گیج دما و فشار (ترمومتر – مانومتر)

Description

گیج فشار (مانومتر)

گیج فشار(مانومتر) ابزاری است جهت اندازه گیری فشار تشکیل شده از ستون مایعی حاوی آب یا جیوه می باشد و  ارتفاع این ستون نشانگر مقدار فشار میباشد . زمانی که در مانومتر از جیوه استفاده شده باشد آن را مانومتر جیوه ای ( گیج فشار جیوه ای ) یا فشار سنج جیوه ای و اگر از آب استفاده گردیده باشد آن را مانومتر آبی ( گیج فشار آبی ) یا فشار سنج آبی می نامند .

گیج فشار(مانومتر)برای اندازه گیری فشار گاز ها ، از طریق مقایسه آنها با فشار هوا استفاده می گردد . درمانومتر ، لوله U شکلی حاوی مایع ( معمولا جیوه یا آب ) قرار دارد و چنانچه چگالی مایع موجود در فشار سنج ( گیج فشار ) را بدانیم قادر به محاسبه اختلاف فشار ما بین گاز و جو خواهیم بود . معمولأ در مانومتر ها ،  از جیوه یا آب استفاده می گردد . زمانیکه فشار دو گاز در دو حباب برابر باشد ، فشار برابر ۷۶۰ میلی متر جیوه ( یک جو ) میباشد . هنگامی که فشار مخزن بالاتر از فشار  اتمسفریک باشد موجب پایین رفتن سطح جیوه در ساق متصل به مخزن و هنگامی هم که فشار مخزن پایین تر از فشار اتمسفر باشد موجب بالا رفتن سطح جیوه در ساق متصل به مخزن می شود . فشار پایین تر از اتمسفر معمولا خلا نامیده می شوند و بر حسب میلی متر جیوه خوانده میشوند . به دلیل اختلاف دانسیته جیوه و آب ، فشار هایی که تاثیر خیلی پایینی در ارتفاع ستون جیوه می گذارند تغییرات چشمگیری در ارتفاع ستون آب به وجود می آورند . بنابراین مانومتر های آبی برای اندازه گیری فشار های بسیار ناچیز مفید میباشند .

مقدار فشار اتمسفریک نرمال معادل 760 mm HG و 10.33 متر آب می باشد و مقدار h فشار بر حسب ستون جیوه می باشد. به دلیل اینکه تمام سیالات با تغییرات دما منبسط یا منقبض می شوند در صورت نیاز به دقت زیاد میبایست فشار به دست آمده توسط مانومتر ، برای انحراف درجه حرارت نیز تصحیح کرد

 

انواع گیج فشار (مانومتر)

• مانومتر U شکل : این نوع از مانومتر مناسب برای اندازه گیری فشار های کم از صفر تا ۴ اینچ آب و فشار های زیاد از صفر تا ۴۸ اینچ جیوه میباشند . از مانومتر های U شکل می توان برای اندازه گیری فشار ، خلاء یا اختلاف فشار بین دو نقطه استفاده نمود . این روش از جمله دقیق ترین و در عین حال ساده‌ ترین روش اندازه‌ گیری فشار میباشد که معمولا از این مانومتر در مواردی که ، فشار توسط اپراتور به صورت محلی در دسترس باشد استفاده می گردد .

• مانومتر مخزن دار : این نوع از مانومتر مناسب  برای اندازه گیری فشار های کم تا ۱۲ اینچ آب و فشار های زیاد تا ۴۸ اینچ جیوه میباشد .
• مانومتر مورب یا مایل : این نوع از مانومتر مناسب برای اندازه گیری فشار های کم تا ۰٫۵ اینچ آب میباشند .
• مانومتر اکسیژن ( رگلاتور اکسیژن ) : که در بالای کپسول اکسیژن نصب می گردد و مقدار جریان خروجی گاز اکسیژن را (  از کپسول اکسیژن پزشکی ) تنظیم می کند تا مقدار دقیقی از اکسیژن به بیمار برسد . مانومتر اکسیژن امکان تنظیم دقیق جریان لیتری اکسیژن را توسط یک فلومتر  از 1 تا 25 لیتر بر دقیقه دارا میباشد .
• مانومتر دو زمانه ( دو مرحله ای ) : نوعی مانومتر اکسیژن و هوا میباشد که امکان ترکیب دقیق دو گاز را فراهم میکند .

