فشار سنج خلاء یک دستگاه اندازه گیری است که برای اندازه گیری فشار در محیط های با خلاء یا فشار پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه ها به کمک مکانیسم ها یا سنسورهای خاص عملکرد خود را انجام می‌دهند. فشارسنج های خلاء می‌توانند به صورت دیجیتال یا آنالوگ باشند و معمولاً دقت بالا و دمای کاری مناسبی دارند.
در کل، فشارسنج های خلاء نقش مهمی در مختلف صنایع و کاربردها با فشار پایین یا خلاء ایفا می‌کنند و اطلاعات دقیق در مورد فشار محیط های خاص را ارائه می‌دهند.
شکل 1: فشار سنج خلاء.
فشارسنج خلاء در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تحقیقات آزمایشگاهی و خودرو یافت می شود. این مقاله نحوه کار گیج‌های فشار خلاء، کاربردهای معمولی آنها و مواردی که هنگام انتخاب آنها باید مورد توجه قرار گیرد را پوشش می‌دهد.
فشار خلاء (شکل 2 با برچسب C) اندازه گیری فشار گاز در فضایی است که فشار کمتر از فشار اتمسفر است. این فشار به صورت یک فشار سنج منفی، اغلب در واحد میلی متر جیوه (mmHg) یا پاسکال (Pa) بیان می شود. سایر فشارهای نشان داده شده در شکل 2 عبارتند از:
فشار مطلق (A): فشاری که نسبت به خلاء کامل اندازه گیری می شود.
فشار گیج (B): فشار اندازه گیری شده نسبت به فشار اتمسفر.
اتمسفر (D): فشاری که وزن جو بر یک نقطه معین وارد می کند.
صفر مطلق (E) : فشار صفر مطلق از نظر تئوری خلاء کامل است.
تجسم انواع فشار: فشار مطلق (A)، فشار گیج (B)، فشار خلاء (C)، فشار اتمسفر (D) و فشار صفر مطلق (E).
شکل 2: تجسم انواع فشار: فشار مطلق (A)، فشار گیج (B)، فشار خلاء (C)، فشار اتمسفر (D) و فشار صفر مطلق (E).
لیست زیر اجزای مختلف گیج فشار خلاء و نحوه کار آنها با هم برای ارائه خوانش دقیق فشار را توضیح می دهد.
فشار سنج خلاء از یک سنسور برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دستگاه و جو اطراف استفاده می کند.
سنسور، معمولا یک لوله بوردون یا دیافراگم است، در پاسخ به تغییرات فشار، موقعیت یا شکل خود را تغییر می‌دهد.
یک اتصال مکانیکی سنسور را به یک اشاره گر روی صفحه گیج متصل می کند و به کاربر اجازه می دهد فشار را به راحتی بخواند.
گیج همچنین ممکن است دارای قطعات الکترونیکی باشد که حرکت مکانیکی سنسور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سیگنال می تواند فشار سنج خلاء را روی یک نمایشگر دیجیتال نمایش دهد یا داده ها را به یک سیستم نظارت از راه دور ارسال کند.
مانند سایر فشار سنج ها، کالیبراسیون یک گیج خلاء به یک کالیبراتور نیاز دارد که الزامات تعیین شده توسط ISO/IEC 17025 را برآورده کند . ISO 3567 معیارهای فنی، فیزیکی و اندازه شناسی لازم را شرح می‌دهد.
کاربرد صنعتی: برای کنترل فشار در فرآیندهای صنعتی مانند خشک کردن خلاء یا تقطیر.
انتخاب و مکان: کاربردهای جاروبرقی در بسیاری از صنایع مانند صنایع خودروسازی، مواد غذایی و آشامیدنی، تولید، داروسازی، شیمیایی و صنایع دریایی گسترش یافته است.
تجهیزات پزشکی: در دستگاه های ساکشن و سیستم های تحویل به کمک خلاء.
سیستم های HVAC: هنگام کشیدن جاروبرقی در حین نصب یا تعمیر مدار مبرد. کشیدن خلاء به معنای تخلیه هوا و مواد از سیستم است.
تحقیق: اندازه گیری و کنترل فشار در آزمایشات آزمایشگاهی. به عنوان مثال، اندازه گیری فشار در خلاء برای مشاهده نحوه رفتار مواد در فشارهای پایین.
خودرو: برای نظارت بر خلاء در سیستم های ترمز که دارای یک تقویت کننده ترمز هستند، که شکستن قدرت مناسب را کنترل می‌کند.
پردازش مواد غذایی: برای نظارت بر سطوح فشار در دستگاه های بسته بندی خلاء.
داروها: برای نظارت بر سطوح فشار در فرآیندهای خشک کردن خلاء و دانه بندی.
سیستم پمپ آب سرویس آتش نشانی: سیستم هایی که خدمات آتش نشانی برای پمپاژ آب استفاده می کنند، معمولاً با گیج های خلاء مخصوص به نام گیج مرکب مجهز می شوند. گیج های مرکب می توانند فشار مثبت و منفی را اندازه گیری کنند.
فشار سنج خلاء روی یک محفظه خلاء در آزمایشگاه.
شکل 3: فشار سنج خلاء روی یک محفظه خلاء در آزمایشگاه.
دقت گیج فشار به عنوان تفاوت بین مقدار فشار واقعی و مقدار نشان داده شده روی صفحه تعریف می شود. استاندارد EN 837 الزامات دقت را برای گیج های فشار تعیین می کند که به عنوان کلاس های دقت بیان می شوند. به عنوان مثال، کلاس دقت 2.5 نشان می دهد که گیج ممکن است تا 2.5٪ از محدوده فشار از مقدار واقعی منحرف شود. در مورد یک گیج خلاء با محدوده فشار 1 بار (15 psi)، این منجر به انحراف 0.025 بار می شود. توجه به این نکته ضروری است که انحراف می تواند در هر دو جهت رخ دهد. علاوه بر این، شایان ذکر است که عواملی مانند نوسانات دما و ارتعاشات می توانند بر عملکرد گیج تأثیر بگذارند و حتی عمل خواندن صفحه می تواند انحرافات کوچکی را در دقت ایجاد کند.
یک گیج خلاء وجود ندارد که برای همه کاربردهای اندازه گیری خلاء مناسب باشد. بنابراین، هنگام تعیین اینکه کدام گیج خلاء را برای هر کاربرد خاص انتخاب کنید، لازم است موارد زیر را در نظر بگیرید:
اندازه و نوع اتصال صحیح را انتخاب کنید، به عنوان مثال، NPT یا فلنجی. در مورد فشار سنج ها، اتصالات فلنجی اغلب برای محیط های چسبناک بهترین هستند. همچنین محل اتصال می تواند در کنار، پشت یا پایین کابینت/شماره فشارسنج باشد.
محدوده ای را انتخاب کنید که نزدیک ترین محدوده به محدوده ای باشد که برای برنامه مورد نظر مهم است.
گیجی با مواد کابینت انتخاب کنید که تحت تأثیر رسانه های سیستم قرار نگیرد.
در صورتی که کاربرد ارتعاشات یا شوک های شدیدی ایجاد می کند که می تواند به گیج فشار آسیب برساند، فشار سنج پر از مایع را انتخاب کنید. اگر ارتعاشات سنگین انتظار نمی رود، فشار سنج خشک مناسب است.
