر فشار به اندازه کافی بزرگ باشد که تیوب بوردن را فراتر از آستانه شکست متریال آن خم کند ممکن است باعث تغییر شکل یا شکست تیوب شود.

بنابراین متریال تیوب بوردن نقش بزرگی در بازه اندازه گیری گیج فشار دارد.

به منظور داشتن طول عمر بیشتر برای گیج فشار، حداکثر بازه اندازه گیری در نقطه ای از جابجای تیوب بوردن در نظر گرفته می شود که استرس ها و تنش های مکانیکی بیشتر از 80 درصد آستانه شکست تیوب نباشد.

بدین معنی که گیج فشار می تواند شوک های فشار که ممکن است از حداکثر بازه اندازه گیری بیشتر، اما از حد شکست تیوب کمتر باشند را برای مدت زمان کوتاه تحمل کند.

این حد تحمل، محافظت بالای بازه اندازه گیری نامیده می شود و معمولا 1.3 برابر بازه اندازه گیری است.

برخی از سازندگان محافظت بالای بازه اندازه گیری تا 1.5 برابر بازه اندازه گیری را بدست آورده اند.

انتخاب بازه اندازه گیری گیج فشار جلوتر با جزییات توضیح داده خواهد شد.

اجزای گیج فشار بوردن C شکل

سوکت بخشی است که تیوب بوردن را به نقطه اتصال فرآیند وصل می کند و سیال یا گاز را به داخل تیوب بردن هدایت می کند.

در انتخاب متریال سوکت چون با سیال در تماس است، باید دقت شود.

جابجایی سر تیوب بوردن خطی نیست و باید به حرکت خطی نشانگر تبدیل گردد.

همچنین جابجایی سر تیوب بوردن کوچک است و نیاز به تقویت مکانیکی دارد.

بنابراین اجزای متحرکی بین سر تیوب بوردن و نشانگر مانند اتصال ( Link )، اهرم ( Sector Gear )، چرخ دنده ( Pinion) و فنر ( Spring ).

هیزترسیس در بوردن C شکل

هیزترسیس تفاوت بین حرکت تیوب بوردن در جهت زیاد شدن فشار با حرکت در جهت کم شدن فشار است که به خصوصیات متریال تیوب بوردن بستگی دارد.

نمی توان هیزترسیس را حذف کرد اما می توان آنرا با عملیات حرارتی یا استفاده از تیوب بوردن بی- متال، کم کرد.

گیج فشار بوردن مارپیچ استوانه ای

بوردن مارپیچ استوانه ای از پیچ و تاب هایی شبیه یک سیم پیچ الکتریکی که مارپیچ استوانه ای را شکل می دهند، تشکیل شده است.

با افزایش پیچشهای تیوب، بازه اندازه گیری فشار افزایش می یابد.

فرم مارپیچ گونه و استوانه ای این نوع از بوردن، نوسانات فشار فرآیندی را خنثی می کند که می تواند یک مزیت محسوب شود.

جابجایی بوردن مارپیچ استوانه ای بسیار بیشتر از بوردن C شکل است، بنابراین نیازی به تقویت کننده مکانیکی ندارد.

گیج های فشار بوردن مارپیچ استوانه ای بسیار حساس تر از نوع C شکل است بنابراین بیشتر برای کاربردهای آزمایشگاهی استفاده می شود تا صنعتی.

هیزترسیس بوردن مارپیچ استوانه ای بسیار کم است و میتوان از آن صرف نظر کرد.

گیج فشار بوردن مارپیچ استوانه ای به دلیل آستانه شکست مکانیکی بهتر، دارای محافظت بالای بازه اندازه گیری بالاتری است.

گیج فشار بوردن مارپیچ حلزونی

در تیوب بردن مارپیچ حلزونی، پیچشها یک حلزون بزرگ را شکل می دهند که سر تیوب در مرکز آن و به نشانگر وصل شده است.

جابجایی تیوب بوردن مارپیچ جلزونی در بازه فشار متوسط از تیوب بوردن C شکل بسیار بیشتر، اما از تیوب بوردن مارپیچ استوانه ای کمتر است.

