ترانسمیتر فشار وسیله‌ای است که وجود آن، در صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد، سیمان، داروسازی، ریخته‌گری، مهندسی پزشکی و به‌طور کلی هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی داشته باشد، ضروری به‌نظر می‌رسد. حدود 50 نوع از ترانسمیتر‌های فشار وجود دارد که بسته به نوع محیط کار عملکرد هر یک با دیگری متفاوت است و به همین دلیل باید در انتخاب نوع آن دقت نمود.
این وسیله با نام (Pressure transmitter) در حقیقت مبدلی است که انرژی مکانیکی فشار را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و با مشاهده‌ی سیگنال الکتریکی می‌توان از این دستگاه ساده برای اندازه‌گیری و کنترل فشار مایعات و گازها استفاده کرد.
معمولاً روی این دستگاه سنسور‌هایی نصب می‌شود که توسط آنها به‌طور هم‌زمان جریان مایع یا گاز, سرعت، سطح آب و ارتفاع آن هم اندازه‌گیری می‌شود. ترانسمیتر فشار را مبدل فشار، فرستنده‌ی فشار، پیزومتر و فشارسنج هم می‌نامند.
ترانسیمتر فشار از سه قسمت تشکیل شده است:
· سنسور (حس کننده)
سنسور یا حس کننده اولین بخشی است که متغیر فشار را دریافت می‌کند و به مبدل می‌رساند.
· مبدل (ترانسدیوسر)
وسیله‌ای است که کار آن تبدیل حالات انرژی به یکدیگر است. یعنی ترانسدیوسر سیگنال فشار را از سنسور دریافت کرده و به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای نشانگر تبدیل می‌کند. برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی از سیم های فلزی استفاده می‌شود.
· تقویت کننده
در این بخش سیگنال الکتریکی تنظیم و تقویت شده و به نشانگر منتقل می‌شود.
درباره طرز کار آن به‌طور خلاصه می‌توان گفت:
فشار هوا یا مایع متغیری است که توسط سنسور به یک سیگنال استاندارد (مثلاً جریان مستقیم الکتریکی ۴ الی ۲۰ میلی آمپر) تبدیل شده و به دستگاه نشانگر یا یک دستگاه کنترل کننده یا هر دو منتقل می‌شود. معمولاً در کنار سنسور یک فرستنده هم در قطعه وجود دارد. کار سنسور اندازه‌گیری فشار و تولید سیگنال مناسب با آن است که در نهایت فرستنده سیگنال را تقویت و تنظیم کرده و به جلو می‌راند تا توسط گیرنده یا نشانگر نمایش داده شود.
ترانسمیتر فشار دارای مزایای زیر است:
· این دستگاه به‌طور مستقیم میزان فشار و همچنین اختلاف فشار را اندازه می‌گیرد.
· در هر محیطی مقاومت می‌کند و ساعت‌ها قادر است کاملاً زیر آب قرار گیرد.
· به سیستم‌های دیگر مانند مدار‌های الکتریکی متصل می‌شود.
· کالیبره شدن آن به آسانی صورت می‌گیرد، یعنی نسبت به فشار اتمسفر درجه‌بندی می‌شود.
از طرفی موارد زیر موجب می‌شود که استفاده از ترانسمیتر‌های فشار به‌عنوان یک ضرورت مطرح شوند:
· نصب و راه اندازی آنها ساده است و هیچ گونه آلایندگی برای محیط زیست ندارند.
· در مکان‌هایی که امکان ایجاد آلاینده‌ها وجود دارد با نصب آنها و ارسال سیگنال هشدار از انباشتگی آلاینده‌ها جلوگیری می‌شود.
· در تشخیص نشتی‌ها بسیار کارآمد هستند.
· در تجهیزات هواپیمایی و هواشناسی کاربرد فراوان دارند.
· در اندازه‌گیری ارتفاع و عمق مایعات در مخازن نفت و آب به‌طور گسترده به کار گرفته می‌شوند.
· با اینکه از کارایی بالایی برخوردارند، ارزان قیمت هستند و هزینه‌ی زیادی به مجموعه‌های صنعتی تحمیل نمی‌کنند.
· در تاسیسات بهداشتی و سرمایشی کاربرد بسیار وسیعی از این دستگاه گزارش شده است.
به‌طور کلی می‌توان گفت به‌منظور کنترل کمیت های فیزیکی مرتبط با فشار،جلوگیری از بروز مشکلات مربوط به آن و بهینه‌سازی فشار سیستم‌ها برای دستیابی به بهترین خروجی ممکن، از ترانسمیتر‌های فشار استفاده می‌شود.
معمولاً در واحد‌های صنعتی بزرگ از آنجا که تولید در محدوده‌ی وسیعی انجام می‌گیرد، دستگاه‌های کنترل و اندازه‌گیری به‌طور معمول در اتاقی به‌نام اتاق فرمان قرار می‌گیرند.
اما به‌طور کلی کاربرد‌های ترانسمیتر فشار به‌صورت زیر هستند:
· کنترل و اندازه‌گیری فشار در فرآیند ساخت ماشین‌آلات صنعتی و اطمینان از عملکرد مناسب تجهیزات آنها
· بررسی فشار در عملیات حفاری چاه نفت و گاز
· نظارت روی عملکرد توربین‌ها و خطوط انتقال در نیروگاه‌های برق آبی
· کنترل و بررسی پمپ‌های انتقال آب و فاضلاب شبکه‌های توزیع خدمات شهری
· نظارت روی فشار پمپ‌های مورد استفاده در کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی
· بررسی فشار مواد شیمیایی خورنده که در پمپ‌های کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی به‌صورت سیال در حرکت هستند.
