بررسی تخصصی ترانسمیتر فشار Ziasiot سری PT216 برای کاربردهای صنعتی
اصل اندازهگیری سنسور فشار سیلیکونی پیزومقاومتی یکی از تکنولوژیهای معتبر و پرکاربرد در سنجش فشار است.
اصطلاح پیزورزیستیو به خاصیت برخی مواد (در اینجا سیلیکون) اشاره دارد که وقتی تحت فشار مکانیکی قرار میگیرند، مقاومت الکتریکی آنها تغییر میکند. این فشار به دیافراگم سیلیکونی اعمال میشود و باعث تغییر جزئی در شکل آن میشود. این تغییر شکل منجر به تغییر در مقاومت سیلیکون میشود که سپس به سیگنال الکتریکی تبدیل شده و به عنوان فشار اندازهگیری میگردد.
مزایای سنسور فشار سیلیکونی پیزومقاومتی
× دقت بالا: این حسگرها به دلیل دقت و حساسیت بالا شناخته شدهاند و برای کاربردهایی که نیاز به اندازهگیری دقیق دارند، ایدهآل هستند.
× اندازه فشرده: از آنجایی که حسگر از سیلیکون استفاده میکند، میتوان آنرا بسیار کوچک ساخت و به راحتی در سیستمهای مختلف ادغام کرد.
× قابلیت اطمینان بالا: حسگرهای سیلیکونی بادوام و پایدار هستند و عملکرد ثابت و مستمری را در طول زمان ارائه میدهند.
× هزینه مقرون به صرفه: تولید این حسگرها نسبتا ارزان است و به همین دلیل گزینهای مناسب برای استفاده در صنعت و تجارت به حساب میآید.
× گستره وسیع کاربردها: این حسگرها در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، تجهیزات صنعتی و دستگاههای پزشکی به دلیل تنوع کاربردها مورد استفاده قرار میگیرند.
معایب سنسور فشار سیلیکونی پیزومقاومتی
× حساسیت به دما: حسگرهای سیلیکونی میتوانند تحت تاثیر تغییرات دما قرار گیرند که ممکن است دقت آنها را تحت تاثیر قرار دهد. با این حال، این مشکل را میتوان با استفاده از مدارهای جبران دما کاهش داد.
× محدوده فشار محدود: این حسگرها معمولاً در فشارهای متوسط و پایین عملکرد بهتری دارند. برای کاربردهای با فشار بسیار بالا، ممکن است حسگرهای دیگری گزینه بهتری باشند.
× ظرافت: دیافراگمهای سیلیکونی میتوانند حساس باشند و اگرچه در شرایط عادی مقاوماند، اما ممکن است تحت فشار یا شوکهای شدید آسیب ببینند.
در مجموع، اصل اندازهگیری سنسور فشار سیلیکونی پیزومقاومتی گزینهای عالی برای ترانسمیتر فشار است اگر به دنبال یک راهحل دقیق، قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای سنجش فشار هستید.
در ترانسمیتر فشار سری PT216 مرجع فشار مطلق یا نسبی است و به این معنی است که نحوه اندازهگیری فشار نسبت به نقاط مرجع مختلف توضیح داده میشود.
فشار مطلق:
یک ترانسمیتر فشار مطلق، فشار را نسبت به یک خلاء کامل اندازهگیری میکند. به عبارت دیگر، این حسگر، فشار را بدون در نظر گرفتن فشار جو اطراف میسنجد. بنابراین، وقتی فشار اندازهگیری میشود، همیشه به نقطه مرجع صفر فشار، که همان فشار مطلق (خلاء) است، مقایسه میشود. این نوع ترانسمیتر فشار برای کاربردهایی که نیاز به اندازهگیری دقیق فشار دارند، بدون توجه به شرایط محیطی، مناسب است.
- موارد استفاده: معمولاً در اندازهگیری ارتفاع (چون فشار جو با افزایش ارتفاع کاهش مییابد)، در غواصیهای عمیق یا در کاربردهایی که نیاز به اندازهگیری دقیق خلاء دارند، استفاده میشود.
- مزایا: خوانش دقیقتری نسبت به تغییرات محیطی یا نوسانات فشار جو میدهد.
- معایب: میتواند کمی گرانتر و پیچیدهتر باشد زیرا نیاز به حفظ مرجع فشار صفر دارد.
فشار نسبی (گیج):
یک ترانسمیتر فشار گیج، فشار را نسبت به فشار جو اطراف اندازهگیری میکند. این حسگر، فشار مطلق را اندازهگیری نمیکند؛ بلکه فقط نشان میدهد که فشار چه میزان بالاتر یا پایینتر از فشار جو در آن لحظه است. نقطه صفر در فشار گیج، فشار جو اطراف است (یعنی فشار محیطی که حسگر در آن قرار دارد).