تعداد مارپیچهای حلزونی به بازه اندازه گیری فشار مرتبط است.

مارپیچهای بیشتر بیانگر بازه اندازه گیری فشار بزرگتر است.

به دلیل جابجای زیاد سر تیوب، نیازی به اتصال و تقویت کننده مکانیکی نیست، بنابراین اصطکاک و عدم دقت اجزای متحرک حذف می گردد که نتیجه آن دقت اندازه گیری بهتر است.

بازه اندازه گیری تیوب بوردن مارپیچ جلزونی از تیوب بوردن C شکل بزرگتر است.

بنابراین در کاربردهای فشار بالا یی استفاده می شوند که با بوردن C شکل نمی توان اندازه گیری کرد.

علیرغم تمام مزیت های تیوبهای بوردن مارپیچ استوانه ای و حلزونی ، همچنان بوردن C شکل، متداول ترین المنت اندازه گیری فشار در کاربرهای مختلف صنعتی است.

تیوب بوردن C شکل اولین انتخاب است، به گونه ای که در دیتاشیت گیج فشار، عبارت ” المنت فشار تیوب بوردن” به معنی تیوب بوردن C شکل است.

گیج فشار دیافراگمی

گیج فشار دیافراگمی توسط برنارد شافر، دانشمند آلمانی، در سال 1850 اختراع شد.

المنت اندازه گیری فشار دیافراگمی یک صفحه فلزی صاف یا موجدار است که می تواند با فشار سیال خم شود.

خم شدن دیافراگمهای صاف خطی نیست، بنابراین با موجدار کردن صفحه دیافراگم، خطی بودن و میزان خم شدگی افزایش می یابد.

خمشدگی یا جابجایی دیافراگم با توان چهارم قطر صفحه دیافراگم رابطه دارد.

بدین معنی که با افزایش قطر صفحه دیافراگم، خمشدگی دیافراگم بیشتر خواهد بود و در نتیجه دقت اندازه گیری بیشتری حاصل می گردد.

ضخامت دیافراگم نیز مهم است.

عمق موجهای صفحه دیافراگم در خطی بودن تاثیر دارد و با افزایش این پارامتر، خطی بودن بهبود می یابد.

انواع دیافراگم

سه نوع المنت فشار دیافراگمی بسته به ساختار آن وجود دارد:

• موجدار سینوسی
• موجدار دندان اره ای
• موجدار ذوزنقه ای با محافظ اضافه فشار

گیج فشار کپسولی

المنت فشار کپسولی در اصل یک نوع المنت فشار دیافراگمی است و از دو دیافراگم که از لبه خارجی به هم جوش داده شده اند، تشکیل شده است.

هر دو دیافراگم کپسول می توانند در اثر فشار سیال حرکت کنند که باعث دو برابر شدن جابجایی می شود.

این مزیت امکان اندازه گیری فشار های کم را فراهم می سازد.

بنابراین گیج فشار کپسولی می تواند برای کاربردهای اندازه گیری گاز با فشار بسیار کم استفاده شود.

به منظور افزایش جابجایی می توان چند کپسول را بصورت سری متصل کرد تا یک المنت چند کپسولی برای بازه های فشار میکرو تشکیل گردد.

گیج های فشار کپسولی برای سرویسهای مایع مناسب نیستند زیرا ممکن است سیال داخل کپسول باقی بماند و چون نمی تواند تخلیه شود، باعث ایجاد خطا در اندازه گیری می شود.

گیج فشار آکاردئونی (بیلوز)

المنت فشار آکاردئونی (بیلوز) از سیندر های فلزی نازک قابل ارتجاع با موجهای خمیده در لبه خارجی، تشکیل شده است که به یکدیگر متصل شده اند و یک استوانه آکاردئونی شکل را بوجود آورده اند.

وقتی سیال وارد استوانه آکاردئونی می شود، طول آن افزایش می یابد که باعث جابجایی بزرگی می شود.

یک فنر از استوانه آکاردئونی در مقابل نیروهای اضافه فشار یا مکش محافظت می کند.

