مانومتر

مانومتر ابزاری است که به طور گسترده برای بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود، از این دستگاه می‌توان برای اندازه‌گیری و تعیین اختلاف فشار بین دو نقطه در یک یا دو لوله استفاده کرد. این دستگاه می تواند فشار را با استفاده از رابطه بین فشار و هد، اندازه گیری کند. گیج فشار می تواند برای اندازه گیری فشارهای بالا و فشار منفی استفاده شود، این دستگاه همچنین قادر به سنجش فشار دیفرانسیل است.

آشنایی با نحوه عملکرد، نصب، نگهداری و عیب‌یابی این ابزار برای استفاده بهینه و جلوگیری از خطاهای اندازه‌گیری اهمیت بسیاری دارد. این دستگاه با دقت و قابلیت اعتماد بالا، امکان کنترل و نظارت بر فشار را فراهم کرده و به بهبود ایمنی و عملکرد تجهیزات کمک می‌کند. از این رو، انتخاب و خرید یک گیج فشار باکیفیت و مناسب با توجه به شرایط کاری و نیازهای خاص، نقش بسزایی در عملکرد صحیح سیستم‌ها و تجهیزات صنعتی دارد.

اگر به این دستگاه کاربردی نیاز دارید، می توانید گیج فشار، جک پنوماتیک و دیگر قطعات هیدرولیک و پنوماتیک مورد نیاز خود را از آراز فخر آذر تهیه کنید.

مانومتر یا گیج فشار چیست؟

گیج‌های فشار ابزاری برای اندازه‌گیری میزان فشار سیال (گاز یا مایع) در سیستم‌ها و ماشین‌های تحت فشار هستند. فشار به‌عنوان نیرویی تعریف می‌شود که سیال بر سطح وارد می‌کند و در دستگاه‌های صنعتی و خانگی تحت فشار نقش حیاتی در کنترل و عملکرد ایمن سیستم‌ها دارد. گیج‌های فشار معمولاً به‌صورت آنالوگ و دیجیتالی عمل می‌کنند و به کاربران این امکان را می‌دهند تا فشار را با دقت بالا و به‌صورت آنی اندازه‌گیری و نظارت کنند.

ابتدایی ترین و ساده ترین شکل آنالوگ، نوع U-Tube است. یک لوله شیشه‌ای یا لاستیکی خم شده به شکل “U” که در آن اعداد لیست شده و اندازه ها به سانتی متر یا اینچ در هر طرف قرار می گیرند. هنگامی که به شکل مثبت یا منفی فشار اعمال می گردد، آب به حرکت درآمده تا فشار پشت آن را به نمایش درآورد.

واحدهای رایج برای اندازه‌گیری فشار عبارت‌اند از پوند بر اینچ مربع (psi) و نیوتن بر متر مربع که با نام پاسکال (Pa) شناخته می‌شود. هر یک از این واحدها در صنایع مختلف کاربردهای خاص خود را دارند؛ در صنایع نفت‌وگاز معمولاً از واحد psi و در مهندسی مکانیک و سیستم‌های علمی از پاسکال استفاده می‌شود.

نحوه کار گیج فشار بسته به نوع آن می‌تواند متفاوت باشد. در گیج‌های مکانیکی معمولاً از یک عنصر حساس به فشار مانند بوردون (Bourdon Tube)، دیافراگم یا کپسول استفاده می‌کنند که با تغییر فشار، تغییر شکل می‌دهند و این تغییرات به یک نشانگر یا عقربه منتقل می‌شوند. در گیج‌های دیجیتالی، حسگرهای الکترونیکی فشار را اندازه‌گیری کرده و به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که بر روی صفحه، نمایش داده می‌شوند.

انتخاب نوع گیج به عواملی مانند دامنه فشار، دقت مورد نیاز، محیط عملیاتی و شرایط سیال بستگی دارد. هرگونه خرابی یا عدم دقت در عملکرد این دستگاه می‌تواند منجر به آسیب جدی به سیستم و کاهش ایمنی در محیط کاری شود.

انواع مانومتر

گیج فشار در انواع دیفرانسیل، ساده و میکرومانومتر دسته بندی می شود.

مانومتر ساده

نوع ساده، دستگاهی می باشد که از یک لوله شیشه ای تشکیل شده است. یک سر آن به نقطه ای که فشار اندازه گیری می شود وصل شده و سر دیگر آن به سمت اتمسفر باز می ماند. بنابراین دو نوع گیج فشار وجود دارد که شامل پیزومتر و U-tube می شود.