- موارد استفاده: معمولاً در سیستمهایی مانند خطوط لوله آب، مخازن گاز یا سیستمهای HVAC که در آنها تنها به فشار نسبی نسبت به جو نیاز است، استفاده میشود.
- مزایا: معمولاً ارزانتر و سادهتر برای تولید است زیرا نیازی به مرجع فشار خلاء ندارد.
- معایب: میتواند تحت تأثیر تغییرات جو (مثل تغییرات وضعیت هوا) قرار گیرد زیرا نقطه صفر همیشه به فشار جو محیطی بستگی دارد.
انتخاب بین این دو بستگی به کاربرد شما دارد. اگر به دنبال دقت بیشتر و خوانش مستقل از فشار هستید، ترانسمیتر فشار مطلق را انتخاب کنید. اگر در محیطی صنعتی یا با فشارهای نسبت به جو کار میکنید، ترانسمیتر فشار گیج گزینه مناسبتری است.
محدوده فشار که در دیتاشیت ذکر شده به حداقل و حداکثر فشاری اشاره دارد که ترانسمیتر فشار میتواند اندازهگیری کند. برای ترانسمیتر فشار سری PT216 این مقدار برای هر دو نوع مرجع فشار گیج و مطلق ذکر شده است.
برای ترانسمیتر فشار گیج:
محدوده اندازهگیری فشار از ۰ – ۱۰۰- کیلو پاسکال تا ۶۰ – ۰ مگا پاسکال / از ۰ – ۱- بار تا ۶۰۰ – ۰ بار میباشد.
برای ترانسمیتر فشار مطلق:
دامنه اندازهگیری فشار از ۱۰۰- ~ ۰ کیلو پاسکال تا ۶۰ – ۰ مگا پاسکال / از ۱- ~ ۰ بار تا ۶۰۰ – ۰ بار و مشابه با ترانسمیتر فشار نسبی میباشد، اما تفاوت کلیدی این است که اندازهگیری فشار مطلق به خلاء ارجاع دارد، نه فشار اتمسفر. به این معناست که فشار مطلق نسبت به صفر فشار مطلق (یک خلاء کامل) اندازهگیری میشود، نه نسبت به فشار جو اطراف.
نکته مهم در اینجا نحوه استفاده شما از ترانسمیتر فشار است:
× اگر فشارهایی را اندازهگیری میکنید که نسبت به محیط (مانند مخازن یا خطوط لوله) اندازهگیری میشود، معمولاً محدوده گیج کافی است.
× اگر به اندازهگیریهایی نیاز دارید که مستقل از فشار جو باشند (مثل اندازهگیری ارتفاع، فشارهای زیر دریا یا شرایطی که باید مستقل از فشار جو باشند)، باید از فشار مطلق استفاده کنید.
مشخصات عملکرد ترانسمیتر فشار Ziasiot سری PT216
دقت در یک ترانسمیتر فشار، یعنی میزان نزدیکی عدد اندازهگیریشده توسط دستگاه به مقدار واقعی فشار موجود. هر چه دقت بیشتر باشد، خطای اندازهگیری کمتر است و خروجی عددی که دستگاه میدهد به واقعیت نزدیکتر خواهد بود. این دقت معمولاً به صورت درصدی از محدوده کامل اندازهگیری (Full Scale یا FS) اعلام میشود.
مقدار دقت ذکر شده در دیتاشیت این سری ترانسمیتر فشار 0.25±% FS و 0.5±% FS است. این درصدها به حداکثر میزان خطای مجاز در خوانش ترانسمیتر اشاره دارند.
- ±0.25% FS یعنی مقدار واقعی فشار اندازهگیریشده میتواند حداکثر ۰.۲۵±٪ از مقدار حداکثری سنسور خطا داشته باشد. مثلاً اگر محدوده اندازهگیری سنسور ۶۰ مگاپاسکال (MPa) باشد، خطای اندازهگیری ممکن است تا ۰.۱۵± مگاپاسکال باشد.
- ±0.5% FS یعنی خطا میتواند ۰.۵±٪ از مقدار حداکثر اندازهگیریشده باشد، که دقت پایینتری نسبت به ±0.25% FS دارد.
این دقت چگونه بر اندازهگیری فشار تأثیر میگذارد؟
مفهوم دقت این است که سنسور تا چه حد میتواند مقدار واقعی فشار را بدون انحراف اندازهگیری کند. هرچه مقدار ٪FS کمتر باشد، دقت بالاتر است. بنابراین، یک ترانسمیتر فشار با دقت ۰.۲۵٪ FS بسیار دقیقتر از ترانسمیتر فشار با دقت ۰.۵٪ FS است، اما این تفاوت در انتخاب سنسور بستگی به نیازهای کاربردی شما دارد.
