دیافراگم سیل (Diaphragm seal) :
از دیافراگم سیل که با نام های سیل شیمیایی یا سیل از راه دور(Chemical seal – Remote seal) نیز شناخته می شود، برای اندازه گیری فشار سیال های (مایع و گاز) تحت فشاری استفاده می شود که نباید به طور مستقیم با تجهیزات اندازه گیری در تماس باشند. ( ترانسمیتر فشار)
دیافراگم سیل دارای دو وظیفه اصلی می باشد:
۱- جداسازی تجهیزات اندازه گیری فشار از سیال تحت فشار
۲- انتقال فشار سیال به تجهیزات اندازه گیری فشار
نحوه عملکرد:
در دیافراگم سیل، فشار سیال ابتدا به یک دیافراگم انعطاف پذیر وارد می شود. فضای داخلی بین این دیافراگم و ابزار اندازه گیری فشار به طور کامل با مایع پرکننده (Fill fluid) مخصوص، پر و کابلیره شده است. بنابراین فشار سیال ابتدا به دیافراگم وارد می شود و سپس از طریق خاصیت کششی دیافراگم به مایع پرکننده منتقل می شود و سپس به تجهیز اندازه گیری فشار (مانند ترانسمیتر و ترانسدیوسر) منتقل می شود.
کپیلاری چیست (Capillary) :
در بسیاری موارد، میان دیافراگم سیل و تجهیزات اندازه گیری فشار، از تجهیزی به نام کپیلاری به منظور حذف یا به حداقل رساندن اثرات دما سیال به روی تجیهزات اندازه گیری فشار استفاده می شود. ولی باید این نکته را در نظر داشت که استفاده ار کپیلاری بر زمان پاسخگویی (Response time) کل سیستم تاثیر می گذارد و منجر به افزایش آن می شود.
دیافراگم سیل و کپیلاری و تجهیزات اندازه گیری فشار باید به صورت یک سیستم بسته عمل کنند. عدم آب بندی مناسب تجهیزات و یا وجود هر گونه نشتی داخل این سیستم، می تواند تاثیر بسیار زیادی بر روی نتایج اندازه گیری داشته باشد.
دیافراگم سیل‌ها روی اتصالات لوله‌ها یا فلنج‌ها نصب می‌شوند. این اتصالات معمولا شامل سه راهی T-شکل که در خط لوله‌ها قرار دارند و یا سوکت‌های جوشکاری شده که روی خط لوله، راکتور فرآیند و یا مخزن جوشکاری می‌شوند، هستند. یکی از مزایای این نوع دیافراگم سیل آن است که در آن‌ها، «سطح تماس» بین سیال فرآیند و دیافراگم به نسبت بزرگ است و در نتیجه اندازه‌گیری دقیق فشار را، به خصوص برای فشارهای بسیار پایین (کمتر از ۶۰۰ میلی‌بار)، تضمین می‌کند.
یک مزیت دیگر این است که برای تمیز کردن و یا انجام کالیبراسیون، می‌توان آن‌ها را به راحتی باز کرد.
موارد کاربرد دیافراگم سیل:
۱- اندازه گیری فشار سیالات با دمای بسیار زیاد و یا دمای بسیار پایین
۲- اندازه گیری فشار سیالات بسیار خورنده
۳- اندازه گیری فشار سیالات چسبنده با ویسکوزیته بالا
۴- اندازه گیری فشار سیالات سمی
۵- اندازه گیری فشار سیالاتی که ممکن در دمای پایین منجر به مسدود شدن پورت اتصال تجهیزات اندازه گیری شوند
۶- اندازه گیری فشار در شرایط محیطی سخت که امکان به نصب تجهیزات اندازه گیری فشار
از آنجایی که از دیافراگم سیل اغلب برای کاربرد در شرایط سخت محیطی استفاده می شود باید توجه داشت که جنس دیافراگم سیل، نوع مایع پر کننده و کپیلاری (در صورت استفاده) به نحوی انتخاب شود که از لحاظ دمایی و خورندگی(Corrosion) ، با سیال و محیط سازگاری کامل را داشته باشد.
جنس دیافراگم سیل:
طیف گسترده ای از انواع دیافراگم سیل با جنس دیافراگم خاص برای کاربرد های متنوع وجود دارد که هر کدام متناسب با نوع سیال مورد استفاده قرار می گیرد. چند نمونه از آن ها عبارتند از:
| Stainless steel 1.4404 (316L) | Tantalum |
| Stainless steel 1.4435 (316L) | Hastelloy |
| Stainless steel 1.4539 (904L) | Inconel |
| Stainless steel 1.4541 (321) | Monel |
| Stainless steel 1.4571 (316Ti) | Nickel |
| Stainless steel 1.4304 (304L) | Gold |
| Stainless steel 1.4542 (630) | Duplex |
| Stainless steel 1.4466 (urea grade) | Superduplex |
| Zirconium | Platinum |
| Ceramic | Duplex |
| Polytetrafluorethylene | Superduplex |
| Perfluoralkoxy | Titanium |
انواع مایع پرکننده (Fill fluid) :
از مواد پرکننده متفاوتی برای استفاده در فضای میان دیافراگم و تجهیز اندازه گیری استفاده می شود که هر کدام در رنج دمای مشخصی دارای قابلیت عملکرد مناسب می باشند. مایعات پرکننده متنوعی وجود دارد که معمولا می توانند از محدوده دمایی 90- تا ۴۰۰+ درجه سانتیگراد را پوشش دهند.
اگر دیافراگم سیل دچار نشتی شود مایع پرکننده می توانند با سیال ترکیب شود، بنابراین در هنگام استفاده از دیافراگم سیل در صنایع غذایی باید از ماده پرکننده ای استفاده شود که دارای تاییدیه مواد غذایی (به طور مثال FDA) باشد.
| مناسب برای دما های بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد | Silicone oil |
| مناسب برای کلرین و اکسیژن | Halocarbon |
| مناسب برای دما های پایین | Methylcyclopentane |
| مناسب برای دما های بالا تا حدود ۴۰۰ درجه سانتیگراد | High-temperature silicone oil |
|
– |
Caustic soda |
| FDA 21 CFR 172.856, 21 CFR 174.5 | Neobee® M-20 |
|
– |
DI water |
| FDA 21 CFR 182.1320 | Glycerine |
|
– |
DI water / propanol mixture |
| FDA 21 CFR 172.878, 21 CFR 178.3620(a); USP, EP | Medicinal white mineral oil |
برای خواندن سایر مطالب مرتبط ، به مقالات زیر مراجعه نمایید:
سنسور فشار مطلق، سنسور فشارگیج،سنسورفشار تفاضلی
تفاوت میان Overpressure و Burst Pressure چیست؟
تاثیر دما بر روی سنسورهای فشار
گواهینامه ATEX و IECEx / تجهیزات ضد انفجار / محیط های پرخطر
اسنابر فشار و محافظ اور پرشر (محافظ فشار مازاد)
ضربه قوچ (Water hammer) و کاویتاسیون (Cavitation)
چرا ترانسمیترهای فشار در کاربرد فشار بالا بیشتر خراب می شوند؟
اندازه گیری سطح مایعات در مخازن با کمک سنسور فشار
شوک و لرزش (Shock and vibration)
آموزش سیم بندی سنسورهای فشار هاگلر با خروجی جریانی و ولتاژی
اتصال صحیح سنسور فشار به سیستم ارتینگ