گیج فشار ساده مدل پیزومتر

پیزومتر ساده ترین شکل گیج فشار است که می تواند برای اندازه گیری فشار متوسط مایعات استفاده شود. بنابراین شامل یک لوله شیشه ای است که حاوی مایعی می باشد که فشار آن باید اندازه گیری شود.

گیج فشار ساده مدل لوله U

به طور کلی نمی توان از پیزومترها برای اندازه گیری فشار زیاد در مایعات سبک تر استفاده کرد، زیرا این کار به لوله های بسیار طولانی نیاز دارد که نمی توان به راحتی با آن ها کار کرد. بنابراین نوع لوله U شامل یک لوله شیشه ای خم شده به شکل U است.

مانومتر دیفرانسیل

گیج فشار دیفرانسیل دستگاهی است که اختلاف فشار را در دو نقطه کنترل می کند. دو نوع گیج فشار دیفرانسیل وجود دارد که شامل نوع دیفرانسیل لوله U و دیفرانسیل لوله U معکوس می شود.

میکرومانومتر

این امکان وجود دارد تا از یک میکرومانومتر همراه با لوله های پیتوت بهره برد. این دستگاه ها دقت بالایی برای اندازه گیری فشار بیش از حد و دیفرانسیل دارند.یک گیج نوع U، از یک میکرومانومتر برای اندازه‌ گیری تغییر شیب گیج از موقعیت صفر استفاده می‌ کند. به طور معمول، این دستگاه ها در آزمایشگاه برای اهدافی مانند کالیبراسیون گیج های فشار ثانویه و اندازه‌گیری فشار، در تونل‌ های باد اتمسفری کم سرعت استفاده می ‌شوند.

مانومتر چه کاربردی دارد؟

گیج فشار، دارای کاربردهای مختلفی است و در صنایع مختلف از آن استفاده می ‌شود. در صنایع مختلف، لازم است که حتما فشار گاز و مایعات مختلف سنجیده شود. به ‌طور مثال صنعت کشتی ‌سازی، یکی از صنایعی است که باید در آن فشار از سطح دریا را سنجید تا در نهایت بتوان کشتی استاندارد تولید کرد. همچنین صنعت موشک ‌سازی نیز یکی دیگر از صنعت هایی است که باید میزان فشار گاز ها و مایعات به ‌طور دقیق در آن اندازه ‌گیری شود. همچنین بسیاری از صنایع تولیدی نیز احتیاج به سنجیدن میزان فشار مایعات و گازها دارند. از این ‌رو از مانومتر در کارخانه ‌های متفاوتی استفاده می‌ شود.

مانومترها کاربری بالایی در صنایع مختلف داشته و قادر هستند تا برای اندازه گیری فشار و دبی مورد استفاده قرار گیرند. کاربردهای رایج عبارتند از:

• سنجش شرایط جوی در هواشناسی
• اندازه گیری فشار گاز در لوله کشی
• سنجش جریان سیال
• اندازه گیری های مواردی همچون فشار خون
• کنترل عملکرد سیستم های پمپ و کمپرسور

از دیگر کاربری های گیج های فشار می توان به نمونه های ذیل اشاره نمود:

اندازه‌ گیری ارتفاع از سطح دریا با مانومتر

با استفاده از گیج فشار می توان در ماهواره، موشک، بالن های هواشناسی و هواپیما تغییرات فشار را به نسبت میان ارتفاع و سطح دریا اندازه گیری نمود.

اندازه‌ گیری جریان

جریان را می توان با استفاده از مانومتر و با کمک اثر ونتوری و ارتباطی که با فشار دارد، سنجید. اختلاف فشاری که در میان دو قسمت یک تیوب با قطرهای دهانه مختلف ونتوری وجود دارد اندازه گیری می شود. اختلاف فشار به دست آمده با سرعت گذرنده از تیوب دارای رابطه مستقیم است. به جهت کوچک بودن این اندازه، از سنسورهای فشاری استفاده می شود که دارای بازه کم هستند.

اندازه‌ گیری فشار

سنسورهای فشار، قابلیت اندازه گیری فشار را دارند که در تجهیزات اتومبیل، هواشناسی و هواپیما کاربرد دارد.

اندازه‌ گیری عمق و ارتفاع

از مانومتر می توان برای سنجش عمق و ارتفاع سطح مایع استفاده کرد. این کاربرد در موقعیت هایی که جسمی در آب غوطه ور می باشد، در نظر گرفته می شود یا برای اندازه گیری ارتفاع سطح مایعی که در درون مخزن است، استفاده می گردد.