پایداری بلندمدت یا Long Term Stability بیانگر این است که دقت ترانسمیتر فشار در طول زمان چقدر ممکن است تغییر کند. این تغییر به دلایلی مانند فرسودگی قطعات داخلی، شرایط محیطی، و تأثیرات خارجی رخ میدهد.
پایداری بلندمدت یک مشخصه کلیدی است زیرا نشان میدهد که ترانسمیتر بدون نیاز به کالیبراسیون مجدد تا چه مدت میتواند اندازهگیریهای دقیقی ارائه دهد.
پایداری در بلند مدت ترانسمیتر فشار سری PT216، برابر با 0.2± %FS به صورت سالانه است و نشان میدهد که در طول یک سال، میزان خطای اندازهگیری ترانسمیتر حداکثر ۰.۲±٪ از کل مقیاس اندازهگیری (Full Scale – FS) تغییر خواهد کرد.
به عنوان مثال، اگر محدوده اندازهگیری ترانسمیتر ۶۰ مگاپاسکال (MPa) باشد، میزان تغییر ممکن در طول یک سال برابر است با ۰.۱۲ مگا پاسکال.
یعنی پس از گذشت یک سال، مقدار خواندهشده توسط ترانسمیتر ممکن است حداکثر ۰.۱۲± مگا پاسکال از مقدار واقعی فاصله داشته باشد.
چرا پایداری بلندمدت مهم است؟
× کاهش نیاز به کالیبراسیون مجدد: هرچه میزان انحراف (Drift) کمتر باشد، نیاز به تنظیم مجدد سنسور کمتر خواهد بود. مقدار ≤ 0.2±% FS به صورت سالانه نشاندهندهی پایداری مناسب و دقت بالا در کاربردهای صنعتی است.
× حفظ دقت اندازهگیری در طول زمان: در صنایعی مانند کنترل فرآیندهای صنعتی، نفت و گاز، پزشکی، و خودروسازی، پایداری بالا تضمین میکند که اندازهگیریها در طولانیمدت دقیق باقی بمانند.
× کاهش هزینههای نگهداری: اگر ترانسمیتر فشار پس از مدت کوتاهی دچار خطای قابل توجه شود، نیاز به کالیبراسیون مکرر خواهد داشت که موجب افزایش هزینههای عملیاتی میشود.
عوامل تأثیرگذار بر پایداری بلندمدت:
با وجود اینکه دیتاشیت مقدار ≤ 0.2±% FS به صورت سالانه را اعلام کرده است، اما عملکرد واقعی سنسور ممکن است تحت تأثیر عوامل زیر قرار بگیرد:
- تغییرات دمایی شدید (حرارت یا سرمای بیش از حد ممکن است باعث افزایش انحراف شود)
- ارتعاشات مکانیکی و ضربات
- رطوبت بالا و تماس با مواد شیمیایی خورنده
- تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) و نویز الکتریکی
اگر ترانسمیتر در محیطهایی با شرایط سخت و متغیر کار میکند، انتخاب مدلی با پایداری بلندمدت بهتر یا انجام کالیبراسیونهای دورهای توصیه میشود.
زمان پاسخگویی مدت زمانی است که ترانسمیتر فشار برای تشخیص تغییرات فشار و ارسال سیگنال خروجی پایدار نیاز دارد. مقدار < 2 ms در ترانسمیتر فشار سری PT216 نشان میدهد که این ترانسمیتر میتواند تغییرات فشار را در کمتر از ۲ میلیثانیه شناسایی و پردازش کند.
به عنوان مثال، اگر فشار در سیستم به طور ناگهانی تغییر کند، این ترانسمیتر فشار در کمتر از ۲ میلیثانیه مقدار خروجی خود را تنظیم میکند، که آنرا برای کاربردهایی که به پاسخگویی سریع و دقیق نیاز دارند، ایدهآل میسازد.
هرچه زمان پاسخگویی سریعتر باشد، ترانسمیتر فشار بهتر میتواند تغییرات ناگهانی را ثبت کند، که برای بسیاری از کاربردهای صنعتی حیاتی است. در ادامه برخی از مزایای پاسخگویی سریعتر آورده شده است:
- پایش لحظهای فشار: سرعت بالا باعث میشود که اپراتورها یا سیستمهای خودکار بلافاصله از تغییرات فشار آگاه شوند.
- کنترل فرآیند: در صنایعی مانند نفت و گاز، سیستمهای هیدرولیکی و پنوماتیکی، واکنش سریع به تغییرات فشار برای حفظ پایداری سیستم و جلوگیری از نوسانات شدید ضروری است.
- ایمنی و حفاظت: در فرآیندهای حساس که نوسانات ناگهانی فشار ممکن است باعث آسیب شوند، پاسخگویی سریع به انجام اقدامات اصلاحی فوری کمک میکند.
