گیج های فشار پایین: برای اندازه گیری فشار بسیار کم و خلاء

برای اندازه‌گیری دقیق فشار زیر 10 پوند در اینچ مربع (690 میلی بار)، ابزارهای مکانیکی از یک عنصر کپسول استفاده می‌کنند. ابزارهای کپسول در برنامه‌هایی مانند فشار کمتر از 1 اینچ ستون آب یا فشار در محدوده خلاء استفاده می‌شوند.

در اکثر ابزارهای فشار با لوله بوردون، محدوده فشار در سرتاسری به سمت پایین 10 پوند در اینچ مربع (690 میلی بار) است. اندازه‌گیری‌هایی که در زیر آن قرار می‌گیرند، نیاز به یک عنصر احساسی متفاوت دارند. ابزارهای فشار کم با طراحی کپسولی می‌توانند تا حداقل 1 اینچ آب (0.036 پوند در اینچ مربع، 2.5 میلی بار) پایین بروند و فشار سنجیده شده و منفی را اندازه‌گیری کنند. عناصر کپسولی همچنین در خانواده‌های محصولات دیگری مانند فشار اختلافی استفاده می‌شوند.

چگونه با گیج های فشار پایین کار کنیم؟

گیج‌های فشار پایین نقش بسیار مهمی در اندازه‌گیری و کنترل فشار در سیستم‌هایی مانند تجهیزات پزشکی، دستگاه‌های آزمایشگاهی، و تجهیزات صنعتی دارند. این گیج‌ها، عملکرد صحیح سیستم‌ها را تضمین می‌کنند و از نظر فنی و ایمنی بسیار حیاتی هستند. با رعایت دقیق مراحل نصب، نگهداری، و عملکرد صحیح، می‌توان از این گیج‌ها بهره‌وری بالایی برداشت و مشکلات احتمالی را به حداقل رساند.

ابزار فشار کپسولی

شکل 1: ابزار با عنصر کپسول عمودی

گیج‌های فشار پایین دارای یک مکانیزم بسیار حساس هستند که شامل دو دیسک آجدار است که هر کدام از مس یا فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند و به هم جوش داده شده‌اند تا یک کپسول دایره‌ای ایجاد کنند. تغییرات کوچک در فشار باعث انبساط یا تغییر حجم کپسول می‌شود؛ یک مکانیزم جابجایی پیچی این حرکت را به نشانگر منتقل می‌کند.

ابزار فشار کپسولی

شکل 2: ابزار با عنصر کپسول عمودی

ابزارهای کپسولی ابزارهایی هزینه‌ی‌بر است که فشارهای کم را با دقت بسیار بالا اندازه می‌گیرند و دقت آنها تا ±1.0٪ از دامنه متغیر است. دقت بسته به اندازه نامی ابزار فشار متغیر است. این به این دلیل است که عنصر کپسولی به طور معمول عمودی در داخل مورد قرار می‌گیرد و موازی با صفحه شاخص قرار دارد (شکل 1). هر چه مساحت سطح دیسک بزرگتر باشد، توانایی تشخیص تغییرات فشار کمزیادتر خواهد بود.

برای ابزارهای فشار کم با ایمنی فشار بالا، کپسول عمودی در زیر مورد قرار می‌گیرد (شکل 2). هنگامی که فشار (p) وارد بخش اندازه‌گیری محکم شده‌ی فشار می‌شود (1)، عنصر اندازه‌گیری کپسول را (2) خمیده می‌کند و این حرکت را به حرکت (3) و نشانگر منتقل می‌کند. عنصر کپسول توسط محیط اطراف نگه‌داری می‌شود و به همین دلیل می‌تواند امتیازهای فشار بالایی را داشته باشد. این طراحی در مدل 632.51 (4 اینچ یا 6 اینچ) یافت می‌شود و در استاندارد ایمنی فشار بالا برابر با 50 برابر مقیاس کامل عمل می‌کند.

برنامه‌های استفاده از گیج های فشار پایین

سنج‌های کپسولی در برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که در فشار خلاء یا فشارهای بسیار پایین عمل می‌کنند. این برنامه‌ها عبارتند از:

نظارت بر فن و بادکنک
نظارت بر فیلترها
سیستم‌های پنوماتیک فشار کم
پمپ‌های خلاء
دستگاه‌های مکش پزشکی
سوزنده‌های گاز
نظارت بر فشار اضافی در اتاق‌های تمیز

گیج‌های فشار پایین در صنایع مختلف استفاده می‌شوند:

تجهیزات پزشکی
تهویه مطبوع
نفت و گاز
پتروشیمی
تولید انرژی
فناوری محیط زیست
مهندسی مکانیک

توجه مهم: گیج‌های فشار پایین فقط برای محیط‌های گازی خشک قابل استفاده هستند. به دلیل وضعیت عمودی ابزار و گذرگاه بسیار باریک ورودی به عنصر کپسول، محیط‌های مایع قادر به تخلیه کامل نخواهند بود. هر مایعی که در داخل کپسول باقی می‌ماند، بار هیدرواستاتیکی ایجاد خواهد کرد که باعث نمایش نادرست فشار می‌شود. برای اندازه‌گیری محیط‌های مایع در فشارهای بسیار پایین، از سنج فشار دیافراگمی Sealgauge مانند مدل 43X.30، 43X.36 یا 45X.50 استفاده کنید.

مزایای استفاده از گیج‌های فشار پایین

یک گیج‌فشار کپسولی استاندارد به صورت اختیاری با افزایش ایمنی فشار اضافی یا فشار کم موجود است – تا 10 برابر مقیاس کامل، بسته به محدوده. یک سوپاپ تخلیه یکپارچه ویژه در شرایط فشار مثبت یا منفی فشار اضافی فعال می‌شود و عنصر کپسول را محافظت می‌کند.

برخلاف سنج فشار لوله بوردون، نوک نشانگر سنج کپسولی می‌تواند در حالت اندازه‌گیری خلاء در جهت عقربه‌های ساعت حرکت کند. جهت حرکت نوک نشانگر در جهت عقربه‌های ساعت در حالت خلاء، به ویژه در صنعت پزشکی استاندارد است. در این موارد، روی صفحه نمایشگر با عبارت “VACUUM” مشخص شده است تا هرگونه ابهامی را از بین ببرد.

گیج‌های فشار پایین به صورت استاندارد دارای پیچ تنظیم صفر خارجی هستند، زیرا شرایط عملیاتی خاص می‌توانند باعث جابه‌جایی عنصر کپسول بسیار حساس از صفر شود.

برای دقت اضافی و دقت تکرارپذیر، حرکت سوئیسی به صورت استاندارد در سنج‌های فشار کم ما وجود دارد. دنده پیچ و شفت حرکت از نیکل-نقره بسیار صاف تهیه شده است.

ما نسخه‌های غیرمغناطیسی را برای استفاده در برخی برنامه‌ها ارائه می‌دهیم، مانند زمانی که سنج فشار جزئی از یک دستگاه پزشکی است که در طول روش‌های MRI با بیمار همراه است.