تفاوت بین ترانسمیترهای فشار مطلق، گیج و تفاضلی

برای انتخاب سنسور فشار مناسب برای یک کاربرد خاص علاوه بر محدوده فشار، ابتدا باید نوع اندازه گیری فشار را در نظر گرفت. سنسورهای فشار یک فشار معین را در مقایسه با فشار مرجع اندازه گیری می کنند و می توانند به سنسورهای مطلق، گیج و تفاضلی تقسیم شوند.

این اصطلاحات بر اساس سنسورهای فشار پیزومقاومتی توضیح داده خواهند شد.

فشار مطلق

فشار مطلق به خلاء در فضای آزاد (فشار صفر) گفته می شود.

در عمل سنسورهای فشار پیزومقاومتی مطلق، فشار را نسبت به مرجع خلاء که پشت دیافراگم حسگر آن مهر و موم شده است، اندازه گیری می کنند.

خلاء باید در مقایسه با فشاری که باید اندازه گیری شود ناچیز باشد.

مثال ها

• سنسورهای فشار مطلق برای اندازه گیری فشار اتمسفر با استفاده از بارومترها و آلتیمترها بکار می روند.
• علاوه بر این، سنسورهای فشار مطلق تضمین می‌کنند که یک فشار خلاء ثابت در ماشین‌های بسته‌بندی اعمال می‌شود تا مستقل از فشار هوای روزانه، غذا را مهر و موم و نگهداری کند.

فشار گیج

فشار گیج نسبت به فشار اتمسفر محیط اندازه گیری می شود. میانگین فشار اتمسفر در سطح دریا 1013.25 میلی بار است.

تغییرات فشار اتمسفر به دلیل شرایط آب و هوایی یا ارتفاع به طور مستقیم بر خروجی سنسور فشار گیج تأثیر می گذارد.

فشار گیج بالاتر از فشار محیط به عنوان فشار مثبت شناخته می شود. اگر فشار اندازه گیری شده کمتر از فشار اتمسفر باشد به آن فشار منفی یا گیج خلاء می گویند. به طور کلی، خلاء حجمی از فضا است که اساساً خالی از ماده است.

خلاء با توجه به کیفیت خود به محدوده های مختلفی مانند خلاء کم، زیاد و فوق العاده بالا تقسیم می شود.

سنسورهای فشار گیج فقط یک پورت فشار را ارائه می دهند. فشار هوای محیط از طریق یک سوراخ دریچه یا یک لوله هواکش به سمت پشت عنصر حسگر هدایت می شود و در نتیجه جبران می شود.

مثال ها

• یک مثال معمولی از اندازه گیری فشار گیج، کنترل فشار تایر است . در اینجا، فشار مثبت صحیح بالای فشار محیط، عملکرد بهینه تایر را تعیین می کند .
• در طول اندازه گیری سطح مایع هیدرواستاتیک در مخازن دارای تهویه یا رو باز، تغییرات فشار هوا باید جبران شود تا از اندازه گیری سطح کاذب جلوگیری شود. می توان از هر دو پروب سطح شناور با لوله هواکش و همچنین ترانسمیتر فشار رزوه ای نصب شده در قسمت خارجی مخزن دارای سوراخ تهویه استفاده کرد.

فشار تفاضلی

فشار تفاضلی تفاوت بین هر دو فشار فرآیند p1 و p2 است.

بنابراین، سنسورهای فشار تفاضلی باید دو پورت فشار مجزا با اتصالات لوله یا رزوه ای ارائه دهند.

بعضی از این سنسورهای فشار قادر به اندازه گیری اختلاف فشار مثبت و منفی یعنی p1>p2 و p1<p2 هستند. این سنسورهای فشار تفاضلی دو طرفه نامیده می شوند و با محدوده های فشار به طور مثال -1…+1 bar یا -2.5…+2.5 mbar در دسترس هستند.

در مقابل، سنسورهای فشار تفاضلی یک جهته فقط در محدوده مثبت (p1>p2) به عنوان مثال از 0…1 بار یا 0…2.5 میلی‌بار کار می‌کنند و فشار بالاتر باید به درگاه فشار که به عنوان «فشار بالا» تعریف می‌شود اعمال شود.

مثال ها

• سنسورهای فشار تفاضلی به عنوان مثال در صنایع برای تعیین جریان یا در برنامه های HVAC برای کنترل جریان هوا استفاده می شوند. یک صفحه اوریفیس نصب شده در خط لوله حداقل افت فشار را به جریان فرآیند ایجاد می کند که معیاری از نرخ جریان حجمی است. سنسورهای فشار تفاضلی این افت فشار را در سراسر سیستم اندازه گیری می کنند و جریان معادل را محاسبه می کنند.

• در مانیتورینگ فیلتر نیز از همین اصل استفاده می شود. هنگامی که فیلتر شروع به مسدود کردن مقاومت جریان می کند و بنابراین افت فشار در فیلتر افزایش می یابد. سنسورهای فشار تفاضلی این افت فشار را کنترل می کنند و در صورت رسیدن به مقادیر بحرانی، زنگ هشدار را بصدا در می آورند.