- کاربردهای سرعتبالا: در رباتیک، تستهای خودرویی، و هوافضا، هر میلیثانیه اهمیت دارد و یک سنسور سریع به حفظ دقت و عملکرد کمک میکند.
مقایسه زمان پاسخگویی در انواع مختلف ترانسمیتر فشار:
× ترانسمیترهای صنعتی استاندارد: معمولاً ۱۰ تا ۱۰۰ میلیثانیه زمان پاسخگویی دارند.
× مدلهای پیشرفته، مانند ترانسمیتر فشار سری PT216: کمتر از ۲ میلیثانیه، که بسیار سریع و کارآمد است.
× سنسورهای فوق سریع: برخی سنسورهای خاص حتی زیر ۱ میلیثانیه زمان پاسخگویی دارند، اما گرانتر هستند و نیاز به پردازش دقیقتر سیگنال دارند.
با توجه به اینکه این ترانسمیتر پاسخگویی کمتر از ۲ میلیثانیه دارد، در دسته ترانسمیترهای فشار سریع و دقیق قرار میگیرد، که آنرا برای کاربردهای صنعتی حساس و با نیاز به واکنش سریع مناسب میکند.
مشخصات الکتریکی ترانسمیتر فشار Ziasiot سری PT216
خروجی یک ترانسمیتر فشار نحوه ارسال سیگنال اندازهگیریشده به سیستمهای خارجی مانند کنترلرها، PLCها یا نمایشگرها را مشخص میکند. این سری ترانسمیتر فشار انواع خروجیهای جریان و ولتاژ را ارائه میدهد که شامل موارد زیر میباشد:
خروجی جریان:
× سیگنال جریانی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر، استاندارد صنعتی پرکاربرد
⊕ در برابر نویزهای الکتریکی مقاوم است.
⊕ مناسب برای فاصلههای سیمکشی طولانی است.
⊕ دقت آن تحت تأثیر مقاومت سیم قرار نمیگیرد.
خروجیهای ولتاژی:
× سیگنال ولتاژی ۰ تا ۱۰ ولت، سیگنال ولتاژی ۱ تا ۱۰ ولت، سیگنال ولتاژی ۲ تا ۱۰ ولت
⊕ مناسب برای سیستمهای کنترلی و اتوماسیون صنعتی، محدوده ولتاژ بالاتر باعث دقت بهتر میشود.
× سیگنال ولتاژی ۰.۱ تا ۱۰.۱ ولت، سیگنال ولتاژی ۰.۲ تا ۱۰.۲ ولت
⊕ برای کالیبراسیون دقیقتر و تنظیمات خاص استفاده میشود.
× سیگنال ولتاژی ۰ تا ۵ ولت، سیگنال ولتاژی ۰.۱ تا ۵.۱ ولت، سیگنال ولتاژی ۱ تا ۵ ولت، سیگنال ولتاژی ۱ تا ۶ ولت
⊕ برای دستگاههای کممصر ای کنترل ولتاژ پایین کاربرد دارد.
× سیگنال ولتاژی ۰.۵ تا ۴.۵ ولت Ratiometric
⊕ خروجی وابسته به ولتاژ تغذیه که معمولاً در صنعت خودرو و سیستمهای توکار به کار میرود.
انتخاب بهترین گزینه بستگی به کاربرد شما دارد:
- سیگنال جریانی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر: مناسبترین گزینه برای محیطهای صنعتی، انتقال سیگنال در فواصل طولانی، و مقاوم در برابر نویز، ایدهآل برای کارخانهها، صنایع نفت و گاز، و کنترل فرآیند.
- سیگنال ولتاژی ۰ تا ۱۰ ولت و ۱ تا ۱۰ ولت: مناسب برای کنترل اتوماسیون در فواصل کوتاه، مانند سیستمهای HVAC، ساختمانهای هوشمند، و تجهیزات آزمایشگاهی.
- سیگنال ولتاژی ۰ تا ۵ ولت و ۱ تا ۵ ولت: برای دستگاههای کممصرف و تجهیزات الکترونیکی با توان پایین مناسب است.
- سیگنال ولتاژی ۰.۵ تا ۴.۵ ولت Ratiometric: مناسب برای سیستمهای خودرویی و کاربردهای الکترونیکی خاص.
مشخصات شرایط محیطی ترانسمیتر فشار Ziasiot سری PT216
محدوده دمای سیال نشان میدهد که ترانسمیتر فشار میتواند با چه دماهایی از مایعات یا گازهای در تماس مستقیم کار کند، بدون اینکه عملکرد یا دقت آن مختل شود. در این سری، ترانسمیتر فشار میتواند با سیالات یا گازهایی بین ۲۰- تا ۱۰۵+ درجه سانتیگراد بهطور ایمن کار کند.
× ترانسمیتر در این محدوده دمایی بهدرستی عمل میکند.
