گیج اختلاف فشار

توضیحات
نظرات (0)

گیج اختلاف فشار، دی پی گیج DP Gauge و مشخصات انواع گیج

اندازه گیری اختلاف فشار (Δp) بین دو محیط پارامتر بسیار مهمی در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای تولید بشمار می‌آید.

اغلب اوقات هنگامی که گیج اختلاف فشار بتواند اختلاف فشار دو محیط را با یک ابزار واحد نشان دهد، از دو گیج استاندارد استفاده می‌شود. هنگامی که اختلافات فشار جزئی بتواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد یک مجموعه داشته باشد‌ اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه بسیار مهم است. این موارد می‌تواند شامل افت فشار در فیلترها، صافی ها، جداکننده ها، سوپاپ‌ها و پمپ‌ها، نمایش سطح مایع در مخازن، تشخیص نشتی در سیستم و‌ اندازه‌گیری جریان مایع باشد.

اندازه‌گیری اختلاف فشار همچنین در مواردی مانند اتاق‌های تمیز، مبدل‌های حرارتی، پالایشگاه ها، کارخانه‌های پتروشیمی و کارخانه‌های شیمیایی اهمیت دارد.

گیج اختلاف فشار، در واقع اختلاف فشار بین دو نقطه را در یک سیستم‌ اندازه‌گیری کرده و به کاربر نمایش می‌دهد. گیج اختلاف فشار دارای دو پورت ورودی است که هر دو به نقاط مد نظر در سیستم ارتباط دارند. به عنوان مثال، اگر فشار در یک درگاه ورودی psi 200 و فشار در درگاه دیگر 50 psi باشد، اختلاف فشار بین دو نقطه psi150 خواهد بود.

گیج‌های اختلاف فشار می‌توانند برای دستیابی به اهداف مختلفی استفاده شوند، از جمله:

• نگهداری بهینه از سیستم فیلتراسیون و تشخیص میزان رسوب انباشته شده در فیلتر

یکی از محبوب‌ترین کاربردهای گیج اختلاف فشار، نظارت بر فیلتراسیون است. با انسداد منافذ فیلتر در اثر انباشته شدن ذرات ناخالصی، اختلاف فشار بین کانال‌های ورودی و خروجی سیال به فیلتر افزایش یافته و کارایی فیلتر کاهش می‌یابد.

هنگامی که این اختلاف فشار به حد معینی می‌رسد، اپراتور تشخیص می‌دهد که زمان تعویض فیلتر فرا رسیده است. لذا پروسه فیلتراسیون بدون مشکل ادامه پیدا کرده و از آسیب دیدن سیستم جلوگیری می‌شود. به طور مشابه، می‌توان از گیج اختلاف فشار برای تشخیص تجمع رسوب در لوله‌ها و پمپ‌ها استفاده کرد.

• پایش جریان

از روتورمترهای بزرگ، سنگین وزن و گران قیمت اغلب برای‌ اندازه‌گیری جریان سیالات درون لوله استفاده می‌شود. گیج‌های اختلاف فشار گزینه ارزان و ساده‌تری برای این کار هستند.
طبق اصل برنولی بیان می‌کند که در یک جریان غیر ویسکوز، افزایش سرعت مایع با کاهش فشار یا کاهش انرژی پتانسیل سیال همراه خواهد شد.

برای کاهش قطر داخلی لوله غالباً از اریفیس، ونتوری یا نازل جریان استفاده می‌شود. سپس می‌توان یک گیج اختلاف فشار نصب کرد تا ناحیه پرفشار را به ناحیه با قطر بزرگتر و ناحیه کم فشار را به ناحیه با قطر کوچکتر ارتباط دهد و اختلاف فشار قبل و بعد از اریفیس را‌ اندازه‌گیری کرده و میزان جریان را تعیین کند. این روش دقت بالا و هزینه کمی به همراه دارد.

