مانومتر و انواع آن

مانومتر و انواع آن:

مانومتر یک نوع فشار سنج است که برای اندازه‌گیری فشار و فرایندهایی که با فشار مرتبط هستند استفاده می‌شود.

این دستگاه عموماً از یک لوله شیشه‌ای یا فلزی تشکیل شده است که دارای یک مایع (معمولاً جیوه، روغن ، آب و …) درون آن است.بطور کلی مانومتر یا فشارسنج ها ابزاری برای اندازه گیری فشار گازها هستند. با تغییر فشار محیط، سطح مایع در لوله تغییر می‌کند که این تغییر در ارتفاع سطح مایع برای اندازه‌گیری فشار مورد نظر استفاده می‌شود.

این قطعات خاص در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، اتوماسیون صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شوند. یکی از اهمیتهای بالای فشار سنج این است که به کاربران امکان می‌دهند تا فشار را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند و برنامه‌های کنترلی و اطمینان‌پذیری را تنظیم کنند. استفاده از انواع مانومتر در صنایع نفت و گاز بسیار حائز اهمیت است.

این صنایع در اغلب موارد با فشارهای بالا و پایدار روبرو هستند و برای اندازه‌گیری و کنترل این فشارها نیاز به فشارسنجهای دقیق و قابل اعتماد دارند. علاوه بر صنایع نفت و گاز، از دستگاه های اندازه گیری فشار در صنایع دیگر نیز استفاده می‌شود. در صنایع آزمایشگاهی، مانومترها برای اندازه‌گیری فشارها در دستگاه‌های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای مانومتر:

1) اندازه گیری عمق و ارتفاع
2) اندازه گیری جریان
3) اندازه گیری ارتفاع از سطح دریا
4) اندازه گیری فشار

انواع مانومتر: انواع مانومتر یا فشارسنج از لحاظ شکل ظاهری:

– مانومتر U شکل
– مانومتر C شکل
– مانومتر مارپیچی
– مانومتر حلزونی
– مانومتر مورب
– مانومتر مخزن دار: که جهت اندازه گیری فشارهای کم(تا 12 اینچ آب) و فشارهای زیاد(تا 48 اینچ جیوه) کاربرد دارد.

انواع مانومتر:

1) مانومتر C شکل:

برخی مانومترها از لوله ای C شکل(لوله بوردون) تشکیل شده اند که از یک طرف مسدود و از طرف دیگر به نقطه فشار متصل می شوند. وقتی فشار از نقطه فشار وارد یک سر لوله شود، باعث حرکت لوله بوردون گشته و سپس بوسیله یک اهرم چرخ دنده و عقربه را به حرکت در می آورد و با حرکت عقربه فشار نمایش داده می شود. این نوع فشارسنج ها قادر به اندازه گیری فشار سیالات از 30 تا 50000 پوند بر اینچ مربع (PSI) هستند.

2) مانومتر مارپیچی و حلزونی:

علاوه بر لوله بوردون C شکل، دو نوع لوله بوردون مارپیچ و حلزونی نیز وجود دارد. در عملکرد این نوع فشار سنج، بیشینه جابجایی ممکن با زاویه خم لوله متناسب است و برای لوله بوردونی C شکل، اندازه کمان کمتر از 360 درجه است. در مواردی که نیاز به حساسیت بیشتر جهت اندازه گیری فشار نیاز است، از لوله بوردون های حلزونی یا مارپیچی استفاده می کنند. همچنین لوله بوردون های حلزونی و مارپیچی فضای کمتری را اشغال می کنند.
لوله بوردون های C شکل با شعاع 25 میلی متر، می توانند ماکزیمم تا 4 میلی متر جابجا شوند و برای اندازه گیری فشار تا حداکر 6000 بار استفاده می شوند. در حالیکه لوله بوردون های حلزونی و مارپیچی قادر به اندازه گیری فشار تا 700 بار هستند.

3) مانومتر U شکل:

برخی دیگر از مانومتر یا فشار سنج ها دارای لوله U شکل هستند که یک سر آنها باز و سر دیگر به منبع گاز متصل است. درون این لوله با مایع یا جیوه پر می شود. در حالت عادی ارتفاع جیوه در دو طرف لوله برابر است ولی به محض باز شدن شیر بالای لوله و ورود گاز به آن، ارتفاع جیوه در یک سمت لوله تغییر می کند و از این طریق فشار گاز را محاسبه می کنند.
این مانومتر جهت اندازه گیری فشار های کم(0 تا 4 اینچ آب) و فشارهای زیاد(0 تا 48 اینچ جیوه) کاربرد دارد. در نتیجه برای اندازه گیری فشار، خلا یا اختلاف فشار بین دو نقطه از مانومتر استفاده می شود. در این روش ساده اندازه گیری فشار، معمولا یک اپراتور فشار را مشاهده و ثبت می نماید.

4) مانومتر مورب:

نوع دیگری از مانومترها مانومتر مورب هستند که از آنها جهت اندازه گیری فشار های کم( تا 0.5 اینچ آب) استفاده می شود.

انواع مانومتر یا فشارسنج از لحاظ نوع فشار:

– مانومتر با سنسور فشار مطلق : این فشارسنج ها، فشار یک نقطه نسبت یه خلا را اندازه گیری می کنند.

(فشار خلا = 0psi)
(فشار اتمسفریک در سطح دریاهای آزاد = 101.325Pa)
( فشار اتمسفریک در ارتفاع های 1000، 2000، 5000، 10000، 20000 متر مکعب = 89.88، 79.5، 54.05، 26.5، 5.53 کیلو پاسکال)

– مانومتر با سنسور فشار گیج : از این سنسور جهت اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر استفاده می شود.

– مانومتر با سنسور فشار خلا : از این سنسور جهت اندازه گیری فشارهای کمتر از فشار اتمسفر در یک نقطه استفاده می شود.

– مانومتر با سنسور فشار تفاضلی : این سنسور تفاضل بین دو فشار را که بعنوان ورودی به آن وارد می شود را اندازه گیری می کند.

– مانومتر با سنسور فشار مهر شده : کارکرد این سنسور هماند سنسور گیج فشار است با این تفاوت که فشار نسبت به فشار سطح دریا اندازه گیری می شود.