× میتواند فشار را در شرایط دمایی گرم و سرد اندازهگیری کند.
× اگر دمای سیال کمتر از ۲۰- درجه سانتیگراد شود، ممکن است یخ بزند و به سنسور آسیب برساند.
× اگر دمای سیال بیشتر از ۱۰۵+ درجه سانتیگراد شود، گرمای بیش از حد میتواند به اجزای داخلی سنسور آسیب برساند یا باعث خطای اندازهگیری شود.
اگر سیال شما دارای دمای بسیار بالا یا پایین است، باید نکات زیر را در نظر بگیرید:
× دمای سیال را در محدوده مجاز حفظ کنید.
× برای دماهای بالا، از آداپتورهای خنککننده یا کپیلاریهای محافظ حرارتی استفاده کنید.
× برای دماهای بسیار پایین، از عایقها یا گرمکنندههای مخصوص برای جلوگیری از یخزدگی بهره ببرید.
× در کاربردهایی مانند سیستمهای بخار، فرآیندهای صنعتی، یا سیستمهای هیدرولیکی با دمای بالا، ممکن است به ترانسمیتر فشار مقاومتر در برابر دماهای بالا یا محافظهای اضافی نیاز داشته باشید. در این صورت میتوانید از راهنمایی کارشناسان فنی سنجش فراهوشمند بهره ببرید.
درجه حفاظت (IP) نشاندهنده میزان مقاومت بدنه ترانسمیتر فشار در برابر گرد و غبار و نفوذ آب است. این استاندارد بر اساس IEC 60529 تعریف شده و شامل دو عدد است:
- عدد اول (۶): میزان حفاظت در برابر ذرات جامد (گردوغبار، شن، و غیره)
۶: کاملاً ضد گرد و غبار (هیچگونه نفوذ گرد و غبار ندارد).
- عدد دوم: میزان مقاومت در برابر نفوذ آب
× در ترانسمیتر فشار سری PT216 دو درجه حفاظت IP65 و IP67 وجود دارد. در نتیجه:
۵: مقاوم در برابر پاشش آب با فشار کم از هر جهت.
۷: مقاوم در برابر غوطهوری موقت در آب (تا عمق ۱ متر به مدت ۳۰ دقیقه).
بنابراین، اگر ترانسمیتر فشار IP65 باشد، کاملاً ضد گرد و غبار و مقاوم در برابر پاشش آب است که آنرا برای محیطهای صنعتی و فضای باز مناسب میکند. اما اگر IP67 باشد، علاوه بر این ویژگیها، در برابر غوطهوری کوتاهمدت در آب نیز مقاوم است و در شرایط مرطوب عملکرد بهتری دارد.
اگر محیط کاری شما شامل رطوبت، باران، یا تماس با آب باشد، ترانسمیتر فشار مدل IP67 محافظت بهتری دارد. اما اگر ترانسمیتر فشار فقط در معرض پاشش آب یا شستوشوی صنعتی قرار میگیرد و نیازی به غوطهوری کامل در آب ندارد، IP65 کافی است.
برای محیطهای صنعتی، فضاهای باز، یا صنایع غذایی که تجهیزات بهطور مرتب شسته میشوند، مدل IP67 گزینه بهتری است.
محدوده دمای دیافراگم به بازه دمایی قابل تحمل توسط دیافراگم ترانسمیتر فشار اشاره دارد. دیافراگم بخشی از ترانسمیتر است که بهطور مستقیم با سیال یا گاز تحت اندازهگیری تماس دارد.
این ویژگی به این معناست که:
× دیافراگم در دماهای بین ۲۰- تا ۱۰۵+ درجه سانتیگراد عملکرد صحیح دارد.
× میتوان از آن برای سیالات و گازهای گرم و سرد در این محدوده استفاده کرد.
× اگر دمای سیال کمتر از ۲۰- درجه سانتیگراد شود، ممکن است دیافراگم شکننده شده و باعث کاهش دقت یا آسیب فیزیکی شود.
× اگر دمای سیال بیشتر از ۱۰۵+ درجه سانتیگراد شود، گرمای بیشازحد ممکن است خواص مکانیکی دیافراگم را تغییر دهد و باعث اندازهگیری نادرست یا خرابی شود.
چرا محدوده دمای دیافراگم ویژگی مهم است؟
- اگر فرآیند شما شامل سیالات با دمای بالا مانند بخار، روغن داغ، یا گازهای فشرده باشد، باید مطمئن شوید که دیافراگم توانایی تحمل این دما را دارد.
- در دماهای زیر صفر، احتمال یخزدگی یا ایجاد چگالش وجود دارد که میتواند به دیافراگم آسیب بزند.
- در دماهای بسیار بالا یا پایین، استفاده از آداپتورهای خنککننده (برای گرما) یا گرمکنندههای صنعتی (برای سرما) میتواند به حفظ عملکرد دستگاه کمک کند.