• اندازه گیری سطح سیال در مخازن

در مخازن باز، پورت فشار بالای گیج در پایین مخزن قرار گرفته و پورت فشار پایین به جو ارتباط دارد. گیج اختلاف فشار سپس ارتفاع مایع در مخزن را اغلب بر حسب اینچ یا فوت یا بصورت درصد به کاربر اعلام می‌کند.
در یک مخزن دربسته، فشار اتمسفریک گاز بالای مایع موجود در مخزن به فشار هیدرواستاتیک مایع اضافه می‌شود.

یک گیج استاندارد که در پایین مخزن نصب شده است، فشار سطح گاز و مایع را اندازه می‌گیرد، و نه فشار ستون آب.
گیج اختلاف فشار در این حالت بسیار موثرتر عمل می‌کند. با اتصال بخش بالا به پایین مخزن و بخش پایین به بالا، گیج می‌تواند اختلاف فشار گاز از فشار کل را‌ اندازه‌گیری کرده و سطح دقیق سیال درون مخزن را تعیین کند. این یک روش مقرون به صرفه برای‌ اندازه‌گیری سطح سیال در مخازن اکسیژن مایع، نیتروژن، آرگون و موارد مشابه و همچنین‌ اندازه‌گیری اختلاف فشار بین مخزن و فشار در در ته چاه‌های تولید و تزریق باشد.

• تشخیص نشتی

تشخیص نشتی در سیستم یکی از کاربردهای کمتر شناخته شده گیج‌های اختلاف فشار است.
به سادگی می‌توان با‌ اندازه‌گیری اختلاف فشار بین یک کانال که پتانسیل نشتی را دارد و یک مخزن مرجع، وجود نشتی را تشخیص داد. این کار به جای انتظار طولانی مدت برای ایجاد افت فشار در گیج باعث صرفه جویی در وقت و‌ اندازه‌گیری دقیق تر می‌شود.

کاربردهای گیج اختلاف فشار شامل:

سیستم فیلتراسیون
اندازه گیری سرعت جریان با استفاده از اصل برنولی
نمایش سطح مایعات در مخازن برودتی
تشخیص نشتی در سیستم‌ها

و موارد دیگر است، این ابزارهای توانمند باید بخشی از جعبه ابزار هر مهندسی باشند.

به همین دلیل، سایت پنل این صفحه را گردآوری کرده است تا برخی از کاربردهای این گیج ها را به شما نشان دهد. دفتر مهندسی پنل امیدوار است که در طراحی سیستم‌ها، نقطه شروع خوبی برای شما فراهم کند.

انواع گیج‌های اختلاف فشار

گیج اختلاف فشار پیستونی

در درجه اول به‌منظور کاربرد در محیط‌های مایعاتی یا گازی طراحی شده است که در آنها به دامنه اختلاف فشار کم و فشارهای کاری ثابت نیاز است.

با عبور سیال از پورت فشار بالا به پورت فشار پایین، گیج اختلاف فشار از طریق حرکت پیستون / آهنربای شناور که به یک فنر تنظیم شده متصل است، مقدار کمی فشار بای پس را تشخیص می‌دهد. هرگونه تغییر فشار در دو طرف پیستون / آهنربا باعث می‌شود که آهنربا متناسب با اختلاف فشار ایجاد شده به یک سمت حرکت کند. یک شاخص دوار که در نزدیکی مگنت، اما خارج از محفظه فشار قرار دارد، حرکت پیستون را دنبال کرده و مقدار اختلاف فشار را روی صفحه نشان می‌دهد. گیج‌های اختلاف فشاری پیستونی هنگام عبور مایع از پورت فشار بالا به پورت فشار پایین مقدار کمی بای پس دارند.

گیج اختلاف فشار دیافراگمی

پورت‌های فشار بالا و فشار پایین را از یکدیگر مجزا می‌کند، بنابراین هیچ گونه بای پسی بین دو پورت وجود ندارد. از این گیج‌ها می‌توان بمنظور‌ اندازه‌گیری اختلاف فشار هوا، گاز یا مایعات استفاده کرد. مقدار اختلاف فشار توسط حرکت دیافراگم ارتجاعی متصل به یک فنر تنظیم شده دارای محدودیت حرکت‌ اندازه‌گیری می‌شود.

تغییر موقعیت دیافراگم به دلیل اختلاف فشار ایجاد شده در دو سمت دیافراگم، باعث حرکت یک مگنت داخلی می‌شود. این آهنربا به نوبه خود باعث چرخش یک مگنت می‌شود که خارج از بدنه گیج قرار دارد. این مگنت به یک نشانگر متصل است که اختلاف فشار را نشان می‌دهد. دیافراگم محیط دو سمت را از یکدیگر مجزا می‌کند.

بسیاری از گیج‌های اختلاف فشار دارای سوئیچ‌ها یا فرستنده‌های داخلی هستند. این سوئیچ‌ها یا فرستنده‌ها را می‌توان به گونه ای تنظیم کرد که وقتی فشار به حد مشخصی رسید روشن یا خاموش شده و یا آلارم دهند.

گیج اختلاف فشار یا فشار سنج دیفرانسیل چیست؟

به زبان ساده؛ گیج اختلاف فشار یا فشار سنج دیفرانسیل تفاوت فشار بین دو اتصال را اندازه‌گیری می‌کند. در نتیجه، اگر مخزنی با 100 psi و دیگری با 95 psi داشته باشید. اگر یک گیج اختلاف فشار را بین آن دو مخزن وصل کنید، 5 psi را نشان می‌دهد.

هر گیج فشار یک پیستون مغناطیسی دارد که بسته به فشار دیفرانسیل، به عقب و جلو حرکت می‌کند. در نتیجه، حرکت خطی این پیستون مغناطیسی، یک آهن ربای دوار را که به نشانگر متصل است را هل می‌دهد و می‌کشد. این “قفسه مغناطیسی و پایه” بازخوانی را فراهم می‌کند.

نظارت بر وضعیت فیلتر با استفاده از گیج اختلاف فشار

با مسدود شدن کارتریج‌های فیلتر، به‌دلیل تجمع آلودگی‌‍ها در شبکه فیلتر، فشار افتراقی بین ورودی و خروجی افزایش می‌یابد. به‌همین دلیل، اپراتورها می‌توانند افت فشار دیفرانسیل را در فیلترها اندازه‌گیری کنند و همچنین می‌توانند کثیف بودن سیستم فیلترهایشان را متوجه شوند.

در نتیجه، استفاده از گیج اختلاف فشار برای یک فیلتر می‌تواند:

به اپراتورها کمک کند تا از آسیب دیدن سیستم خود جلوگیری کنند زیرا آن‌ها می‌توانند از وضعیت فیلتر مطلع باشند.
از بروز مشکلات حقوقی بین تولیدکنندگان فیلتر و مشتریانی که از سیستم ها سو استفاده می‌کنند، جلوگیری می‌کند.
با کمک به مشتریان در آگاهی از وضعیت فیلتر، فروش کارتریج فیلتر را 20 تا 30 درصد افزایش می‌دهد.

اندازه گیری سرعت جریان با استفاده ازگیج اختلاف فشار (فشار سنج دیفرانسیل)

اصل برنولی بیان می کند که افزایش سرعت مایع همزمان با کاهش فشار یا کاهش انرژی بالقوه سیال اتفاق می‌افتد.

در نتیجه سال‌هاست که از دستگاه‌های معروف به ونتوریس برای اندازه‌گیری میزان جریان برای تشخیص این تغییر فشار استفاده می‌شود.

در نتیجه، پس اپراتور می‌تواند سمت فشار بالای گیج اختلاف فشار را به قطر بزرگ‌تر متصل کند و همچنین می‌تواند سمت فشار پایین گیج را به قطر کوچک‌تر متصل کند تا سرعت جریان را اندازه‌گیری کند.