• گیج فشار بوردونی: مانومتر بوردونی یکی از انواع پرکاربرد مانومتر میباشد و اساس کار آن بدین گونه است که اگر يک لوله تخت ، تحت فشار ، تمايل دارد که به سطح مقطعی دايره‌ ای تغيير شکل پيدا کند و اگر لوله به صورت شکل C يا مارپيچ باشد ، با اعمال فشار و افزايش كشش ، کل لوله تمايل به راست شدن شکل خود ( لوله صاف و مستقیم ) يا باز شدن مارپيچ ها پيدا می کند و از اين تمايل در تغيير شکل می توان برای اندازه‌ گيری فشار بهره برد .

عقربه ای

میلی بار

کپسولی

دیجیتال

تست گیج فشار

روغنی

تفاضلی

وکیوم

خلاء

دیافراگمی

متریال مانومتر ها از استنلس استیل ، استیل برنج ، آلومینیوم برنج و با کانکشن از متریال برنج و یا استیل می باشد که تولید شده  با کانکشن افقی و عمودی انواع گیج خلاء ، وکیوم ، میلی بار در صفحات 4 ، 6 ، 10 سانتی یا 16 سانتی میباشد .

برند های گیج فشار(مانومتر) قابل ارائه :

مانومتر ویکا  ، مانومتر ایندومارت ، مانومتر پکنز

 

گیج دما چیست؟

گیج های دما یکی از پرکاربرد ترین تجهیزات مانیتورینگ دما در واحدهای صنعتی می باشند که در صنایع مختلف و رنج های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

مشخصات فنی گیج دما

گیج دما تغییرات دما را در بازه مندرج روی صفحه نمایش نشان می دهد. گیج های دما باید دارای بدنه مقاوم، مکانیسم دقیق و با کیفیت بوده و به درستی کالیبره شده باشند. شایان ذکر است حرکت رفت و برگشتی عقربه گیج می بایست، نرم و بدون پرش باشد.

انواع برند گیج دما

 

انواع گیج دما

گیج دما بر اساس نوع عملکرد در انواع متفاوتی ساخته می شود که به شرح زیر می باشد:

گیج دما عقربه ای بی متال

دماسنج بی متال که جز گیج دمای عقربه ای یا آنالوگ نیز محسوب می شود از دو فلز متمایز تشکیل شده است که به یکدیگر چسبیده شده اند. جنس این دو فلز اغلب استیل و مس یا استیل و برنج می باشد.

نوار بی متال

همانطور که در شکل نشان داده شده است، هنگامی که به نوار بی متال حرارت داده شود، نوار بی متال از طرف فلزی که دارای ضریب انبساط پایین تری است خمیده می شود. میزان این تغییر شکل، با مجذور طول نوار بی متال و تغییرات دمایی متناسب است و با ضخامت فلز ها رابطه عکس دارد. به طور کلی گیج های بی متال بر اساس دو اصل اساسی زیر ساخته می شوند:

• حجم فلزات با تغیییر دما تغییر می کند.
• ضریب این تغییر برای همه فلزات یکسان نیست.

میزان جابجایی به وجود آمده توسط نوار بی متال، کوچک است، برای تقویت آن، نوار بی متال به شکل فنری یا حلزونی ساخته می شود.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، لبه خارجی نوار بی متال به قاب و یک عقربه به وسط آن متصل می شود. با افزایش دما، نوار فنری چرخیده و باعث حرکت عقربه به صورت ساعتگرد می شود. میزان حرکت عقربه با توجه به موارد زیر قابل محاسبه است:

• داشتن ضرایب انبساط دو فلز
• ضخامت و طول محدوده مورد نظر
• طول کلی نوار فنری

محدوده عملکرد دماسنج های بی متال از 50- تا 600+ درجه سانتی گراد می باشد و این محدوده عملکرد برای کاربرد های متفاوت متغییر است.

