اصل کار یک ترانسمیتر فشار

Mar 02, 2026 پیام بگذارید

جزء الکتریکی درون یک فرستنده فشار که وظیفه سنجش فشار را بر عهده دارد، معمولاً یک کرنش سنج مقاومتی است. کرنش سنج مقاومت دستگاه حساسی است که فشار اعمال شده به یک جسم اندازه گیری شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. دو نوع پرکاربرد کرنش سنج مقاومتی، کرنش سنج های مقاومت فلزی و کرنش سنج های نیمه هادی هستند. کرنش سنج های مقاومت فلزی بیشتر به دو دسته سیم-نوع کرنش سنج و فویل فلزی-نوع کرنش سنج طبقه بندی می شوند. به طور معمول، کرنش سنج به طور محکم-با استفاده از یک چسب تخصصی-به بستری که تحت فشار مکانیکی قرار می‌گیرد، متصل می‌شود. هنگامی که زیرلایه تحت فشار قرار می گیرد و تغییر تنش را تجربه می کند، کرنش سنج مقاومت پشت سر هم تغییر شکل می دهد. این تغییر شکل، مقدار مقاومت الکتریکی گیج را تغییر می‌دهد و در نتیجه باعث تغییر متناظر در ولتاژ اعمال شده در مقاومت می‌شود.

 

ترانسمیتر فشار یکی از پرکاربردترین سنسورها در صنعت است. این به طور گسترده در طیف متنوعی از محیط‌های اتوماسیون صنعتی مستقر است که بخش‌های متعددی مانند حفاظت از آب و برق آبی، حمل‌ونقل ریلی، ساختمان‌های هوشمند، اتوماسیون تولید، هوافضا، دفاع، پتروشیمی، چاه‌های نفت، نیروی برق، مهندسی دریایی، ماشین‌ابزار و سیستم‌های خط لوله را در بر می‌گیرد.


فرستنده های فشار به دو دسته کلی تقسیم می شوند: برقی و پنوماتیکی. فرستنده‌های فشار الکتریکی سیگنال‌های خروجی استاندارد شده‌ای را به شکل سیگنال‌های الکتریکی جریان مستقیم (DC) ارائه می‌کنند-معمولاً ۰ تا ۱۰ میلی‌آمپر، ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر، یا ۱ تا ۵ ولت. فرستنده‌های فشار پنوماتیک سیگنال خروجی استاندارد شده‌ای را به شکل فشار گاز ارائه می‌کنند که معمولاً بین ۲۰ تا ۱۰۰ Pa است.


فرستنده‌های فشار را می‌توان بر اساس اصول تبدیل زیربنایی خود به انواع مختلفی طبقه‌بندی کرد، از جمله فرستنده‌های تعادل نیرو (یا گشتاور)، خازنی، القایی، مبتنی بر کرنش-و فرستنده مبتنی بر فرکانس. بخش‌های زیر مروری کوتاه بر اصول، طرح‌های سازه‌ای، روش‌های عملیاتی، الزامات نگهداری و روش‌های کالیبراسیون مرتبط با انواع مختلفی از فرستنده‌های فشار (و فشار دیفرانسیل) ارائه می‌کنند.


وظیفه اصلی یک فرستنده فشار، انتقال سیگنال های فشار به تجهیزات الکترونیکی است، در نتیجه امکان نمایش مقدار فشار در رابط کامپیوتری را فراهم می کند. اصل عملیاتی آن را می توان به طور کلی به صورت زیر توصیف کرد: سیگنال فشار مکانیکی-مانند فشار آب{2}} را به سیگنال الکتریکی (مثلاً 4-20 میلی آمپر) تبدیل می کند. یک رابطه خطی بین فشار و مقدار ولتاژ یا جریان خروجی وجود دارد. معمولاً این رابطه مستقیماً متناسب است. در نتیجه، ولتاژ یا جریان خروجی توسط فرستنده با افزایش فشار افزایش می‌یابد و در نتیجه یک رابطه عملکردی بین فشار و ولتاژ یا جریان مربوطه برقرار می‌شود. در یک فرستنده فشار، دو ورودی فشار از محیط اندازه‌گیری شده به اتاق‌های مجزای فشار بالا و فشار پایین{12}} هدایت می‌شوند که در آن محفظه فشار پایین معمولاً از فشار اتمسفر یا خلاء استفاده می‌کند. این فشارها بر روی دیافراگم های جداکننده واقع در هر دو طرف عنصر حسگر اعمال می شود. سپس نیروهای فشار از طریق این دیافراگم های ایزوله و سیال پرکننده داخلی به دیافراگم اندازه گیری واقع بین آنها منتقل می شود.


فرستنده فشار به گونه ای ساخته شده است که دیافراگم اندازه گیری مرکزی، همراه با الکترودهای قرار گرفته بر روی صفحات عایق در دو طرف، دو خازن مجزا را تشکیل می دهند. هنگامی که فشارهای دو طرف نابرابر باشد، دیافراگم اندازه‌گیری دچار تغییر مکان می‌شود. بزرگی این جابجایی با اختلاف فشار نسبت مستقیم دارد. در نتیجه، مقادیر خازن در دو طرف نابرابر می شود و این تفاوت متعاقباً از طریق مراحل نوسان و دمودولاسیون پردازش می شود.

ارسال درخواست