خلاصه مهندسی (Executive Summary)
ترانسمیتر فشار یکی از کلیدیترین تجهیزات اندازهگیری در اتوماسیون صنعتی است که نقش مستقیم در کنترل، ایمنی و بهینهسازی فرآیند دارد. انتخاب نادرست آن میتواند منجر به خطای کنترلی، نوسان لوپ PID و حتی Trip ناخواسته سیستم شود. در این مقاله، ترانسمیترهای فشار را از دید مهندس ابزار دقیق بررسی میکنیم؛ از اصول عملکرد و انواع مرجع فشار گرفته تا معیارهای انتخاب، جدولهای مقایسهای، خطاهای نصب و ارتباط آن با سایر تجهیزات اتوماسیون.
ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter) فشار را اندازهگیری کرده و به سیگنال استاندارد (مثل 4–20mA) تبدیل میکند تا وارد PLC/DCS شود. انتخاب صحیح آن روی پایداری کنترل، کاهش نوسان لوپ، ایمنی و کیفیت فرآیند اثر مستقیم دارد. این مقاله با نگاه مهندسی، معیارهای انتخاب شامل نوع مرجع فشار، دقت، Turn-down، خروجیها، متریال و نصب را پوشش میدهد.
ترانسمیتر فشار چیست و چه تفاوتی با گیج دارد؟
گیج فشار نمایش محلی میدهد، اما ترانسمیتر فشار خروجی الکتریکی استاندارد برای مانیتورینگ، آلارم و کنترل فراهم میکند. اگر فقط نمایش محلی دارید، مقاله راهنمای گیج فشار را ببینید؛ اگر کنترل و ارسال داده میخواهید، این مقاله دقیقاً برای همین تصمیم است.
تکنولوژیهای سنسور (Sensor Technologies) در ترانسمیترها
تکنولوژی | ویژگی | کاربرد رایج | نکته مهندسی |
|---|---|---|---|
Piezoresistive | حساسیت بالا | فشارهای پایین/میانی | در شوک/لرزش، نصب محافظهکارانهتر |
Capacitive | پایداری عالی | صنایع فرآیندی و DP | در رنجهای کم محبوب است |
Strain Gauge | دوام مناسب | عمومی صنعتی | گزینه استاندارد پروژههای عمومی |
Ceramic | مقاومت شیمیایی بهتر | سیالات خاص | سازگاری شیمیایی را دقیق بررسی کنید |
انواع ترانسمیتر از نظر مرجع فشار
نوع | مرجع | کاربرد | ریسک انتخاب اشتباه |
|---|---|---|---|
Gauge | اتمسفر | خطوط سیال، کمپرسورها | در خلأ/فرآیند حساس، نتیجه منحرف میشود |
Absolute | خلأ مطلق | خلأ، فشار پایین، بارومتریک | اگر Gauge انتخاب شود، تغییر فشار محیط خطا میدهد |
Differential (DP) | ΔP | فلو، فیلتر، سطح مخازن بسته | اتصال High/Low یا ایمپالسلاین بد = خطای زیاد |
برای DP بهصورت تخصصی: مقاله گیج اختلاف فشار و ترانسمیتر DP
دقت (Accuracy) و سطح انتخاب بر اساس حساسیت فرآیند
سطح دقت | کاربرد پیشنهادی | مثال |
|---|---|---|
±0.5% FS | عمومی | مانیتورینگ ساده |
±0.25% FS | کنترلی | لوپهای PID |
±0.1% FS یا بهتر | حساس | فرآیندهای کیفیتمحور |
Turn-down Ratio (TDR) و انعطافپذیری رنج
رده | TDR معمول | مناسب برای |
|---|---|---|
اقتصادی | 5:1 | رنج ثابت، کاربرد ساده |
صنعتی | 10:1 | اکثر پروژههای کارخانهای |
High-End | 20:1 تا 100:1 | فرآیند متغیر و مهندسی دقیق |
خروجیها: 4-20mA، HART و دیجیتال
خروجی | مزیت | محدودیت | سناریو |
|---|---|---|---|
4–20mA | استاندارد و مقاوم به نویز | اطلاعات محدود | اکثر PLCها |
4–20mA + HART | پارامتر دهی و عیبیابی | نیاز به ابزار HART | نگهداری حرفهای |
Fieldbus/Modbus | اطلاعات بیشتر | پیچیدگی شبکه | DCS و شبکه صنعتی |
برای نمایش محلی و آلارم مستقل از PLC، از دسته کنترلکننده و نمایشگر لینکسازی کنید.
متریال و دیافراگم سیل (برای سیالات خورنده/چسبنده)
در سیالات خورنده، چسبنده یا دمای بالا، احتمال گرفتگی پورت یا خوردگی دیافراگم سنسور بالا میرود؛ راهکار مهندسی استفاده از دیافراگم سیل و انتخاب متریال مناسب است.
شرایط فرآیند | ریسک | راهکار |
|---|---|---|
خورندگی بالا | نشتی/خوردگی | متریال ویژه یا دیافراگم سیل |
ویسکوزیته بالا | گرفتگی پورت | دیافراگم سیل فلش |
دمای بالا | Drift و آسیب | سیل + کپیلاری/فاصلهگذاری |
خطاهای رایج نصب و راهکارهای اصلاح
- EMI/EMC: کابل شیلددار، جداسازی از کابل قدرت، ارتینگ صحیح
- لرزش: براکت مناسب، فاصله از منبع لرزش، دمپر در صورت نیاز
- ترانسمیتر Gauge: انسداد مسیر تهویه مرجع باعث خطای خوانش میشود
- Overpressure: بررسی پیکهای فشار و استفاده از حفاظت مکانیکی/سیل
ترانسمیتر فشار یا پرشر سوئیچ؟
نیاز | تجهیز پیشنهادی | علت |
|---|---|---|
قطع/وصل روی ستپوینت | ساده و مستقل | |
اندازهگیری پیوسته | ترانسمیتر فشار | سیگنال استاندارد |
کنترل PID | ترانسمیتر + PLC/کنترلر | پایداری کنترل |
سوالات متداول FAQ
❓ برای PLC بهتر است 4-20mA یا دیجیتال؟
در اکثر پروژهها 4-20mA بهترین انتخاب است؛ دیجیتال زمانی مفید است که شبکه صنعتی و نیاز اطلاعاتی دارید.
❓ Turn-down بالا همیشه بهتر است؟
برای فرآیندهای متغیر بله، اما باید عملکرد در رنجهای پایین را هم بررسی کنید.
❓ Absolute کجا لازم میشود؟
در خلأ و فرآیندهای حساس به مرجع فشار.
❓ برای سیال خورنده چه کنم؟
از متریال مناسب یا دیافراگم سیل استفاده کنید.
دیدگاه خود را بنویسید