اجزای تشکیل دهنده مانومتر چیست؟

ساختار یک دستگاه گیج فشار را می توان در دو عبارت گیج فشار انتهای بسته و گیج فشار انتهای باز توصیف کرد. ساختار یک مانومتر انتهای بسته یک لوله U شکل است که یک بازوی بسته داشته و بازوی دیگر به گازی که اندازه گیری می شود، متصل بوده و مایع غیرفرار (اغلب جیوه) در بین آن قرار می گیرد.

فاصله بین سطوح مایع در هر دو بازوی لوله، متناسب با فشار گاز در ظرف است. گیج انتهای باز، ساختاری مشابه مدل انتهای بسته دارد. با این حال، نوع انتهای باز دارای یک بازوی لوله به سمت اتمسفر می باشد. در یک گیج فشار با انتهای باز، فاصله بین سطوح مایع متناسب با اختلاف فشار بین گاز در ظرف و اتمسفر می باشد.

دلیل استفاده از جیوه در مانومتر

جیوه مایعی است که دارای ویژگی های فیزیکی خاصی بوده تا بتواند دقت بالا و پایداری را در گیج های فشار تضمین کند. البته در مانومترها از آب نیز می توان استفاده کرد، اما به جهت شفاف بودن آب، خواندن مقادیر چندان ساده نیست.

در مقایسه میان آب و جیوه، می توان گفت که جیوه دارای چگالی ۱۳٫۶ است. این موضوع باعث می شود تا در شرایطی که گیج از یک سو، دارای فشار اتمسفر می باشد، از سوی دیگر، با قدرت مایع، تحت فشار قرار گیرد. این نکته را نیز باید اشاره کرد که در عین حال که جیوه در دسته بندی فلزات قرار دارد، اما به راحتی واکنشی با اکسیژن ندارد.

این ویژگی های باعث می شود که جیوه، مناسب ترین مایع برای استفاده در مانومترها باشد. ضمن آن که چندین دلیل وجود دارد که در گیج های فشار از جیوه بهره گرفته می شود که شامل:

• جیوه دارای چگالی بالایی است.
• فشار بخار در جیوه بسیار کم بوده و به سادگی دچار تبخیر نخواهد شد.
• در مقایسه با آب، جیوه دارای نقطه انجماد کمتری می باشد.
• خواندن مقادیر نمایش داده شده توسط جیوه در لوله، آسان است.
• برای محاسبه فشار، ارتفاع ستون مایع در شرایط اتمسفر را اندازه گیری می کنند. اگر از آب برای اینکار استفاده شود، این ارتفاع می تواند به ده متر برسد. در حالی که این ارتفاع با جیوه، تنها 760 میلی متر می باشد.

نصب گیج فشار

نصب گیج‌های فشار به شیوه‌ای صحیح و مطابق با استانداردهای فنی، نقش حیاتی در دقت و عملکرد این ابزار دارد. قبل از نصب باید مطمئن شوید که گیج متناسب با دامنه فشار مورد نیاز انتخاب شده و قادر به تحمل شرایط محیطی (دمای بالا، رطوبت و لرزش) است. مکان نصب باید به‌گونه‌ای باشد که به‌راحتی قابل مشاهده و در دسترس باشد. برای نصب، ابتدا باید منبع فشار را خاموش کرده و از تخلیه فشار در لوله‌ها و مخازن اطمینان حاصل کرد. سپس، گیج را با استفاده از اتصالات محکم و مناسب، به نقطه نصب متصل کنید. بررسی کنید که از نوار تفلون یا ماده آب‌بندی مناسب جهت جلوگیری از نشتی استفاده شده باشد.

علاوه‌بر این، توجه به قرارگیری عمودی گیج برای جلوگیری از انحرافات اندازه‌گیری الزامی است. نصب گیج در مکان‌های دور از لرزش یا تنش‌های مکانیکی توصیه می‌شود و در صورت نیاز می‌توان از لرزش‌گیر یا ضربه‌گیر نیز استفاده کرد. همچنین، استفاده از شیرهای حفاظتی یا سوپاپ اطمینان برای گیج‌های فشار در سیستم‌های فشار بالا پیشنهاد می‌شود تا در صورت بروز افزایش فشار ناگهانی، از خرابی یا انفجار گیج جلوگیری شود. با نصب صحیح و ایمن، از دقت و دوام گیج‌های فشار در طولانی‌مدت اطمینان حاصل می‌شود.