اندازه گیری مایع با استفاده از فشار سنج دیفرانسیل (گیج اختلاف فشار)

به دلیل تعدادی از مسائل، نمی‌توان از فشار سنج‌های استاندارد برای اندازه‌گیری سطح مایع یک مخزن سرما استفاده کرد.

از همه مهم‌تر این است که مخازن تحت فشار قرار دارند (غالباً بالاتر از 500psi) و فشار سنج استاندارد نصب شده در پایین، سطح مایع را به‌علاوه فشار مخزن اندازه‌گیری می‌کند.

در نتیجه، باید از گیج اختلاف فشار با اتصال سمت بالا به پایین مخزن و سمت پایین به بالای مخزن استفاده شود.

در نتیجه، مخازنی که اکسیژن مایع، نیتروژن، آرگون و بسیاری دیگر را اندازه گیری می‌کنند می‌توانند یک راه حل مقرون‌به‌صرفه برای دستیابی به سطح داخلی مایعات داشته باشند.

مزایای کاربردهای گیج اختلاف فشار (فشار سنج دیفرانسیل) برای سطح مایع برودتی:

بازخورد مستقیم سطح مایع را در مخزن تحت فشار نشان می‌دهد
مقرون‌به‌صرفه‌تر از فرستنده‌های اولتراسونیک، فرستنده‌های الکترونیکی و سایر ابزارهای پیچیده اندازه گیری سطح مایع است.
ایجاد ارزش افزوده‌ برای مخازن ذخیره سازی میکروبولک

تشخیص میزان رسوب با استفاده از فشار سنج دیفرانسیل

گیج‌های اختلاف فشار دیفرانسیل در نظارت بر میزان رسوب لوله‌ها و پمپ‌ها عالی هستند. با مقایسه ورودی و خروجی سیستم، گیج می‌تواند افت فشار بیش از حد که می‌تواند به‌دلیل تجمع رسوب باشد را تشخیص دهد.
علاوه بر این، می توان یک گیج دیفرانسیل را از طریق پمپ قرار داد تا اطمینان حاصل شود که پمپ تغییر مناسب فشار را از ورودی به خروجی ایجاد می‌کند.

در نتیجه، اپراتورها می‌توانند با ردیابی افزایش یا کاهش فشار دیفرانسیل، اطلاعات تشخیصی حیاتی‌ای را بدست آورند.

تشخیص نشتی با استفاده از گیج اختلاف فشار

احتمالاً یکی از ساده‌ترین کاربردهای گیج اختلاف فشار دیفرانسیل، تشخیص نشتی سیستم است.

با مقایسه یک مخزن مرجع با یک مخزن مشکوک به نشتی، می توان فشار دیفرانسیل را اندازه گیری کرد و نشتی را تشخیص داد.

در نتیجه، زمان زیادی را صرفه جویی می‌کنید و نتایج به مراتب دقیق‌تری خواهید داشت.

با توجه به اینکه فشار سنج‌های دیفرانسیل می‌توانند دقت اندازه‌گیری ″ 0.1 H2O را داشته باشند، شما خیلی کمتر منتظر خواهید ماند!

فشار یکی از مهم‌ترین کمیت‌هایی است که در صنعت به طور گسترده مورد اندازه‌گیری قرار می‌گیرد به همین جهت اندازه‌گیری درست فشار بسیار مهم است.

روش های بسیاری برای اندازه‌گیری فشار وجوددارد. به طور معمول به وسایل اندازه گیری که فشارهای نزدیک فشار اتمسفر رااندازه گیری می‌کنند، مانومتر می‌گویند.

همچنین در اغلب موارد به وسایلی که در آنها ستونی از مایع وجود دارد نیز مانومتر می‌گویند. تمامی گیج های اختلاف فشار دارای دو مسیر ورودی فشار هستند و اختلاف بین دو فشار ورودی را محاسبه و نمایش می‌دهند.