جابجایی المنت فشار آکاردئونی، خطی نیست بنابراین کمتر در کاربردهای صنعتی استفاده می شود.

The post تجهیزات اندازه گیری فشار appeared first on آریا تجهیز.

فشار عبارت است از نیروی وارده بر واحد سطح.

فشار با واحد های مختلفی بسته به واحد های نیرو و مساحت، بیان می شود.

در آمریکا واحد اصلی نیرو، پوند می باشد که معادل نیروی وارده توسط یک جرم یک پوندی تعریف می شود و واحد اصلی مساحت نیز اینچ مربع (inch ² ) است.

بنابراین واحد اصلی فشار در آمریکا پوند بر اینچ مربع ) PSI ) است.

در کشورهایی که واحدهای متریک ( واحدهای SI ) استفاده می کنند، واحد اصلی فشار تیوتن (N) و واحد اصلی مساحت متر مربع ( m² ) می باشد.

بنابراین واحد اصلی فشار در این کشورها نیوتن بر متر مربع است که به نام دانشمند فرانسوی، بلز پاسکال، پاسکال ( Pa ) نامگذاری شده است.

دیگر واحدهای متداول فشار

همانطور که اشاره شد، PSI و Pa واحدهای اصلی فشار هستند اما واحدهای دیگری از فشار وجود دارند که در مدارک فنی استفاده می شوند.

واحدهای متداول فشار عبارتند از؛ میلیمتر جیوه، اینچ جیوه، میلیمتر آب، اینچ آب و بار.

بار واحد متریک است اما مورد تایید سیستم بین المللی واحدها ( SI ) نیست و دقیقاد برابر با 100000 پاسکال ( 100 کیلو پاسکال) است.

میلیمتر جیوه ( mmHG ) واحد دیگر فشار است که برابر با فشارستون جیوه به ارتفاع 1 میلیمتر بر سطح است.

اینچ جیوه مانند میلیمتر جیوه است اما برابر با فشار جیوه به ارتفاع یک اینچ است.

میلیمتر آب ( mmH2O )، با فشار ستون آب به ارتفاع 1 میلیمتر تعریف می شود.

واحدهای میلیمتر جیوه، اینچ جیوه، میلیمتر آب و اینچ آب واحدهای SI نیستند، بدین معنی که توسط سیستم بین المللی واحدهای ( SI ) تایید نشده اند.

1 bar = 100 kPa = 14.504 PSI

1 mmHG = 133.3 Pa = 0.01934 PSI

1mmH2O = 9.8 Pa = 0.001421 PSI

جدول تبدیل واحدهای فشار

فشار گازها

مولکولهای گاز همواره در حرکت در مسیرهای نامنظم هستند و با یکدیگر و دیواره های ظرف برخورد می کنند.

فشار یک گاز به سبب برخورد مولکولهای آن با دیواره های ظرف است.

وقتی به گاز گرما داده می شود، جنبش مولکولها افزایش می یابد که باعث افزایش برخوردها با دیواره ها و در نتیجه افزایش فشار می شود.

فشار گاز بصورت زیر تعریف می شود:

همانطور که میدانیم گازها تراکم پذیرند. رابطه بین فشار و حجم گاز با قانون بویل-ماریوت بیان می شود.

قانون بویل-ماریوت بیان می کند که برای یک مقدار مشخص از گاز در دمای ثابت، حجم با فشار رابطه عکس دارد.

بدین معنی که اگر با متراکم کردن گاز حجم آنرا در دمای ثابت کاهش دهید، فشار گاز افزایش می یابد.

همانطور که پیشتر گفته شد، دما نقش بزرگی در فشار گاز دارد که با قانون گیلوساک بیان می شود.

قانون گیلوساک بیان می کند که برای مقدار مشخصی از گاز با حجم ثابت، فشار متناسب است با دمای آن گاز.

ترکیب قانون های بویل-ماریوت و گیلوساک، ما را به قانون گازهای کامل و معادله زیر راهنمایی می رساند:

فشار مایعات

مایعات برعکس گازها، تراکم پذیری بسیار کمی دارند بطوریکه می توان آنها را تراکم ناپذیر فرض کرد.