عیب یابی گیج فشار

عیب‌یابی گیج‌های فشار فرآیندی است که به تشخیص مشکلات احتمالی و رفع آن‌ها برای بازگرداندن ابزار به عملکرد مطلوب کمک می‌کند. یکی از رایج‌ترین مشکلات، انحراف یا عدم نمایش صحیح فشار است که ممکن است ناشی از انسداد در لوله‌ها، نشتی در اتصالات یا خرابی اجزای داخلی گیج باشد. برای شروع عیب‌یابی، ابتدا از تمیز بودن مسیرهای فشار اطمینان حاصل کنید و سپس گیج را جدا کرده و به‌صورت جداگانه تست کنید. اگر گیج انحراف زیادی دارد، ممکن است به کالیبراسیون مجدد یا تعویض قطعات داخلی نیاز داشته باشد.

دیگر مشکلات معمول در گیج‌های فشار شامل ترک‌خوردگی در بدنه، تغییرات ناگهانی و غیرعادی در فشار نمایش‌داده‌شده و عدم روشن‌شدن یا نمایش صحیح در مدل‌های دیجیتال است. در صورت مشاهده این مشکلات، باید اتصالات و آب‌بندی‌های گیج را بررسی کرده و در صورت نیاز، قطعات فرسوده را تعویض کنید. اگر گیج دیجیتالی مشکل دارد، بررسی باتری و صفحه نمایش نیز ضروری است. عیب‌یابی دقیق و سریع از ایجاد خطاهای اندازه‌گیری و خرابی‌های جدی‌تر در سیستم جلوگیری کرده و کارکرد ایمن و مداوم گیج را تضمین می‌کند.

نگهداری گیج فشار یا مانومتر

نگهداری منظم و اصولی گیج‌های فشار به‌منظور حفظ دقت و افزایش طول عمر این ابزار بسیار مهم است. بررسی دوره‌ای و تمیزکاری سطح گیج به‌ویژه در محیط‌های پر از گردوغبار و مواد آلاینده، از انسداد و کاهش دقت اندازه‌گیری جلوگیری می‌کند. همچنین، باید به‌طور منظم وضعیت اتصالات و آب‌بندی‌های گیج مورد بررسی قرار بگیرد تا از نشتی احتمالی جلوگیری شود. استفاده از پوشش محافظ برای گیج‌های نصب‌شده در محیط‌های خورنده یا حرارت‌بالا، می‌تواند به حفظ کیفیت عملکرد گیج کمک کند.

تعمیر و کالیبراسیون دوره‌ای گیج فشار نیز بخشی مهم از نگهداری این ابزار است. کالیبراسیون منظم، مخصوصاً در صنایع حساس مانند نفت‌وگاز یا صنایع دارویی، دقت اندازه‌گیری را تضمین می‌کند. اگر گیج به‌صورت دیجیتالی باشد، بررسی باتری و عملکرد صفحه نمایش نیز بخشی از نگهداری دوره‌ای است. نگهداری صحیح و دوره‌ای گیج‌های فشار از وقوع خرابی‌های پیش‌بینی‌نشده جلوگیری کرده و باعث بهبود بهره‌وری و ایمنی سیستم‌های تحت فشار می‌شود.

برای خرید مانومتر به چه نکاتی باید توجه کرد؟

برای خرید گیج فشار، باید نکات مهمی را در نظر داشته باشید که شامل موارد ذیل است:

دامنه فشار در گیج فشار

عامل اولیه ای که در انتخاب گیج فشار باید در نظر گرفته شود، محدوده عملکرد آن می باشد. در شرایط عادی، باید اطمینان حاصل شود که فشار از 25٪ -75٪ از کل قرائت های روی گیج فشار تجاوز نمی کند.

دقت در گیج فشار

معمولاً دستگاه‌ ها در سطوح دقت، بسته به سازنده متفاوت هستند. محدوده قابل قبول دقت بسته به سازنده بین 25/0 تا 5/2 ± درصد است. این عامل همچنین به نوع مقیاس مورد استفاده، یک یا دو برد بستگی دارد.

اندازه صفحه در مانومتر

اندازه صفحه معمولاً به کاربرد، فضای موجود و الزامات خوانایی بستگی دارد. به طور کلی، قطر آن از ½ اینچ (1.27 سانتی متر) تا 16 اینچ (40.64 سانتی متر) متغیر است که در آن، اندازه گیری با دقت 0.25٪ تا 0.5٪ قطر 4 1/2 اینچ (11.43 سانتی متر) می باشد.

