حساس الضغط هو جهاز يكتشف التغيرات في الضغط ويستجيب لها. أكثر أنواع حساسات الضغط شيوعًا هو الحساس الكهرضغطية الذي يحول الضغط الفيزيائي إلى إشارة كهربائية. الأنواع الأخرى من حساسات الضغط هي الحساسات السعوية والحساسات المقاومة والحساسات البصرية.
في هذه المقالة، سنلقي نظرة على مستشعر الضغط بالتفصيل. نبدأ بفهم تعريف مستشعر الضغط ودوره. بعد ذلك، سنلقي نظرة على الأنواع المختلفة لمستشعر الضغط ومبادئ التشغيل الخاصة بكل منها. بعد ذلك، سنلقي نظرة على قياسات الضغط المختلفة المستخدمة (الضغط النسبي، والضغط المطلق، والضغط التفاضلي)، وأخيرًا، سنفحص إشارات الخرج من مستشعر الضغط.
حساس الضغط هو جهاز قادر على قياس الضغط المطبق. يقوم حساس الضغط بتحويل الضغط الفيزيائي إلى إشارة كهربائية.
حساس الضغط، الذي يشار إليه غالبًا باسم محول الضغط أو جهاز الإرسال، هو جهاز يستخدم لقياس الضغط الميكانيكي أو الهيدروليكي وتحويله إلى إشارة كهربائية.
يمكن استخدام الإشارة الكهربائية لعرض قياس الضغط على شاشة عرض أو إرسالها إلى وحدة تحكم أو PLC أو نظام الحصول على البيانات لمزيد من المعالجة.
يمكن استخدام قياس الضغط هذا لمجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك التحكم في السوائل ومراقبة السوائل وقياس ضغط الهواء.
تلعبأجهزة إرسال الضغطالصناعي عددًا من الأدوار في العملية الصناعية.
يمكن استخدامها لقياس الضغط ومراقبته، والتحكم في الضغط وضبطه، وتوفير إنذارات وتحذيرات لتغيرات الضغط. كما يمكن استخدامها لأغراض التشخيص، للمساعدة في حل المشاكل في العملية الصناعية.
تُستخدم مجسات الضغط الصناعية للكشف عن ضغط السوائل في العمليات الصناعية وقياسه والتحكم فيه.
وغالبًا ما توجد في تطبيقات قياس الضغط مثل توليد الطاقة وإنتاج النفط والغاز ومعالجة المياه والتكرير والمعالجة الكيميائية.
الكشف عن
التدبير
تحقق
يُستخدم مستشعر الضغط لقياس قيمة ضغط السائل أو الغاز. يمكن استخدام هذه المعلومات في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الأنظمة والعمليات الصناعية والتحكم في العمليات.
ومن بين الأنواع الأكثر شيوعًا محولات الضغط المقاومة للضغط، ومحولات الضغط السعوية، ومحولات الضغط المقاومة للغشاء الرقيق، ومحولات الضغط المقاومة للغشاء الرقيق، ومحولات الضغط المصنوعة من الألياف البصرية. وسيتم وصف كل نوع من هذه الأنواع بمزيد من التفصيل أدناه.
النوع الأكثر شيوعًا من حساسات الضغط هو محول الضغط المقاوم للضغط.
يتم تصنيع هذه الحساسات من مادة مقاومة تغير المقاومة استجابة للضغط المطبق.
يمكن قياس هذا التغير في المقاومة وتحويله إلى إشارة رقمية، مما يعطي المستخدم نظرة عامة على الوضع.
يمكن العثور على مستشعرات الضغط المقاوم للضغط الانضغاطي في مجموعة متنوعة من التطبيقات، من السيارات إلى الأجهزة الطبية.
مجسات الضغط السعوية هي نوع آخر من أجهزة الإرسال. تستخدم هذه الحساسات مبدأ السعة لقياس الضغط المطبق. السعة هي مقياس لقدرة موصلين على تخزين شحنة كهربائية. في حساس الضغط السعوي، يكون مستقبل قياس الضغط هو الحجاب الحاجز. يمكن أن تكون مواد الحجاب الحاجز من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الهاستيلوي C أو التنتالوم، على سبيل المثال. عندما يتم تطبيق الضغط على سطح الحجاب الحاجز، فإن التشوه يغير المسافة، عبر سائل التعبئة، بين سعتين. ويمكن قياس هذا التغير في السعة وتحويله إلى إشارة رقمية.
وغالبًا ما تُستخدم حساسات الضغط السعوية هذه، على سبيل المثال، في تطبيقات في صناعات النفط والغاز والطاقة والأغذية والمشروبات والمياه والبيئة والأسمنت والورق والألواح.