فشار مایع، نیروی وارده وزن آن است که فشار هیدرواستاتیک گفته می شود.

بدین معنی که فشار مایع توسط ارتفاع ستون مایع و چگالی آن تعیین می شود.

این فشار مستقل از شکل ظرف است.

درست مانند گازها، فشار مایع در یک ظرف بسته تحت فشار بطور مساوی در تمام جهات پخش می شود.

انواع فشار

سه نوع فشار وجود دارد:

• فشار مطلق
• فشار گیج (نسبی)
• فشار تفاضلی (اختلاف فشار)

تفاوت بین این فشارها، نقطه مرجع که به عنوان نقطه صفر در نظر گرفته می شود، است.

فشار مطلق

فشار مطلق، فشاری است که نقطه صفر آن خلأ مطلق است.

خلأ مطلق فشار فضای تهی جهان است.

برای متمایز کردن آن از دیگر فشارها، حرف ( a ) به آخر واحد فشار افزوده می شود.

به عنوان مثال: psia ، bara، Pa(a)…

خلأ مطلق برابر با صفر psia است.

فشار گیج

فشار گیج، فشاری است که نقطه صفر آن فشار محیط است.

بدین معنی که فشار گیج اندازه گیری شده فشار بالای فشار جو است.

فشار جو (اتمسفریک)، نیروی وارده توسط جو زمین است.

به فشار جو، فشار بارومتریک نیز گفته می شود.

فشار جو در سطح دریای آزاد برابر است با 1.013 bara برابر با 14.695 psia که با افزایش ارتفاع کاهش می یابد.

بطور مثال فشار جو در قله کوه اورست (بلندترین قله دنیا با ارتفاع 8848 متر) در حدود 0.337 bara معادل 4.89 psia می باشد.

فشار خلأ، فشار زیر فشار جو است و صفر آن فشار محیط و در جهت مخالف است.

به عبارت دیگر فشار خلأ، افت فشار فرآیندی به مقدار کمتر از فشار جو است.

فشار گیج به راحتی می تواند با اضافه کردن فشار واقعی جو به فشار گیج اندازه گیری شده ، به فشار مطلق تبدیل گردد.

به منظور تبدیل فشار خلأ به فشار مطلق، کافی است مقدار فشار خلأ را از فشار واقعی جو کم کنیم.

فشار تفاضلی (اختلاف فشار)

فشار تفاضلی، تفاوت فشار بین دو نقطه مجزا و مستقل است.

ΔP = P1 – P2

تعاریف دیگر فشار

تعریفهای دیگری از انواع فشار بسته به وضعیت دینامیکی سیال وجود دارد.

این نوع فشار ها عبارتند از: فشار استاتیکی، فشار دینامیکی و فشار کل (فشار ضربه)

• فشار استاتیکی

فشار استاتیکی، فشار سیالات یا گازهایی است که در حرکت نیستند و درحالت سکون هستند.

فشار استاتیکی مستقل از سرعت سیال یا گاز و نتیجه تاثیر نیروی گرانش بر ذرات آن که همان وزن آن است، می باشد.

در بغضی موارد به فشار استاتیکی فشار هیدرواستاتیکی نیز گفته می شود.

• فشار دینامیکی

فشار دینامیکی عبارت است از انرژی جنبشی در واحد حجم سیال.

فشار دینامیکی خصوصیت سیالاتی است که در حال حرکت هستند و مرتبط با سرعت سیال است.

مقدار فشار وارده بر سطح یک جسم داخل سیال جاری (فشارکامل) از فشار استاتیکی سیال بیشتر است ؛ این اضافه فشار، فشار دینامیکی است که در اثر انرژی جنبشی سیال بوجود می آید.

فشار دینامیکی عمود بر جهت جریان سیال است.

فشار دینامیکی با معادله زیر تعریف می شود:

• فشار کل (فشار ضربه)

فشار کل، فشاری است که بر سطح یک جسم داخل سیال جاری وارد می شود و حاصل جمع فشار استاتیکی و فشار دینامیکی سیال است.

The post فشار appeared first on آریا تجهیز.