عوامل موثر بر قیمت مانومتر

معمولاً قیمت تحت تاثیر عوامل مختلفی است. آشنایی با این عوامل باعث می ‌شود که شما در نهایت بتوانید مانومتری با قیمت مناسب ‌تر تهیه کنید. اولین عامل تاثیر گذار بر قیمت این وسیله‌ ها، برند سازنده آن است. معمولاً برند های مطرح و نام ‌آشنا تر، دارای مانومتر های با قیمت بیشتر هستند. عوامل تاثیرگذار بعدی بر قیمت این وسیله ‌ها، کیفیت ساخت آن ‌ها است. هر چقدر که کیفیت ساخت این وسیله بیشتر باشد، بالطبع از قیمت بالاتری نیز برخوردار است. همچنین این وسیله در ابعاد و سایز های مختلفی ساخته می‌ شود. معمولاً مانومتر های که دارای سایز بزرگ ‌تری هستند، از قیمت بالاتری نیز برخوردار هستند. در نهایت فروشگاه‌ های مختلف نیز، می‌توانند مانومتر های با قیمت متفاوت عرضه کنند.

خرید گیج مناسب یکی از مراحل اساسی و حائز اهمیت در فرآیند نظارت و کنترل سیستم‌های مختلف صنعتی و آزمایشگاهی به‌شمار می‌آید. این دستگاه‌ها با وظیفه اندازه‌گیری و نمایش مقدار فشار موجود در یک سیستم، نقش کلیدی در تضمین عملکرد صحیح و ایمن تجهیزات و فرآیندها ایفا می‌کنند. به‌منظور انتخاب گیج مناسب، ضروری است که به چندین عامل مهم توجه شود.

از دیگر نکات مهم، محدوده فشار مورد نیاز است که بسته به نوع کاربرد و ویژگی‌های سیستم می‌تواند متفاوت باشد؛ بنابراین، خریدار باید با دقت نیازهای خود را ارزیابی کند. همچنین، دقت و حساسیت گیج فشار نیز از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا اندازه‌گیری نادرست می‌تواند منجر به تصمیم‌گیری‌های نامناسب و پیامدهای ناخواسته شود.

علاوه‌بر این، نوع سیال (مایع یا گاز)، شرایط عملیاتی مانند دما و نوع محیط و همچنین، استانداردهای لازم برای تأیید کیفیت و قابلیت اطمینان دستگاه، از دیگر عواملی هستند که در انتخاب گیج مناسب باید مد نظر قرار گیرند. در نهایت، تحقیق و مشاوره با کارشناسان و تأمین‌کنندگان معتبر می‌تواند به خرید یک دستگاه با کیفیت بالا و مناسب برای نیازهای خاص کمک شایانی بکند.

نتیجه گیری

مانومتر دستگاهی محسوب می شود که برای اندازه گیری فشار گاز یا مایع در برابر فشار اتمسفر استفاده می شود. یکی از رایج ترین روش هایی است که برای اندازه گیری فشار استفاده می شود.از جمله کاربری های گیج فشار می توان به تشخیص نشتی در لوله و پوشش، اندازه گیری جریان سیال، اندازه گیری های فیزیولوژیکی، مانند سنجش فشار خون، شرایط آب و هوا و اندازه گیری های هواشناسی و کاربردهای مهندسی اشاره کرد. در صورتی که به انواع گیج فشار نیاز دارید، می توانید آن را از شرکت پاسکال استور تهیه نمایید.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول

چرا در مانومتر از جیوه استفاده می شود؟

اگر به جای جیوه از مایعات دیگری استفاده شود به دلیل اینکه چگالی سایر مایعات از جیوه خیلی کمتر است ، باید لوله های شیشه ای با ارتفاع بسیار زیاد انتخاب شود و همچنین فشار بخار مایعات دیگر نسبت به جیوه بسیار زیاد است و برای استفاده از جیوه بالای ستون را می توان خلا در نظر گرفت.

کاربرد مانومتر چیست؟

از مانومتر می توان برای اندازه گیری جریان، فشار و ارتفاع از سطح دریا استفاده کرد. برای خرید و اطلاع از قیمت شیر برقی هیدرولیک می توانید به آراز فخر آذر مراجعه نمایید.