حساسات الضغط المقاومة للغشاء الرقيق هي نوع آخر من أجهزة الإرسال. تستخدم هذه الحساسات طبقة رقيقة جداً من مادة مقاومة لقياس الضغط المطبق. يبلغ سمك هذه الطبقة عادةً بضع مئات من النانومترات فقط، مما يجعلها حساسة للغاية للتغيرات في الضغط.
غالبًا ما تُستخدم المستشعرات المقاومة للأغشية الرقيقة في الحلول الصناعية حيث تكون الدقة والدقة ضروريتين.
مجسات الضغط الليفية البصرية هي نوع آخر من أجهزة الإرسال. وتستخدم هذه الحساسات الألياف الضوئية لقياس الضغط المطبق. والمبدأ الكامن وراء هذه المستشعرات بسيط للغاية: عندما يمر الضوء عبر الألياف، تتغير خصائصه (مثل الطول الموجي) وفقًا للضغط الذي يمارس على الألياف. ومن خلال قياس التغير في الطول الموجي، يمكن تحديد الضغط بدقة.
غالبًا ما يستخدم جهاز إرسال الضغط بالألياف البصرية في تطبيقات قياس الضغط مثل الأنظمة الهيدروليكية وخطوط أنابيب الغاز.
تعمل محولات الضغط الهيدروستاتيكي على مبدأ الهيدروستاتيكي لتوفير قياس ضغط يتناسب مع الرأس المطبق.
في مجس الضغط الهيدروستاتيكي، يتم احتواء السائل في حجرة محكمة الغلق. عندما يتم تطبيق الضغط على الحجاب الحاجز للحجرة، فإنه يشوه جدران الحجرة، مما يؤدي إلى تغيير في قياس ارتفاع المائع. ويمكن قياس هذا التغير وتحويله إلى إشارة رقمية.
غالبًا ما يُستخدم جهاز إرسال الضغط الهيدروستاتيكي في حلول العمليات وقياس المستوى في الخزانات والخزانات.
الضغط الجوي هو الضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي للأرض.
الضغط المانومتري هو نسخة من الضغط المقاس بالنسبة للضغط الجوي.
الضغط المطلق هو الضغط الكلي الذي يبذله الغاز أو السائل بالنسبة إلى الفراغ، وهو الضغط المرجعي. وهو مجموع الضغط الجوي وضغط القياس.
الفراغ هو الضغط الذي يمارسه الفراغ. والفراغ هو منطقة يكون الضغط فيها أقل من الضغط الجوي.
الكتيبمستشعرات الضغط FCX-AIV سلسلة Fuji Electric
قم بتنزيل الكتيب واكتشف المجموعة الواسعة من مجسات الضغط من Fuji Electric!
هناك إصدارات مختلفة من أجهزة إرسال الضغط:
يمكن أن تتنوع إشارات الخرج من جهاز إرسال الضغط، ولكنها عادةً ما تكون عبارة عن تيار أو جهد تناظري أو إشارة رقمية.
تكون إشارة خرج الجهد التماثلي عمومًا إشارة تيار مستمر تختلف وفقًا للضغط المطبق.
عادة ما تكون أجهزة إرسال الضغط الصناعية أكثر دقة ولها عمر افتراضي أطول من حساسات الضغط الاستهلاكية.
كما أنها أكثر تكلفة، ولكن هذا غالبًا ما يكون مفيدًا للتطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق ضروريًا.
يمكن استخدام جهاز إرسال الضغط الصناعي لقياس ضغط السوائل أو الغازات في مجموعة متنوعة من البيئات، بما في ذلك المصانع والمختبرات والمنشآت الصناعية الأخرى.
تشمل التطبيقات الشائعة لأجهزة إرسال الضغط التطبيقات الصناعية التالية:
تُستخدم حساسات الضغط في مجموعة واسعة من التطبيقات التي تكون فيها دقة ودقة القياس ضرورية.
تتناول هذه المقالة تعريف مستشعر الضغط وأنواع الضغط المختلفة وكيفية قياسها.
كما يناقش إشارات الخرج المختلفة لجهاز إرسال الضغط وكيفية استخدامها في التطبيقات الصناعية المختلفة. وأخيراً، يقدم لمحة موجزة عن خصائص جهاز إرسال الضغط الصناعي.
عندما يتعلق الأمر بمستشعرات الضغط، هناك العديد من العوامل المختلفة التي يجب مراعاتها.
سنرشدك إلى جميع خياراتك لإيجاد الحل الأمثل لاحتياجاتك!
