مقاييس ضغط مختلفة في صناعة القياس
المقياس هو في الأساس أداة أو جهاز يستخدم لقياس حجم أو كمية أو محتوى شيء ما ، عادة مع شاشة تمثيلية أو رقمية. يمكن أن يكون هذا قياسا لأي خاصية، مثل الضغط أو التدفق أو درجة الحرارة أو الوقود أو الطول. وفي مجال القياس والآلات، كثيرا ما تستخدم كلمة "gage" كتهجئة متغيرة لكلمة "gauge".
وكما يوحي الاسم، فإن أداة قياس الضغط هي أداة تستخدم لقياس وقياس ضغط سائل أو غاز داخل النظام مقارنة بالغلاف الجوي أو مرجع آخر. هناك أنواع عديدة من مقاييس الضغط المتاحة، كل منها باستخدام تقنية مختلفة أو طريقة للإشارة.
قياس الضغط التناظري
يشير مقياس الضغط التناظري عادة إلى جهاز يستخدم تقنية استشعار الضغط الميكانيكي النقي. يتم الإشارة إلى قيمة القياس بواسطة حركة المؤشر على الطلب، ويتم وضع علامة على كل قيمة ضغط. مؤشر حركة المؤشر وموضعه يعطيان مؤشرا مرئيا للضغط الذي يتم قياسه.
معظم مقاييس الضغط التناظرية لديها واحدة من تقنيات استشعار الضغط الثلاث التالية:
أنبوب بوردون
أنبوب بوردون هو أنبوب "C" على شكل ، على شكل حلزوني أو حلزوني الشكل ، يتم إصلاح جانب واحد منه في الجزء السفلي من الجهاز ، ويرتبط الجانب الآخر بالمؤشر. عندما يتم ضغط أنبوب بوردون ، يميل المقطع العرضي إلى أن يصبح أكثر تقريبا ، وبالتالي يميل إلى تقويم الشكل. يتم التقاط هذه الحركة من الأنبوب من قبل المؤشر للإشارة إلى الضغط. مقياس ضغط أنبوب بوردون هو النوع الأكثر شيوعا من قياس الضغط التناظري في هذه الصناعة، مع نطاقات الضغط المختلفة، والمؤشرات ومواد بوردون. عادة ما تكون أقراص الشاشة البديهية وأيدي الشاشة سهلة الاستخدام مملوءة بالسائل أو مغلقة بالفراغ لتقليل الضوضاء في التطبيقات المختلفة.
تعرف على المزيد حول لوائح WIKA Bourdon
الحجاب الحاجز
يحتوي مقياس ضغط الحجاب الحاجز على حجاب على شكل موجة متصل بالمؤشر باستخدام آلية الربط. يتم تطبيق الضغط على جانب واحد من الحجاب الحاجز ، والذي عادة ما يكون محاطا بشفة. يتم التقاط حركة (التوسع أو الانكماش) لهذا الحجاب الحاجز من خلال هذا الرابط وإرسالها إلى المؤشر للإشارة إلى الضغط. يمكن أن توفر المناطق السطحية المختلفة للحجاب الحاجز مستويات مختلفة من الحساسية. على سبيل المثال، سوف يوفر الحجاب الحاجز ذو المساحة السطحية الكبيرة حساسية أعلى وهو شائع في العديد من تطبيقات الضغط المنخفض. بالإضافة إلى ذلك ، خاصة بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل ، سيمنع الحجاب الحاجز والشفة الوسط المقاس من دخول جهاز الاستشعار. هذا هو السبب في مقاييس ضغط الحجاب الحاجز تحظى بشعبية كبيرة في التطبيقات التي تتطلب انخفاض الضغط أو وسائل الإعلام المسببة للتآكل.
تعرف على المزيد حول مزايا مقاييس ضغط الحجاب الحاجز
كور
الأنبوب المموج هو جهاز قابل للطي من قطعة واحدة مع طيات عميقة أو تجعيد شكلتها أنابيب رقيقة الجدران للغاية. عندما يتم تطبيق الضغط أو الإفراج عنه إلى داخل الخوار، فإنه سيتم التعاقد وتوسيع على التوالي. ثم يتم إرسال هذه الحركة إلى المؤشر عبر الارتباط. على غرار مقاييس ضغط الحجاب الحاجز ، فإن الخوار ذو الأقطار الأكبر هو الأنسب للضغط المنخفض ويوفر دقة أداء أعلى. عموما، فإن عدد أضعاف من الخوار يختلف من 5 إلى 20، ولكن نظرا لطولها، فهي محدودة من حيث الضغط الأقصى الذي يمكن تحقيقه.
مقياس الضغط الرقمي
ببساطة، مقياس الضغط الرقمي هو جهاز يعرض رقميا إخراج الضغط من خلال شاشة مثبتة على جسمه. بشكل عام، تستخدم مقاييس الضغط الرقمي قياس الضغط الكهروميكاني في مساكنها ودائرة تحول هذه القيمة إلى قراءة عرض. عادة ما يسمح الإخراج الرقمي للمشغل بتسجيل قراءات الضغط بسهولة بدقة أعلى من الإخراج التناظري. تتطلب العدادات الرقمية مصدر طاقة (عادة في شكل بطاريات) لتشغيل أجهزة الاستشعار وشاشات العرض الداخلية وتشغيلها.
عموما، مقاييس الضغط الرقمي لديها واحدة من التقنيات التالية:
مستشعر قياس الإجهاد
مبدأ العمل من استشعار قياس سلالة هو تحويل الضغط المطبق إلى إشارة كهربائية من خلال تشوه مرن من قياس سلالة. وترتبط هذه المقاييس سلالة إلى الجسم الرئيسي لجهاز القياس ورتبت جنبا إلى جنب لتشكيل دائرة جسر ويتستون. عندما يتم تطبيق الضغط، فإن مقياس سلالة تشوه مرونيا، وبالتالي تغيير مقاومة مقياس سلالة ودائرة الجسر. ينتج عن هذا التغيير في المقاومة إشارة إخراج كهربائي تتناسب مع مقدار الضغط المطبق على العداد.
جهاز استشعار كهرومغناطيسى
كلمة "بيزو" تأتي من بيزين، وهي كلمة يونانية تعني شكلا من أشكال الضغط البدني أو آخر. تستخدم أجهزة الاستشعار الكهربية البيزيوزائية مواد كهرومغناطية مثل السيراميك وبلورات الكوارتز. الضغط الديناميكي الذي يعمل على الكريستال يولد شحنة كهربائية ، والتي يتم تضخيمها وتحويلها إلى إشارة الجهد أو التردد. على عكس أجهزة استشعار قياس الإجهاد ، لا تتطلب أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيئية الإثارة الخارجية. ومع ذلك ، فإن أكبر مشكلة مع أجهزة الاستشعار الكهروضوئية هي أن الكريستال يولد الشحنة الكهربائية فقط عندما يتم تطبيق الضغط الديناميكي ، وأنه فقط في حالة سبات في ظل ظروف ثابتة الحالة. هناك العديد من الطرق لحزم أجهزة الاستشعار الكهروضوئية لقراءة موثوق الضغط الثابت، ولكن هذه الأساليب قد تنطوي على الحجاب الحاجز إضافية واستخدام مسامير ما قبل تشديد لضغط الكريستال، مما أدى إلى متر مكلفة وحساسة.
جهاز استشعار جزري
تعتمد المحولات القائمة على الزوهرستية على التأثير الزوهري ، والذي يحدث عندما تتغير مقاومة المادة استجابة لسلالة ميكانيكية مطبقة. عادة ما تكون أجهزة الاستشعار الزوهرية مصنوعة من مكونات السيليكون MEMS (النظام الميكانيكي الكهربائي الدقيق). ويرجع ذلك أساسا إلى حقيقة أن السيليكون له تأثير الزائر التي هي أمرين من حجم أكبر من المعدن، مما يؤدي إلى إخراج قياس الضغط مع دقة أعلى والقرار. على عكس مقاييس السلالة وأجهزة الاستشعار الكهرومغناطيقية ، تستخدم أجهزة الاستشعار الزوهرية مادة واحدة (السيليكون) لتحقيق خصائص حرارية موحدة وأداء درجة حرارة يمكن التنبؤ به وموثوق به. أجهزة الاستشعار البيزورية هي واحدة من أجهزة الاستشعار الأكثر شيوعا لقياس الضغط الدقيق في التطبيقات التي تتطلب تعويضا كبيرا وموثوقا به لدرجة الحرارة. يستخدم CPG1500 مستشعرا زائريا داخليا. يتم تحويل مقاومته باستخدام الكمبيوتر على متن الطائرة وعرضها على الشاشة.
