تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
فشارسنج خازنی Capacitive barometer
فشارسنج خازنی، یکی از انواع ترانسمیترهای فشار می باشد که از یک سنسور خازنی برای اندازه گیری فشار استفاده می کند. این فشارسنج ها جهت اندازه گیری و کنترل فشار سیالات در صنایع گوناگونی نظیر نفت و گاز، پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و …. به کار می روند. آنها با استفاده از تغییرات در ظرفیت خازن، فشار سیال را اندازه گیری می کنند و به صورت سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر به سیستم کنترل ارسال می کنند.
ترانسمیترها دارای انواع مختلفی از نظر نوع سنسور اندازه گیری، نوع پروتکل ارتباطی و خروجی، نوع بدنه و … می باشند که در ادامه به معرفی فشارسنج خازنی، عملکرد، کاربرد و مزایای آن خواهیم پرداخت.
عملکرد فشارسنج خازنی
فشار سنج خازنی دارای دو صفحه رسانای موازی، دیافراگم و الکترود است. ظرفیت الکتریکی خازن تابعی از فاصله صفحات(d)، مساحت(A) و ضریب دی الکتریک (ε) است. همچنین با فاصله صفحات خازن رابطه ی عکس دارد. به عبارت دیگر با کاهش فاصله بین صفحات ظرفیت الکتریکی خازن افزایش می یابد. مقاومت ظاهر خازن ها که بیشتر در مدارهای جریان متناوب بکار می روند، متناسب با ظرفیت الکتریکی آنها می باشد. بنابراین میتوان با اندازه گیری مقاومت ظاهری خازن در یک مدار پل وتسون که با ولتاژ ac تحریک می شود ظرفیت الکتریکی خازن را محاسبه نمود. ظرفیت خازن از طریق معادله زیر محاسبه می شود:
تنها پارامتر متغیر در این حالت فاصله بین صفحات(d) است که با تغییر فشار تغییر می کند و باعث تغییر ظرفیت الکتریکی خازن می شود. بنابراین تغییر فشار منجر به تغییر ظرفیت خازنی می شود. ترانسمیترهای خازنی از یک ترانسدیوسر یا سنسور خازنی تشکیل شده اند. هنگام برخورد سیال با دیافراگم، فاصله بین الکترودها و ظرفیت خازن تغییر می کند. در نتیجه با تغییر ظرفیت الکتریکی خازن، سیگنال خروجی توسط ترانسمیتر به سیسستم کنترل ارسال می شود.
ویژگی های فشارسنج خازنی
فشارسنج های خازنی دارای ساختار و ویژگی هایی هستند که مطابق با آنها در صنایع مختلف به کار می روند . در ادامه برخی از ویژگی های انها شده است:
- با کنترل کردن ضخامت دیافراگم میتوانید سنسور خازنی با رنج فشار Psi 5000 را تولید کنید.
- برای به حداقل رساندن اثرات خازنی، این قطعات برای اندازه گیری سیگنال باید به عنصر حسگر نزدیک باشند.
- معمولا بیشترین دقت این ترانسدیوسرها 1.0 درصد و کمترین دقت انها 0.2 درصد می باشد.
- این سنسور ها معمولا 50 تا 100 پیکوفاراد (PF) ظرفیت دارند.
- از متریال های مختلفی از قبیل پلاستیک، شیشه، سیلیکون یا سرامیک برای ساخت دیافراگم ها استفاده می شود.
- دیافراگم های بزرگ و نازک معمولا نسبت به نویز ناشی از لرزش به خصوص در فشار های پایین حساس می باشند.
- دیافراگم های ضخیم تر در سنسورهای فشار بالا به کار می رود.
- سنسورهای خازنی نسبت به برخی دیگر از سنسورها قادر به عملکرد در دماهای بالاتر هستند.
- برای ساخت سنسورهایی با حساسیت کم در مقابل تغییرات دما از متریالی با ضریب انبساط حرارتی پایین استفاده می شود.
کاربردفشار سنج های خازنی
فشارسنج های خازنی در صنایع گوناگونی کابرد دارند. از آنها جهت اندازه گیری فشار گاز یا مایع در موتور های جت، لاستیک اتومبیل و … مورد استفاده قرار می گیرند.این فشارسنج ها از نظر مکانیکی ساده هستند به همین خاطر برای استفاده در محیط های سخت مناسب می باشند. همچنین برای اندازه گیری فشار مطلق (Absolute)، گیج(Gauge ) و تفاضلی (Differential) به کار می روند.
مزایا و معایب فشار سنج های خازنی
فشارسنج های خازنی در مقاسیه با بقیه ترانسمیترهای فشار مزایا و معایبی دارند که در ادامه ذکر شده است:
- امکان اندازه‌گیری سطح سیال و دیگر کمیت‌های فیزیکی نظیر دما، جریان، چگالی و …
- دقت و تکرار پذیری بالا
- حساس به لرزش
- عدم داشتن پاسخ خطی
- عدم نیار به منبع تغدیه (توان مصرفی کم)
- نسبت به تغییرات دما حساس نیستند.
- مقاومت خوبی در برابر (Over-pressure) موقت دارند.
- جریان DC از سنسور فشارسنج عبور نمی کند.
- هزینه بالا
- پاسخ سریع
پارامترهای مهم در خرید فشارسنج خازنی
فشارسنج های خازنی از مهمترین تجهیزات صنعتی می باشند که جهت اندازه گیری فشار سیالات به کار می روند. در حال حاضر انواع مختلفی از ترانسمیترهای فشار در بازار موجود است و انتخاب بهترین ترانسمیتر کمی دشوار است. از آنجایی که ترانسمیترهای فشار عمدتاً برای فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند، انتخاب یک ترانسمیتر فشار مناسب مسئله مهمی است. بنابراین، برای خرید فشارسنج خازنی باید پارامترهای زیر در نظر گرفته شود:
- دقت
- نوع سیال
- محدوده اندازه گیری
- جنس بدنه
- نحوه نصب
- شرایط محیطی (دما و رطوبت)
- نوع فشار اندازه گیری(نسبی یا مطلق)
- لرزش
- ملاحظات ایمنی
فروش انواع ابزار دقیق ( انواع ترانسمیترهای فشار و…) از برند های معتبر بازار و روز دنیا (روزمونت – فیشر – اندرس هاورز و..) با قیمت مناسب و ارسال سریع به سراسر کشور در فروشگاه ابزار دقیق تجهیز صنعت را می توانید مشاهده نمایید. جهت کسب اطلاعات بیشتر برای خرید و استعلام قیمت انواع ابزار دقیق با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.
لینک های مرتبط:
