تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
مانومتر میلی بار وسیله ای است برای اندازه گیری فشار از ستون مایعی که معمولا آب یا جیوه می باشد ارتفاع این ستون مقدار فشار را نشان می دهد.
در صورتی که در مانومتر از جیوه استفاده شده باشد آن را مانومتر یا فشار سنج جیوه ای و اگر از آب استفاده شده باشد آن را فشار سنج آبی می نامند، بارومتر فشار سنجی از نوع مانومتر می باشد.
مانومتر نشان داده در شکل دارای لوله شیشه ای U شکل است که از هر دو طرف باز می باشد و با مقداری جیوه پر شده است. هنگامی که هر دو ساق لوله به اتمسفر وصل شود فشار اتمسفریک در هر دو لوله اثر می کند و ارتفاع جیوه در هر دو ستون برابر خواهد شد.
ارتفاع ستون جیوه در این نقطه به عنوان مبنا تعیین شده و برای خواندن انحراف ستون جیوه از شرایط صفر، مانومتر در هر دو جهت بر حسب میلی متر کالیبره می شود.
هنگامی که یکی از ساق های لوله U شکل به مخزنی که می خواهیم فشار آن را اندازه بگیریم وصل می شود؛ فشار وارد بر یک ساق لوله با فشار اتمسفریک وارد بر ساق دیگر مقابله می نماید؛ و در صورتی که فشار مخزن بیشتر از فشار اتمسفریک باشد موجب پایین رفتن سطح جیوه در ساق متصل به مخزن و اگر هم فشار مخزن کمتر از فشار اتمسفر باشد موجب بالا رفتن سطح جیوه در ساق متصل به مخزن می گردد.
فشارهای کمتر از اتمسفر معمولا خلا نامیده می شوند و بر حسب میلی متر جیوه قرائت می گردند، به دلیل اختلاف دانسیته جیوه و آب، فشارهایی که تاثیر ناچیزی در ارتفاع ستون جیوه می گذارند تغییرات قابل ملاحظه ای در ارتفاع ستون آب به وجود خواهند آورد لذا مانومترهای آبی برای اندازه گیری فشارهای بسیار کم مفید خواهند بود،
فشار اتمسفریک نرمال معادل 760 mm HG و 10.33 متر آب می باشد، مقدار h فشار بر حسب ستون جیوه می باشد، چون تمام سیالات با تغییر دما منبسط و منقبض می شوند در صورت نیاز به دقت زیاد بایستی فشارهای به دست آمده توسط مانومترها برای انحراف درجه حرارت نیز تصحیح نمود.
محاسبه فشار در مانومتر میلی بار
محاسبه فشار با معادله زیر امکان پذیر است:
P=hgd
که شرح هر یک از متغیرها به شکل زیر است:
- P = فشار
- h = ارتفاع مایع
- g = نیروی جاذبه
- d = چگالی مایع
برای محاسبه اختلاف فشار از معادله P = Pa – P0 استفاده می‌شود، که Pa فشار مایعی است که می‌خواهیم مورد آزمایش قرار دهیم و P0 فشار مایع منبع مرجع است.
انواع مانومتر میلی بار با توجه به کاربرد
مانومترها بسته به کاربرد و موارد استفاده متنوعی که دارند در مدل‌ها و با ساختارهای متفاوتی ساخته می‌شوند.
مانومتر دیجیتال
فشارسنج دیجیتال مانومتری است که مقادیر فشار اندازه گیری شده را به صورت دیجیتالی و بر روی یک صفحه نمایش به کاربر نشان می‌دهد.
مانومتر روغنی
در برخی از تجهیزات که در حین کار لرزش زیادی دارند باید از مانومتر های دقیق‌تری استفاده کرد؛ مانومترهایی که عقربه‌های‌شان مقادیر را دقیق‌تر نشان بدهند. در چنین مواقعی می‌توان از مانومتر روغنی استفاده کرد.
انومتر اکسیژن
مانومتر اکسیژن یا همان رگولاتور اکسیژن؛ همان قطعه‌ای است که در قسمت بالایی (خروجی) کپسول اکسیژن نصب می‌شود و میزان اکسیژن ورودی و خروجی را اندازه می‌گیرد و به کاربر امکان تنظیم آن را می‌دهد.
انواع مانومتر میلی بار با توجه به نوع فشار
سنسورهای فشار می‌توانند براساس بازه اندازه‌گیری، بازه دمای عملکرد و از همه مهمتر نوع فشار اندازه‌گیری طبقه‌بندی شوند.
با توجه به نوع فشار، فشارسنج‌ها، به ۵ دسته طبقه‌بندی می‌شوند:
سنسور فشار مطلق
این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلأ کامل (۰ psi) را اندازه می‌گیرد. فشار اتمسفریک ۱۰۱٫۳۲۵ KPa (یا ۱۴٫۷psi) در سطح دریا نسبت به خلأ است.
سنسور فشار گیج Gauge
این سنسور در کاربردهای متفاوتی استفاده می‌شود زیرا می‌تواند برای اندازه‌گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود.
گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار گیج است.
هنگامی که گیج فشار تایر مقدار 0 psi را می‌خواند فشار داخل تایر ۱۴٫۷ psi است. یعنی برابر با فشار اتمسفر.
سنسور فشار خلأ
این سنسور برای اندازه‌گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه‌ای مشخص استفاده می‌شود.
مرجع سنسور خلأ در صنعت متفاوت است که ممکن است موجب اشتباه شود؛ فشار نسبت به فشار اتمسفر (مانند اندازه‌گیری فشار گیج منفی) و نیز فشار نسبت به فشار خلأ .
سنسور فشار تفاضلی
این سنسور تفاضل بین فشار ۲ یا چند نقطه را که به عنوان ورودی معرفی می شوند اندازه می گیرد.
برای مثال اندازه گیری افت فشار در فیلتر روغن. فشار تفاضلی هم چنین برای اندازه گیری دبی یا سطح در مخازن به کار می رود.
سنسور فشار مهرشده ( sealed )
این سنسور همانند سنسور گیج فشار است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شده است.
کاربرد مانومتر میلی بار
اندازه‌گیری فشار
این کاربرد، کاربرد اصلی سنسورهای فشار است که در مواردی از جمله تجهیزات هواشناسی، هواپیما، اتومبیل و سایر وسایلی که در آن‌ها فشار کارایی دارد به کار می‌رود.
اندازه‌گیری ارتفاع از سطح دریا
کاربرد آن در هواپیما، موشک، ماهواره، بالن‌های هواشناسی و غیره می‌باشد. در تمامی این کاربردها از رابطه بین تغییرات فشار با ارتفاع نسبت به سطح دریا استفاده می‌شود.
اندازه‌گیری جریان
می‌توان با کمک اثر ونتوری و رابطه اش با فشار، جریان را اندازه گرفت. اختلاف فشار بین دو بخش یک تیوب نتوری (با قطرهای دهانه مختلف) اندازه‌گیری می‌شود.
این اختلاف فشار، با سرعت جریان گذرنده از تیوب رابطه مستقیم دارد. از آنجا که این اختلاف فشار نسبتاً کوچک است از سنسور فشار با بازه کم استفاده می‌شود.
اندازه‌گیری ارتفاع / عمق
می‌توان از سنسور فشار برای اندازه گیری ارتفاع سطح مایع استفاده کرد.
معمولاً از این تکنیک برای اندازه‌گیری مکان جسم غوطه ور در آب (مانند غواص‌ها، زیر دریایی‌ها) و یا ارتفاع سطح مایع درون یک مخزن (مانند مایع داخل برج آب) استفاده می‌شود.
آزمایش نشتی
می‌توان با اندازه‌گیری افت فشار، نشتی سیستم را به دست آورد. روش‌های متداول برای این منظور، دو روش هستند:
- مقایسه فشار سیستم با فشار سیستمی با نشتی معلوم و استفاده از این اختلاف فشار.
- اندازه‌گیری فشار و بررسی تغییرات آن در طول یک بازه زمان.
