ابزارانفارسیانگلیسی
تلگرام03136411197
اینستاگرام

فشار و فشار سنجی
Pressure meter

فشار سنج چیست

فشار سنجفشارسنجی اندازه گیری نیرویی است که بر واحد سطح اعمال می شود. برای مثال فشارسنجی در یک ظرف، اندازه گیری نیرویی است که توسط یک سیال به دلیل فعالیت های مولکولی آن اعمال می شود. این مفهومی از فشار با نظریه جنبشی مواد است.

فرمول فشار

بیشتر اندازه گیری های صنعتی به نوعی به فشار در اشکال مختلف آن مربوط می شود. برای مثال، جریان یا فلو اغلب با تعیین اختلاف فشاری که در دو نقطه مختلف در یک سیستم وجود دارد اندازه‌گیری می‌شود.در ساده ترین روش اندازه گیری مکانیکی در گیج فشار که سیستم بوردون است، از تغییرات فشار برای تولید حرکت مکانیکی یک نشانگر یا عقربه بر روی صفحه مدرج استفاده می شود.فشار حتی می تواند برای اندازه گیری دما در یک سیستم پر شده از طریق تغییرات ایجاد شده توسط انبساط مایع یا سیال در اثر تغییرات دما در یک سیستم استفاده شود.

اندازه گیری فشار بیش از هر اندازه گیری در صنایع فرآیندی و پروسه های صنعتی انجام می شود. برای مثال نشانه ای سریع از کار انجام شده توسط پمپ ها و کمپرسورها است. همچنین مهمترین معیار برای ارزیابی وضعیت مخازن تحت فشار و یا حتی تعیین سطح می باشد.

انواع فشار اعمال شده توسط سیالات

  1. فشار تولید شده توسط مایعات
  2. همه سیالات (مایعات و گازها) وزن دارند، بنابراین به دیواره ظروف خود فشار وارد می کنند. فشار اعمال شده توسط مایع در هر نقطه یا مکان معینی در ظرف بستگی به ارتفاع مایع بالای آن دارد. این فشار مستقل است. از شکل ظرف

    فشار مایعات

    در نمودار بالا، فشارهای اعمال شده در کف هر ظرف برابر است، مشروط بر اینکه مایعات دارای چگالی یکسان و در ارتفاع یکسان باشند.

  3. فشار تولید شده توسط چگالی
  4. چگالی وزن یک متر مکعب ماده است، مایعات مختلف برای یک حجم، مقادیر متفاوتی دارند و بنابراین فشارهای متفاوتی ایجاد می کنند.از آنجایی که می دانیم فشار برابر نیرو (یا وزن) بر یک واحد سطح است و در هر حجم ثابت ستون، وزن مایع موجود با چگالی تغییر می کند، بنابراین تغییر چگالی باعث تغییر فشار ظرف می شود.

  5. فشار تولید شده توسط گاز
  6. برای مطالعه برخی از اصول حاکم بر رفتار گازها، از هوا به عنوان گاز معمولی استفاده می کنیم. از آنجایی که هوا وزن دارد، فشار استاتیکی ایجاد می کند، دقیقاً مانند مایعات. یک فوت مکعب هوا حدود 0.08 پوند وزن دارد. یک اتاق با عرض 10 فوت، 20 احساس طول و 8 فوت ارتفاع، 1600 فوت مکعب هوا در آن وجود دارد. با وزن حدود 128 پوند لایه عمیق هوا که زمین را پوشانده است فشاری بسیار شبیه فشار آب در کف اقیانوس اعمال می کند. این فشار به عنوان فشار اتمسفر شناخته می شود و در سطح دریا حدود 14.7 psi است.

  7. فشار ناشی از بار خارجی
  8. فشار نهایی یا کل اعمال شده در هر نقطه معینی در یک ظرف، پمپ، خط و غیره به سر یا وزن مایع در حال جابجایی به اضافه هرگونه فشار خارجی وارد شده بر مایع در حال جابجایی بستگی دارد. شکل زیر تأثیر فشار خارجی . ظرفی که تا ارتفاع 20 فوت پر از آب شده و در اتمسفر باز است. فشار در پایین آن 20 × 0.433 یا 8.66 psi خواهد بود. اگر ظرف را ببندیم و گاز فشرده 200 psi را در بالای ظرف اضافه کنیم. دریابید که فشار پایین (200 + 8.66 psi) یا 208.66 psi خواهد بود.

    فشار کل

اصطلاحات فشار

دو نقطه مرجع برای اندازه گیری فشار وجود دارد که منطقی ترین آنها صفر مطلق است - شرایطی که فقط در خلاء کامل وجود دارد. فشارهایی که از این نقطه مرجع اندازه گیری می شوند فشار مطلق نامیده می شوند. نقطه مرجع دیگر مورد استفاده فشار اتمسفر است.مشکل این نقطه مرجع این است که با ارتفاع (مرجع با سطح دریا) و تا حدودی با شرایط آب و هوایی تغییر می کند.در سطح دریا یا نزدیک آن، این فشار حدود 14.7 psia یا 29.9 اینچ است. یا 760 میلی متر جیوه.

