تعد أجهزة استشعار الضغط ضرورية في مجموعة واسعة من التطبيقات ، من الأنظمة الصناعية إلى التجارب العلمية. يعد اختيار النوع الصحيح من مستشعر الضغط أمرًا ضروريًا لضمان قراءات دقيقة وأداء النظام الأمثل. في هذه المقالة ، سنستكشف الاختلافات بين ضغط المقياس والضغط المطلق والضغط التفاضلي وأجهزة استشعار الضغط الفراغ ، وكذلك كيفية اختيار المستشعر المناسب لتطبيقات محددة.
ما هو ضغط المقياس؟
قياس الضغطيشير إلى الضغط المقاس بالنسبة للضغط الجوي المحيط. هذا هو الضغط فوق أو أسفل الضغط الجوي المحلي. على سبيل المثال ، عند قياس ضغط الإطارات باستخدام مقياس ضغط الإطارات العادي ، فإنك تقوم بقياس ضغط المقياس. إذا كان الضغط داخل الإطار أعلى من الضغط الجوي ، فهو ضغط مقياس إيجابي. إذا كان أقل ، يشار إليه باسم فراغ أو ضغط مقياس سلبي.
يستخدم ضغط المقياس على نطاق واسع في التطبيقات حيث يكون التباين من الضغط الجوي مهمًا ، كما هو الحال في أنظمة HVAC أو الأنظمة الهوائية أو خزانات المياه.
ما هو الضغط المطلق؟
يتم قياس الضغط المطلق بالنسبة إلى فراغ مثالي (ضغط الصفر) بدلاً من الضغط الجوي المحيط. يتم استخدام هذا النوع من الضغط في التطبيقات حيث يلزم القياس الدقيق ، بغض النظر عن الظروف الغلاف الجوي المحيطة.
تستخدم أجهزة استشعار الضغط المطلقة بشكل شائع في بيئات عالية التحكم مثل التغليف الفراغي أو في تطبيقات مثل المقاييس حيث يمكن أن تسبب التقلبات في الضغط الجوي أخطاء قياس كبيرة.
ما هو الضغط التفاضلي؟
الضغط التفاضلييشير إلى فرق الضغط بين نقطتين في النظام. يقيس هذا النوع من المستشعر الفرق بين ضغوطين ، والتي يمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص لمراقبة تدفق السائل أو الغاز ، وكذلك قياس أداء المرشحات والمضخات وأنظمة HVAC.
تكون حالة الاستخدام النموذجية لأجهزة استشعار الضغط التفاضلية في قياس التدفق ، حيث يشير اختلاف الضغط عبر عنصر التدفق (مثل الفتحة أو Venturi) إلى معدل التدفق. وبالمثل ، تعد مستشعرات الضغط التفاضلية ضرورية في مراقبة المرشح ، حيث يساعد الفرق بين الضغط قبل وبعد المرشح في تقييم حالته.
ما هو ضغط الفراغ؟
ضغط الفراغ هو الضغط أسفل الضغط الجوي. غالبًا ما يشار إلى ضغط المقياس السلبي ، مما يشير إلى أن الضغط المقاس أقل من الغلاف الجوي المحيط. تتضمن تطبيقات أجهزة استشعار الضغط الفراغ عمليات مثل تكوين الفراغ أو تغليف الفراغ أو الأنظمة التي تعتمد على الحفاظ على الضغط الفرعي.
تعد أجهزة استشعار الفراغ حاسمة في الصناعات مثل تغليف الأغذية ، وتصنيع أشباه الموصلات ، والأجهزة الطبية ، حيث يلزم التحكم الدقيق للتفريغ.
الاختلافات الرئيسية
مرجع القياس:
ضغط المقياس: تدابير بالنسبة للضغط الجوي.
الضغط المطلق: التدابير بالنسبة إلى الصفر المطلق (فراغ مثالي).
الضغط التفاضلي: يقيس الفرق بين نقطتي الضغط.
الضغط المطلق (P_ ABS) = قياس الضغط (P_ مقياس) + الضغط الجوي (P_ atm)
Pالقيمة المطلقة=Pكَيّل+Pأجهزة الصراف الآلي
الضغط التفاضلي (P_ diff)=الضغط في الموضع 1 (P1) - الضغط في الموضع 2 (P2)
Pفرق=P1−P2
أين:
Pالقيمة المطلقة هو الضغط المطلق.
Pكَيّلهو ضغط المقياس (يقاس بواسطة مقياس الضغط القياسي).
Pأجهزة الصراف الآليهو الضغط الجوي (يُفترض عادة أن يكون 101.3 كيلو باسكال على مستوى سطح البحر).
Pفرقهو الضغط التفاضلي ، وهو فرق الضغط بين نقطتين في خط أنابيب.
التطبيقات الشائعة:
ضغط المقياس: يستخدم في التطبيقات اليومية مثل ضغط الإطارات وخزانات المياه وأنظمة HVAC.
الضغط المطلق: يستخدم في أنظمة الفراغ ، ومحطات الطقس ، ومقاييس الباروم ، وقياسات الارتفاع.
الضغط التفاضلي: يستخدم عادة لقياس التدفق ، ومراقبة المرشح ، ومراقبة انخفاض الضغط في الأنظمة.
تصميم المستشعر:
تحتوي مستشعرات الضغط على ميناء ضغط واحد وقياس الفرق بين الضغط الداخلي والضغط الجوي.
تقيس أجهزة استشعار الضغط المطلقة الضغط بالنسبة لفراغ مثالي ، مما يتطلب فراغًا مرجعيًا داخليًا.
تحتوي أجهزة استشعار الضغط التفاضلية على منفذي ضغط وقياس الفرق بين الضغوطين.
خاتمة
إن فهم الاختلافات بين أجهزة استشعار الضغط المطلقة والمطلقة والتفاضلية والفراغية هو مفتاح اختيار المستشعر الصحيح لتطبيقك. على الرغم من أن المقياس ومستشعرات الضغط التفاضلي أكثر شيوعًا للتطبيقات الصناعية العامة ، إلا أن أجهزة استشعار الضغط المطلقة ضرورية لبيئات الدقة. من خلال فهم كيفية عمل كل نوع مستشعر ، يمكنك اتخاذ قرار مستنير يضمن الدقة والموثوقية في قياسات الضغط الخاصة بك.