فشارسنج/ خلاءسنج

نوشته شده توسط
رای دادن به این مورد
(0 آرا)

فشارسنج/ خلاءسنج


فشار سنج يا خلاء سنج به وسايله ای می گویند كه براي اندازه گيري فشار استفاده مي شود. تكنيكهاي زيادي براي اندازه گيري فشار و خلاء وجود دارد. مانومتر معمولاً به وسايل اندازه گيري ای كه فشارهاي نزديك فشار اتمسفر را اندازه گيري مي كنند و همچنین
در اغلب موارد به وسايل هيدرواستاتيكي كه در آنها ستوني از مايع وجود دارد اطلاق مي شود.


به علت مطلق نبودن کمیت فشار ، هميشه مقدار آن را نسبت به يك فشار مرجع مشخص مي كنند. به عنوان نمونه فشار تاير يك اتومبيل نسبت به فشار اتمسفر سنجيده مي شود. دربعضی موارد، فشار نسبت به فشار خلاء مورد سنجش قرار می گیرد. تقسیم بندی  فشار خلاء معمولا به سه پله فشار خلاء پايين، فشار خلاء بالا و فشار خلاء خيلي بالا (تا حدود ۱۱-۱۰ ميلي بار) انجام می گیرد. رسيدن به خلاء مطلق (صفر ميلي بار) بسيار دشوار است.


اندازه گيري فشار به سه شکل است:


1-      فشار مطلق : فشاريست كه برمبناي خلاء كامل اندازه گيري شود و خلاء كامل بعنوان مرجع اندازه گيري يا صفر مبنا درنظر گرفته مي شود


2-      فشار سنجش : فشاريست كه برمبناي فشار اتمسفر سنجيده مي شود و فشار اتمسفر بعنوان مرجع اندازه گيري يا صفر مبنا درنظر گرفته ميشود.


3-      اختلاف فشار: به اختلاف فشار بين دو نقطه گفته می شود

بنابراين فشار سنجش برابراست با فشار مطلق منهاي فشار اتمسفر يا به عبارتی فشار مطلق جمع جبري فشار مطلق و فشار اتمسفر است:

Absolute Pressure= Gauge pressure + atmospheric pressure

فشار لاستيك اتومبيل و فشار خون جانداران ازنوع فشار سنجش است درحاليكه فشار اتمسفر و دستگاههاي اندازه گيري ارتفاع  كه براساس فشار اتمسفر ارتفاع را تعيين مي كنند، از نوع مطلق هستند (هرچه ارتفاع بيشتر شود فشار اتمسفر كمتر مي شود).
از اختلاف فشار نيز در صنعت بطور گسترده براي اندازه گيري استفاده مي شود. اين وسايل داراي دو ورودي براي اعمال فشار فرايند تحت اندازه گيري هستند و بصورتي مكانيكي اختلاف فشار رياضي را اندازه گيري مي كنند. معمولا از اين روش بيشتر براي تعيين مقدار جريان مواد يا سيال در يك مسير مثلا لوله استفاده ميشود.
اغلب در بيان مقدار فشار خلاءهاي مياني ، بسته به اينكه بر مبناي فشار مطلق يا فشار سنجش بخواهد بيان شود ابهام پيش مي آيد. دليل آن اينست كه چون خلاء هميشه كمتر از فشار اتمسفر است، بنابراين برخلاف فشار مطلق كه هميشه مقداري مثبت دارد، فشار سنجش براي خلاء مقدارش منفي ميشود، ولي معمولأ آنرا بصورت مثبت بيان ميكنند.
بطور مثال اگر فشار اتمسفر در دماي 20درجه سلسيوس 101.325 Kpa تعيين شده باشد ، آنگاه فشار سنجش 80 Kpa معادل با فشار مطلق 21.325 Kpa (101.325-80=21.325) خواهد شد.
معمولأ فشار اتمسفر در سطح دريا 100Kpa در نظر گرفته ميشود ولي مقدار آن با ارتفاع و شرايط آب و هوايي تغيير ميكند. بهمين دليل عليرغم اينكه اگر فشار مطلق سيالي ثابت بماند ، ولي فشار سنجش آن با تغيير فشار اتمسفر تغيير ميكند.بهمين دليل وقتي يك اتومبيل به سمت ارتفاعات ميرود و فشار اتمسفر كم ميشود ، در همان حال فشار سنجش آن زياد ميشود.
در بسياري از دستگاههاي اندازه گيري فشار،  بجاي اينكه مرجع اندازه گيري فشار سنجش (صفر مرجع) مقدار واقعي فشار اتمسفر در نظر گرفته شود ، فشار اتمسفر را مقداري ثابت فرض كرده (بطور مثال  100 Kpa يا  101.325 Kpa) و بقيه اندازه گيريها را نسبت به آن انجام ميدهند، بهمين دليل اين قبيل دستگاهها در ارتفاعات زياد ممكن است به درستي كار نكنند.