نقاط ضعف دماسنج بی متال

• دقت محدود
• قابل استفاده برای نمایش یا سوئیچینگ ساده
• قابلیت اندازه گیری فقط به صورت محلی
• خارج شدن از وضعیت کالیبره در اثر شوک
• هیسترزیس

مزایای دماسنج بی متال

• قیمت مقرون به صرفه
• ساخت آسان و ساده
• کاهش احتمال شکست نسبت به دماسنج های ساقه شیشه ای

 

گیج دما دیجیتال

گیج دما دیجیتال، دمای اندازه گیری شده را به صورت دیجیتال بر روی صفحه نمایش خود، نشان می دهند. گیج های دیجیتال هم برای اندازه گیری نرمال در فیلد و هم در سیستم های کالیبراسیون استفاده می شوند.

گیج های دمای دیجیتال قابلیت نمایش دما در مقیاس های مختلف اندازه گیری دما را دارند. نحوه اتصال پراب دما به گیج دمای دیجیتال به صورت اتصال از پشت، زیر و تلسکوپی می باشد.

کاربرد گیج دما دیجیتال

• صنایع نفت و گاز
• تجهیزات تعمیرات و نگهداری
• کالیبراسیون

انتخاب گیج دما

مواردی که هنگام انتخاب گیج دما باید مد نظر قرار گرفته شود، به شرح زیر می باشد:

واحدهای اندازه گیری دما

گیج های دما در انواع گوناگون ساخته می شوند و قابلیت نمایش دما در واحد های مختلف اندازه گیری را دارا می باشند. در گیج دما، واحد اندازه گیری نرمال به صورت سانتی گراد بیان می شود و عمدتا دارای یک واحد مدرج است اما گیج دما با دو واحد اندازه گیری فارنهایت و سانتی گراد نیز موجود می باشد. چنانچه مشتری انواع دیگری از واحد های اندازه گیری را نیاز داشته باشد، به صورت سفارشی به فروشنده اعلام می کند و گیج دما مطابق با خواسته مشتری درجه بندی و کالیبره می شود. دو تصویر زیر نمایانگر دو عدد گیج فشار با واحد سانتیگراد و سانتیگراد، فارنهایت می باشد.

اندازه گیج دما

اندازه گیج ها با قطر صفحه گیج مشخص می شود. اندازه استاندارد گیج های دما به واحد میلیمتر بیان می شود و مطابق استاندارد EN 837 با قطر های 40، 50، 63، 80، 100، 160 و 250 میلیمتر بیان می شود.

کلاس دقت گیج های دما

کلاس دقت، ماکزیمم حد خطای قابل قبول هر گیج است که بر حسب درصد ماکزیمم مقدار خوانده شده بیان می شود. گیج دما طبق استاندارد EN 13190 دارای کلاس 1 و یا 2 می باشد.

جنس سیال و متریال گیج دما

از آنجاییکه گیج های دما در فرآیند های مختلف و برای اندازه گیری دمای سیالات متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند، لذا متریالی که گیج از آن ساخته شده است باید با شرایط محیطی و سیالی که با آن در تماس است، از نظر شیمیایی مطابقت داشته باشد. محل اتصال گیج و بدنه صفحه مدرج گیج می تواند دارای متریال های متفاوت باشد به طور مثال اگر سیال در تماس با گیج، خورنده باشد لازم است اتصال گیج نیز استیل باشد ولی اگر در همان پروسه محیط دارای خورندگی نباشد، نیازی به بدنه استیل گیج نیست. توجه به فرآیند و شرایط شیمیایی فرآیند در انتخاب گیج مناسب بسیار مهم است و می تواند از آسیب به گیج و در بعضی موارد تحمیل هزینه های اضافی به سیستم جلوگیری کند.