- برای کاربردهایی که دمای سیال بالاتر از ۱۰۵+ درجه است، استفاده از دیافراگمهای محافظ یا سیلهای از راه دور پیشنهاد میشود.
مشخصات مکانیکی ترانسمیتر فشار Ziasiot سری PT216
اتصال مکانیکی به نوع و اندازه رزوه (thread) اشاره دارد که برای نصب فیزیکی ترانسمیتر فشار بر روی سیستم فرآیند (مثل لولهها، مخازن یا ماشینآلات) استفاده میشود. این اتصال تضمین میکند که ترانسمیتر فشار بهطور ایمن متصل شده، نشتی نداشته باشد و اندازهگیری فشار با دقت انجام شود.
انواع اتصال مکانیکی موجود برای این سری ترانسمیتر فشار عبارت است از:
G 1/8
¼ G
G 3/8
½ G
1/8 NPT
1/4 NPT
1/2 NPT
M14×1.5
M20×1.5
R 1/8
R 1/4
R 1/2
7/16-20 UNF
9/16-20 UNF
هر نوع رزوه مطابق با استانداردهای خاصی طراحی شده و برای کاربردها و مناطق جغرافیایی مختلف استفاده میشود.
اتصالات ذکر شده شامل سه گروه اصلی از رزوهها هستند:
- رزوههای BSP (استاندارد بریتانیا – British Standard Pipe)
× “G 1/8″, G 1/4″, G 3/8”, G 1/2: رزوههای موازی (BSPP – British Standard Pipe Parallel)
همچنین بهعنوان استاندارد ISO 228 شناخته میشود.
رزوههای مستقیم (موازی) دارند که برای جلوگیری از نشتی، به یک واشر آببندی یا اورینگ نیاز دارند.
بیشتر در اروپا برای سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک استفاده میشود.
× “R 1/8″, R 1/4”, R 1/2: رزوههای مخروطی (BSPT- British Standard Pipe Tapered)
⊕ رزوههای مخروطی که با محکم شدن، یک اتصال آببند ایجاد میکنند.
⊕ مطابق با استاندارد ISO 7-1 هستند.
⊕ برای کاربردهای فشار بالا مانند خطوط گاز، نفت، و بخار ایدهآل هستند.
- رزوههای NPT (استاندارد آمریکایی – National Pipe Thread)
× “1/8 NPT, 1/4″ NPT, 1/2” NPT
⊕ رزوههای مخروطی که هنگام سفت شدن، اتصال آببند ایجاد میکنند.
⊕ مطابق با استانداردANSI/ASME B1.20.1 هستند.
⊕ در صنایع آمریکای شمالی (آمریکا و کانادا) بسیار رایج است.
- رزوههای متریک و UNF (Unified Fine Thread)
× M14×1.5 و M20×1.5
⊕ رزوههای متریک (استاندارد ISO 261)
⊕ عمدتاً در صنایع اروپایی استفاده میشوند.
⊕ دارای گام ظریف (Fine Pitch) برای آببندی بهتر و استحکام بالاتر.
× 7/16-20 UNF 9/16-20 // UNF
⊕ رزوههای UNF (استاندارد ANSI B1.1)
⊕ در صنایع هوا فضا و قطعات دقیق استفاده میشود.
⊕ رزوههای ظریف باعث استحکام بیشتر و مقاومت در برابر لرزش میشوند.
کدام نوع رزوه بهتر است؟
BSPP (G): برای سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک (در اروپا متداول است)
BSPT (R) یاNPT : برای خطوط لوله فشار بالا (گاز، نفت، بخار) (آببندی بهتری دارد)
NPT: برای صنایع عمومی در آمریکا و کانادا (رایجترین استاندارد در آمریکای شمالی)
متریک (M14×1.5, M20×1.5): برای ماشینآلات و اتوماسیون صنعتی در اروپا (در تولید و مهندسی مکانیک استفاده میشود)
UNF (7/16″-20, 9/16″-20): برای صنایع هوافضا و سیستمهای دقیق (مقاوم در برابر لرزش و شل شدن)
مواد سازنده اتصال مکانیکی به نوع فولاد ضدزنگ بهکاررفته در نقاط اتصال ترانسمیتر فشار (مانند اتصالات رزوهای و دیافراگم) اشاره دارد. انواع مختلف فولاد ضدزنگ، مقاومت متفاوتی در برابر خوردگی، فشار، و دما دارند که باعث میشود برای کاربردهای خاص مناسب باشند.