· کنترل فرآیند انتقال مایعات در ساختمان‌سازی
· اندازه‌گیری فشار لازم برای تهیه‌ی خمیر کاغذ در صنایع کاغذ‌سازی
· استفاده‌ی بسیار وسیع در کارخانه‌های داروسازی
· کنترل و تنظیم فشار وسایل سرمایشی و گرمایشی در ساختمان‌ها و تاسیسات
در اتاق فرمان مسئول کنترل مجبور است هر لحظه در جای‌جای کارخانه وضعیت را زیر نظر داشته باشد. برای این منظور ترانسمیتر‌ها، به‌خصوص ترانسمیتر فشار، کاربرد بسیاری دارد زیرا روی تمامی لوله‌ها و مخازن در هر جا که لازم باشد قابل نصب هستند و کار با آنها ساده است.
انواع مختلف ترانسمیتر فشار عبارتند از:
این ترانسمیتر معمولاً از دسته ترانسمیتر‌های فشار بالا است.
شبیه به یک باتری قلمی است و به‌علت کوچک بودن بسیار پرکاربرد است.
دارای دقت و سرعت بالا است و هر جا که نیاز به کنترل دقیق فرآیند باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جهت اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو مخزن یا دو طرف یک لوله به‌کار می‌رود. در این نوع از ترانسمیتر از حسگر‌های فلزی یا پرده‌ی دیافراگمی برای نشان دادن تغییرات فشار استفاده می‌شود.
در محیط‌هایی که اپراتور مجبور به کنترل لحظه‌ای است توسط نمایشگر این ترانسمیتر، قادر به اندازه‌گیری لحظه‌ای فشار در هر نقطه از کارخانه خواهد بود.
با استفاده از این نوع ترانسمیتر فشار، در پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های تولید آمونیاک احتمال جرقه زدن به کمترین حد خود می‌رسد.
البته با توجه به میزان فشاری که ترانسمیتر برای آن طراحی شده است، می‌توان به سه گروه ترانسمیتر اشاره کرد:
در این گروه ترانسمیتر‌هایی قرار می‌گیرند که معمولاً در کارها‌ی روزانه که فرآیند‌های با فشارهای پایین مد نظر است، کاربرد دارند: مانند ترانسمیتر قلمی.
این دسته از ترانسمیتر‌ها برای اندازه‌گیری مقادیر فشار در محدوده‌ی فشارهای بالا استفاده می‌شوند. معمولاً با مقاومت بالا بوده و قادر هستند فشاری تا ۴۰۰۰ بار و دمای ۱۲۵درجه‌ی سانتیگراد را تحمل کنند.
ترانسمیتر‌های فشار بالا یا دما بالا در کمپرسور هوا، جرثقیل، دستگاه پرس، ماشین آلات پلاستیکی، کنترل سطح، کنترل پمپ و نصب ساختمان به‌کار می‌رود.
به منظور جلوگیری از تماس سیال با سنسور، در این ترانسمیتر‌ها، معمولاً سیال با یک صفحه‌ی فلزی که روی سنسور را می‌پوشاند در تماس قرار می‌گیرد. این صفحه که دیافراگم نامیده می‌شود از یک صفحه‌ی تخت یا منحنی تشکیل شده است که با یک اهرم به یک عقربه متصل می‌شود.
با اعمال فشار به دیافراگم و تغییر شکل، اهرم متناسب با فشار اعمال شده جا‌به‌جا می‌شود و سیگنال از طریق دیافراگم به مبدل وارد می‌شود. از آنجا که فشار به سطح وسیعی وارد می‌شود دستگاه قادر است تغییرات بسیار کم فشار را نیز اندازه‌گیری کند. به‌علت حساسیت بالا از این نوع ترانسمیتر‌ها در صنایع بهداشتی، غذایی و دارویی استفاده می‌شود.
· فشار کار: حد اکثر فشار مجازی که ترانسمیتر جهت اندازه‌گیری آن طراحی شده است. بیش‌ترین و کمترین فشاری که قرار است در محیط کار به ترانسمیتر تحمیل شود باید مطابق با مشخصات فنی آن باشد.
· دامنه‌ی خلاء: کمترین و بالا‌ترین فشار خلاء که در فشار سنج پیش‌بینی شده است.
· دقت: در حقیقت درجه‌ی نزدیک بودن مقدار اندازه‌گیری شده با مقدار واقعی را دقت ترانسمیتر می‌نامند.
· سیگنال نوع خروجی: این سیگنال حتماً باید با نوع کار و محیط انجام کار، مورد توجه قرار گیرد.
· نوع خورندگی ماده، میزان دما و مقدار رطوبت محیط نصب هم از ویژگی‌های مهمی است که باید با مشخصات فنی ترانسمیتر مطابقت داشته باشد.
· جنس ترانسمیتر: با توجه به محیط نصب باید جنس مناسب انتخاب شود.
کلام آخر
بشر امروز ناچار است از صبح تا شام با انتخاب‌های خود کار و زندگی کند. خوشبختانه امروزه در عصری زندگی می‌کنیم که به‌راحتی می‌توانیم در مورد هر آنچه که در پی آن هستیم اطلاعات لازم را کسب کنیم و با مطالعه پیرامون آن، بهترین‌ها را برگزینیم. از آنجا که ترانسمیتر‌ها انواع مختلفی دارند، برای کاربردی که مد نظرتان است باید مورد مناسب را انتخاب کنید.