جنس بدنه گیج دما ممکن است شامل هر یک از موارد زیر می باشد:

• بدنه گیج ها از جنس فولاد کششی
• چدن
• آلومینیوم
• برنج
• پلی پروپیلن
• مواد رزینی فنولیک

ترموول در دما سنج

در دماسنج های بی متال می توان از ترموول استفاده کرد. استفاده از ترموول این مزیت را دارد که بدون باز کردن تجهیزات لوله کشی یا تانک، می توان تجهیز را بیرون آورده یا تعویض کرد. معمولا دماسنج هایی که همراه با ترموول استفاده می شوند، شکل حلزونی هستند.

عملکرد ترموول

نوع نصب و اتصال گیج

انواع اتصالات گیج به شرح زیر می باشد:

• اتصال رزوه ایی استاندارد: دارای یک کانکشن نرگی پیچی است.
• اتصال رزوه ایی مادگی: محل اتصال به صورت مادگی پیچی است.
• گیج دما فلنجی: محل اتصال دارای یک فلنج می باشد.

هر کدام از انواع اتصالات فوق ممکن است به صورت اتصال عمودی و یا اتصال افقی در سیستم نصب شوند. اتصالات افقی فلنجی معمولا در تابلو های کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند.

گیج ها معمولا با توجه به زاویه قرارگیری صفحه مندرج (به منظور دید بهتر کاربر) به صورت های زیر قرار می گیرند:

• اتصال از پایین (زیر یا عمودی)
• اتصال از پشت (افقی)
• اتصال تلسکوپی (صفحه مندرج آنها قابلیت چرخش در هر زاویه ای نسبت به محور ساقه را دارد).

انواع قرارگیری صفحه مندرج دماسنج عقربه ای نیز همانند دیجیتالی اتصال از پشت، زیر و تلسکوپی می باشد.

کپیلاری گیج دما

در مکان هایی که درجه حرارت بسیار بالا است و یا امکان تماس مستقیم با سیال وجود ندارد، از ترمومتر های پر شده استفاده می شود. در ترمومتر های پر شده پراب دما به وسیله کاپیلاری یا دنباله به فاصله دور تر از گیج منتقل می شود. به این مدل دماسنج ها یا گیج دما کاپیلاری دار یا دنباله دار می گویند.

دماسنج های پر شده با توجه به نوع ماده ای که درون آن را پر کرده است به چند دسته تقسیم می شوند:

• دماسنج پر شده با جیوه
• دماسنج پر شده با مایع
• دماسنج پر شده با فشار بخار
• دماسنج پر شده با فشار گاز

در ادامه به شرح هریک از دماسنج های ذکر شده می پردازیم:

• دماسنج پر شده با جیوه

در دماسنج های پر شده با جیوه با تغییر دمای محیط کاری، فشار جیوه تغییر می کند. در این دماسنج ها دما توسط یک فشار سنج عقربه ای، که بر اساس دما کالیبره شده است، نمایش داده می شود.

• دماسنج پر شده با مایع:

مایع پرکننده دماسنج می تواند الکل، نفت و یا هر مایع دیگری باشد. به طور کلی این دماسنج ها با تغییر فشار مایع ناشی از تغییر دما کار می کنند.در دماسنج های پر شده با مایع با تغییر دمای حسگر، فشار مایع پر شده نیز تغییر می کند و دما نمایش داده می شود.

• دماسنج پر شده با فشار بخار:

درون حسگر گرمایی دماسنج پر شده با فشار بخار، مایع فرار می باشد و با تغییر دمای حسگر گرمایی، فشار بخار اشباع شده مایع پر شده نیز تغییر می یابد و به این صورت دما نمایش داده می ‏شود.

• دماسنج پر شده با فشار گاز:

در دماسنج پر شده با فشار گاز، تغییر دمای حسگر دماسنج، باعث تغییر فشار گاز پر شده می شود، و با این تغییر فشار دما نشان داده می شود. گاز پر شده باید گازی بی ‏اثر مانند نیتروژن یا هلیوم باشد.