در ترانسمیتر فشار سری PT216 اتصالات مکانیکی میتوانند از ۳ ماده مختلف زیر ساخته شوند:
- فولاد ضدزنگ ۳۰۴
ترکیب شیمیایی: حدود ۱۸ تا ۲۰ درصد کروم، ۸ تا ۱۰.۵ درصد نیکل
دارای ویژگیهایی از قبیل: مقاومت عالی در برابر خوردگی در اکثر محیطها (بهجز محیطهای بسیار اسیدی یا دارای کلرید زیاد)، استحکام مکانیکی بالا و قابلیت جوشکاری خوب، مقرونبهصرفه و رایج در کاربردهای صنعتی عمومی.
قابل کاربرد در: صنایع غذایی و نوشیدنی، سیستمهای تصفیه آب، تجهیزات صنعتی
- فولاد ضدزنگ ۳۱۶
ترکیب شیمیایی: مشابه فولاد ضد زنگ 304 اما دارای ۲ تا ۳ درصد مولیبدن (Mo)
دارای ویژگیهایی از قبیل: مقاومت به خوردگی بسیار بالاتر نسبت به ۳۰۴، بهویژه در محیطهای دارای کلرید (مثل آب دریا، مواد شیمیایی، اسیدها)، مقاومت بیشتر در برابر خوردگی حفرهای و شکافی، گرانتر از ۳۰۴ اما برای شرایط سخت ضروری است
قابل کاربرد در: صنایع شیمیایی و داروسازی، کاربردهای دریایی، فرآیندهای با خلوص بالا (صنایع غذایی، پزشکی و نیمههادی)
- فولاد ضدزنگ 17-4 PH
ترکیب شیمیایی: حاوی تقریبا ۱۷ درصد کروم، تقریبا ۴ درصد نیکل، و ۳ تا ۵ درصد مس
دارای ویژگیهایی از قبیل: عبارت PH مخفف Precipitation Hardening (رسوب سخت) است، یعنی این آلیاژ میتواند تحت عملیات حرارتی، سختی و استحکام بسیار بالایی پیدا میکند، دارای استحکام مکانیکی و چقرمگی فوقالعاده، مقاومت به خوردگی متوسط (نه بهاندازه ۳۱۶ در محیطهای سخت)
قابل کاربرد در: صنایع هوا فضا و نظامی، سیستمهای هیدرولیک با فشار بالا، صنایع نفت و گاز (حفاری، سنسورهای فشار، شیرآلات)
در انتخاب جنس اتصالات مکانیکی در این سری ترانسمیتر فشار نکات زیر قابل توجه میباشد:
× فولاد ضدزنگ ۳۰۴: برای کاربردهای صنعتی عمومی و صنایع غذایی (مقرونبهصرفه و مقاوم)
× فولاد ضدزنگ ۳۱۶: برای محیطهای شیمیایی، دریایی و خورنده (بالاترین مقاومت به خوردگی)
× فولاد ضدزنگ 17-4 PH: برای کاربردهای با فشار و استحکام بالا (نفت، گاز، هوافضا) (بالاترین مقاومت مکانیکی)
مایع پرکننده به مایعی گفته میشود که داخل سیستم دیافراگمی ترانسمیتر فشار قرار دارد و فشار را از محیط فرآیندی (گاز یا مایع مورد اندازهگیری) به المان حسگر انتقال میدهد. این مایع در سنسورهای دارای دیافراگم ایزوله ضروری است، زیرا از تماس مستقیم سیال فرآیندی با حسگر جلوگیری میکند و دقت و پایداری اندازهگیری را حفظ میکند.
ترانسمیتر فشار سری PT216 از روغن سیلیکون به عنوان مایع پرکننده استفاده میکند. روغن سیلیکون یک مایع غیررسانا، شیمیایی پایدار، و مقاوم در برابر دما است که برای استفاده در ترانسمیتر فشار ایدهآل محسوب میشود.
مزایای کلیدی روغن سیلیکون:
- پایداری حرارتی بالا: تحمل دمای وسیع (۴۰- تا بیش از ۲۰۰ درجه سانتیگراد).
- تراکمپذیری پایین: انتقال دقیق فشار.
- مقاومت شیمیایی بالا: واکنشناپذیر با اکثر سیالات صنعتی.
- غیرسمی و غیرفرار: مناسب برای صنایع غذایی و دارویی.
- پایداری طولانیمدت: کاهش خطای درازمدت سنسور.
معایب روغن سیلیکون:
- ناسازگاری با مواد اکسیدکننده قوی (مانند اکسیژن پرفشار، کلر، و پراکسید هیدروژن).
- کاربرد محدود در شرایط خلأ فوقالعاده بالا بهدلیل احتمال تبخیر شدن.
کدام سیالات با روغن سیلیکون سازگارند؟
روغن سیلیکون با اکثر گازها و مایعات صنعتی سازگاری بالایی دارد و در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
سیالات سازگار:
× آب و بخار: مناسب برای دیگهای بخار، اتوکلاوها، و فرآیندهای صنعتی بخار.
× روغنهای هیدرولیک و نفتی: ایدهآل برای صنایع نفت و گاز، خودروسازی، و هوافضا.