فشار مطلق
  • فشار مطلق
    فشار مطلق فشاری است که با توجه به فشار صفر (خلاء) اندازه گیری می شود.
  • فشار سنج، گیج
    فشار گیج (یا گاهی اوقات فشار داخلی نامیده می شود) فشاری است که توسط یک گیج در دسترسی به فشار جو اندازه گیری می شود. گیج فشار تفاوت بین فشار روی یک سیستم یا ظرف و فشار اتمسفر محلی را نشان می دهد. با این حال، مراقب باشید هنگام خواندن یک فشارسنج، تعیین کنید که آیا فشار مطلق را می خواند یا فشار گیج، که معمولاً با "a" یا "g" نشان داده می شود، به عنوان مثال psia یا barg.
  • فشار اتمسفر، Patm
    فشار اتمسفر اندازه‌گیری فشار روی سطح جو است، اما مشکل این است که با ارتفاع و رطوبت تغییر می‌کند. بنابراین، فشار اتمسفر ممکن است از یک منطقه یا مکان دیگر متفاوت باشد.
  • فشار دیفرانسیل (DP)
    فشار دیفرانسیل اختلاف فشار است که بین دو نقطه فشار مختلف در یک نقطه مرجع فشار اندازه گیری می شود، به عنوان مثال بین فشار نامعلوم و فشار اتمسفر محلی.
  • فشار هد Head pressure
    فشار هد فشاری است که توسط یک مایع اعمال می شود که با ارتفاع مایع در ستون مایع نشان داده می شود.
    بستگی دارد به؛
    1. ارتفاع ستون مایع.
    2. چگالی نسبی مایع.
    فشار هد = R.D x h x 9.8 کیلو پاسکال
    که در آن، R.D = چگالی نسبی مایع، h = ارتفاع مایع g = نیروی گرانشی
    توجه: چگالی نسبی چگالی یک مایع نسبت به چگالی استاندارد ارجاعی است (آب = 1000 kgm-3)
  • فشار وکیوم یا خلاء
    فشار کمتر از فشار اتمسفر خلاء نامیده می شود. خلاء کمبود سیال هوا است. مقیاس خلاء بین نقطه مرجع صفر مطلق و فشار اتمسفر امتداد دارد، بنابراین فشار مثبت نیست. به عنوان نیروی مکش یا فشار منفی در نظر گرفته می شود. .
  • تبدیل فشار مطلق

تبدیل فشار بین واحدها

تبدیل واحدهای فشار

روش های اندازه گیری فشار

3 روش اساسی برای اندازه گیری فشار وجود دارد.

  1. I. روش اول شامل متعادل کردن فشار ناشناخته در برابر فشار تولید شده توسط ستونی از مایع با چگالی شناخته شده است.
  2. II. روش دوم شامل اجازه دادن به فشار ناشناخته بر روی یک منطقه شناخته شده و اندازه گیری نیروی حاصل به طور مستقیم یا غیرمستقیم است.
  3. III. روش سوم شامل اجازه دادن به فشار ناشناخته بر روی یک ماده الاستیک و اندازه گیری تنش یا کرنش حاصل است.

خلاصه

با توجه به اینکه دانستن یکی از مهمترین پارامترهای مورد نیاز شده در صنعت برای کنترل پروسه های مختلف فشار میباشد تعریف ساده از اینکه فشار چیست و فشار سنجی چگونه انجام میشود میتوان گفت که فشار و از تقسیم نیرو بر سطح در فیزیک به دست می آید ولی در عمل در دنیای واقعی ما با این کمیت بسیار سرو کار داریم . از فشار جو گرفته تا فشار خون در زندگی روزمره کاربردهای گوناگونی از اندازه گیری و سنجش این کمیت روبرو هستیم .در عمل و در صنایع مواردی بسیاری نظیر ارتفاع سنجی سطح مایعات در مخازن و همچنین اندازه گیری سرعت سیالات و فلو گرفته تا پیش بینی وضعیت هوا و کلین روم یا اتاق تمیز کاربرد و اهمیت ویژه داشته و تجهیزات و وسائل مختلفی جهت اندازه گیری آن در شرایط مختلف ابداع گردیده است .در زیر به پاره ای از متداول ترین این ابزار اشاره گردیده است .
پرشر ترانسمیترفشار سنج آنالوگ ( Pressure gage )
فشار سنج دیجیتال (Digital pressure meter or indicator )
ترانسمیتر فشار (Pressure transmitter )
ترانسمیتر اختلاف فشار (dp transmitter )
مانومتر (Monometer )
پرشر سوئیچ (Pressure switch )