در بسياري از موارد با استفاده از ترانسميترهاي (ديفرانسيلي) فشار ، اندازه گيري ها بسادگي نسبت به فشار اتمسفر واقعي انجام ميشود. بطور مثال در ترانسميترهاي فشار كه از ديافراگم استفاده ميكنند، يكي از دو طرف ديافراگم ( اصطلاحأ طرف منفي آن) از طريق يك لوله يا يك سوراخ تعبيه شده با محيط بيرون در ارتباط است و فشار اتمسفر و تغييرات آنرا حس ميكند و طرف ديگر ديافراگم به فشار تحت اندازه گيري متصل است ،  فشار سنجش را بصورت درستي اندازه گيري ميكند. به همين دليل اگر ورودي اندازه گيري فشار اين وسايل بطور آزاد در معرض هواي محيط قرار گيرد ، خروجي آنها صفر را نشان ميدهد.
در عوض در كاربردهاي فشار بالا  طرف منفي را ميتوان كاملأ بست و آنرا از محيط بيرون ايزوله كرد و اجازه اعمال تغييرات فشار اتمسفر در فشار اندازه گيري شده را نداد. اينكار درفشارهاي بالا كه تغييرات فشار اتمسفر نسبت به مقدار فشار تحت اندازه گيري مقدار كوچك و قابل صرف نظري دارد و بنابراين درستي اندازه گيري را خراب نميكند كاملا توجيه فني دارد ، درحاليكه در اندازه گيريهاي فشار پايين و در حد فشار اتمسفر توجيهي ندارد. اين وسايل هيچگاه صفر را به درستي اندازه گيري نميكنند زيرا فشار اتمسفر تغيير ميكند ولي يكي از وروديهاي آنها كاملا بسته و فشار آن روي يك فشار ثابت (بطور مثال 1bar يا 100Kpa) تثبيت و آب بندي شده است.


سازندگان وسايل اندازه گيري فشار براي فراهم كردن امكان اندازه گيري فشار مطلق ، در يكي از طرفهاي ديافراگم موجود در ترانسميتر فشار يا فشار سنج، خلاء كامل برقرار و آنرا بطور آب بندي شده اي مي بندند و با اينكار يك حسگر فشار مطلق ساخته ميشود. در اين صورت اگر آن طرفي از ديافراگم كه وظيفه اندازه گيري فشار  را دارد در محيط آزاد (هواي آزاد) قرار داده شود، يك وسيله اندازه گيري فشار اتمسفر يا بارومتر ساخته شده است.

خواندن 783 بار آخرین بار تغییر یافته سه شنبه, 15 فروردين 1396 14:06

ارسال نظر

کادرهایی که با علامت (*) مشخص شده اند وارد کردن اطلاعات در آنها الزامی می باشد. کد HTML مجاز نیست.