زمینه‌های کاربردی سنسورهای فشار (سنسورهای فشار ونتد گیج و سنسورهای فشار مطلق)

کاربران معمولا یک سوال مشترک دارند: من باید از کدام نوع سنسور فشار استفاده کنم؟ سنسورهای فشار ونتد گیج یا سنسور فشار مطلق؟ در انواع مختلف صنایع، همچون فرآوری مواد غذایی، صنایع پتروشیمی، قالب‌گیری تزریقی پلاستیک و بسیاری از کاربردهای صنعتی دیگر، برای کنترل فرآیندها و ماشین‌آلات به اندازه‌گیری فشار نیاز است. در این مقاله، تفاوت‌های بین سنسورهای فشار مختلف موجود در بازار و حالات مناسب استفاده از هر یک را توضیح خواهیم داد.

تفاوت سنسور فشار ونتد گیج و سنسور فشار ابسلوت

تفاوت اصلی بین اندازه‌گیری فشار مطلق و گیج، فشار مرجع به کار گرفته شده، یا به عبارت دیگر، نقطه صفر بازه است.

هنگام اندازه‌گیری فشار گیج، فشار همیشه نسبت به فشار محیط (تقریبا حدود ۱٫۰۱۳ بار) اندازه‌گیری می‌شود. برای اندازه‌گیری فشار گیج/نسبی یا فشار مطلق، یک سنسور باید بتواند تغییرات در فشار سیال فرآیند را تشخیص داده و آن را با یک فشار مرجع مقایسه کند (نسبی/گیج = مقایسه با فشار محیط، مطلق = مقایسه با خلاء مطلق).

سنسورهای فشار الکترونیکی، معمولا تغییرات فشار را از طریق تغییر در حالت دیافراگم می‌سنجند. اگر دیافراگم از یک سمت تحت فشار سیال فرایند قرار بگیرد و در سمت دیگر «ونتد» (بصورت باز و محفظه دار) شود (و در نتیجه در معرض فشار محیط قرار بگیرد)، میزان تغییر حالت در دیافراگم دقیقا توسط همین فشار محیط، کاسته می‌شود (یا متعادل می‌شود). در نتیجه، نتیجه‌ی اندازه‌گیری، تفاوت فشار بین فشار فرآیند و فشار محیط در آن لحظه است.

نحوه کاربرد این سنسور ها

به طور مثال، در مخازن غیر ایزوله (یا همان ونتد)، که مایعات در آن‌ها ذخیره می‌شوند و مخزن آزادانه به هوای بالای مایع متصل است (در نتیجه «ونتد» است)، سطح مایع را می‌توان با اندازه‌گیری فشار هیدرواستاتیک ستون مایع، با استفاده از یک سنسور فشار ونتد گیج به دست آورد.

در نتیجه به خصوص برای مخازن و محفظه‌های کوچک‌تر مهم است که تاثیر فشار محیط با استفاده از تهویه‌ی مشابه در سنسور و محفظه از بین برود (ونتد شدن)، در غیر اینصورت، برای یک سطح ثابت مایع، سطح مایع اندازه‌گیری شده در مخزن، به عنوان تابعی از فشار محیطی، دچار نوسان خواهد بود. این نوسان می‌تواند بسته به شرایطی واقعی آب و هوایی تا مثبت یا منفی ۳۰ میلی‌بار، و به خاطر موقعیت (تفاوت فشار بین سطح دریا و ۲۰۰۰ متر) تا ۲۰۰ میلی‌بار باشد .

مثال: سطح ۵ متر آب در یک مخزن باز، فشار هیدرواستاتیک +۵۰۰ میلی‌بار ایجاد می‌کند. در نتیجه، اگر سطح آب تغییر نکند، یک سنسور فشار مطلق، سطح پر بودن را، بسته به شرایط آب و هوایی، بین ۴٫۷ تا ۵٫۳ متر نشان می‌دهد. از آنجایی که حجم سیال درون مخزن اغلب با توجه به هندسه‌ی مخزن و سطح اندازه‌گیری شده محاسبه می‌شود، این خطا می‌تواند منجر به خطای اندازه‌گیری قابل توجهی در مورد حجم محتویات مخزن شود.