× محلولهای شیمیایی: مقاوم در برابر بیشتر اسیدها، بازها، و حلالهای آلی.
× مایعات صنایع غذایی و دارویی: ایمن برای فرآیندهای مرتبط با غذا و دارو.
سیالات ناسازگار:
× اکسیژن پرفشار (O₂)، کلر (Cl₂)، پراکسید هیدروژن (H₂O₂): روغن سیلیکون در مجاورت اکسیدکنندههای قوی ممکن است دچار احتراق یا تخریب شود.
× ترکیبات هالوژنه بسیار واکنشپذیر: برخی مواد حاوی فلوئور میتوانند باعث تخریب روغن سیلیکون شوند.
اتصال الکتریکی به معنای روشی است که ترانسمیتر فشار به سیستم الکتریکی یا واحد کنترل که سیگنال خروجی را پردازش میکند، متصل میشود. این اتصال برای انتقال دادههای اندازهگیری فشار از حسگر به سیستمهای کنترل یا نظارتی ضروری است، چه PLC، DCS یا HMI باشند.
انواع مختلف اتصالات الکتریکی در این سری ترانسمیتر فشار ۵ مدل مختلف میباشد:
- DIN EN 175301-803-A و DIN EN 175301-803-C
اینها استانداردهایی برای اتصالات صنعتی در اروپا هستند. این اتصالات تضمین میکنند که اتصال الکتریکی ایمن و قابل اعتماد باشد و طراحی آن معمولاً شامل پوشش ضد آب برای استفاده در محیطهای سخت است.
× DIN EN 175301-803-A که معمولاً در سنسورهای صنعتی بهکار میرود، دارای پروفیل آببندی تخت است که برای ایجاد آببندی محکم طراحی شده و از نفوذ گردوغبار و رطوبت جلوگیری میکند.
× DIN EN 175301-803-C نسخهای با طراحی متفاوت است که معمولاً برای اتصال به دستگاههای خارجی که به طراحی بیشتر انعطافپذیر یا جمع و جور نیاز دارند، به کار میرود.
- M12×1:
یک استاندارد بسیار پرکاربرد برای کانکتورهای دایرهای در اتوماسیون صنعتی است. این نوع اتصال جمعوجور، مستحکم و دارای اتصال ایمن بوده و معمولاً در ارتباط بین سنسورها و عملگرها (Actuators) در سیستمهای خودکار مورد استفاده قرار میگیرد. کانکتور M12×1 بهخاطر مقاومت بالا در برابر لرزش و دوام طولانیمدت شناخته میشود.
- Cable Gland:
کابل گلند یک قطعهی مکانیکی است که ورود سیمها به سنسور را بهصورت آببندی شده تضمین میکند و از آنها در برابر گردوغبار، رطوبت و تنشهای مکانیکی محافظت مینماید. این قطعات معمولاً در محیطهای بیرونی یا شرایط سخت مورد استفاده قرار میگیرند، جایی که نیاز به ورود مستقیم کابل به دستگاه وجود دارد.
- Packard Metri-Pack:
یک نوع کانکتور مقاوم و پربازده است که بهطور گسترده در صنایع خودروسازی و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. کانکتورهای متریپک بهدلیل ارائه اتصالهای قابلاعتماد بهویژه در محیطهای سخت و خشن شناخته شدهاند و دارای آببندی ضدآب هستند. این نوع کانکتورها برای تحمل جریانهای بالا و شرایط محیطی بسیار سخت طراحی شدهاند.
انتخاب اتصال الکتریکی به کاربرد خاص و شرایط محیطی بستگی دارد:
× DIN EN 175301-803-A و DIN EN 175301-803-C: مناسبترین گزینه برای کاربردهای عمومی صنعتی هستند، جایی که به کانکتورهای استاندارد نیاز است. این مدلها دارای قابلیت آببندی در برابر شرایط جوی بوده و برای استفاده در محیطهای داخلی و خارجی بسیار مناسباند، بهویژه در تجهیزات یا کنترلرهای استاندارد.
× M12×1: ایدهآل برای محیطهایی با فضای محدود و فشرده است. این نوع کانکتور معمولاً در سیستمهای اتوماسیون استفاده میشود، جایی که مقاومت بالا در برابر لرزش و قابلیت اطمینان بلندمدت مورد نیاز است.
× Cable Gland: مناسب برای محیطهای خشن و صنعتی است، جایی که سیمها باید بهطور ایمن آببندی شوند؛ مانند کاربردهای فضای باز یا ماشینآلات سنگین.
× Packard Metri-Pack: بهترین گزینه برای کاربردهای سنگین در شرایط سخت مانند صنایع خودروسازی یا نظامی است، زیرا بسیار مقاوم بوده و دارای خاصیت ضدآب میباشد.