فشار، در علم فیزیک، نیروی عمود بر واحد سطح، یا تنش در یک نقطه در یک سیال محدود تعریف می شود. در یک مثال ساده اگر بخواهید یک پین بولینگ را به دیوار بکوبید، احتمالاً هیچ اتفاقی نمیافتد با این حال، اگر با همان نیروی چکش روی میخ بکوبید، احتمال نفوذ میخ به دیوار بسیار بیشتر می شود. این نشان می دهد که گاهی اوقات فقط دانستن بزرگی نیرو کافی نیست: شما همچنین باید بدانید که چگونه آن نیرو روی سطح ضربه توزیع می شود. برای میخ، تمام نیروی بین دیوار و میخ در ناحیه بسیار کوچک نوک تیز میخ متمرکز می شود و برای پین بولینگ، ناحیه تماس با دیوار بسیار بزرگتر است، و بنابراین نیرو بسیار کمتر متمرکز می گردد.
برای درک بهتر این موضوع یک جعبه 42 پوندی که کف آن 84 اینچ مربع مساحت دارد را در نظر بگیرید. فشار وارد شده به این سطح برابر است با تقسیم نیرو بر ناحیه ای که بر روی آن اعمال می شود یعنی مقدار فشار نیم پوند در هر اینچ مربع.
وزن اتمسفر که هر واحد سطح زمین را به سمت پایین فشار می دهد، فشار اتمسفر را تشکیل می دهد که در سطح دریا حدود 15 پوند بر اینچ مربع است. در واحد SI، فشار با پاسکال اندازه گیری می شود. یک پاسکال برابر است با یک نیوتن در هر متر مربع و فشار اتمسفر نزدیک به 100000 پاسکال می باشد.
اندازه گیری فشار از اثرات فشار که باعث حرکت موقعیت، تغییر در مقاومت یا سایر اثرات فیزیکی می شود به دست می آید که سپس اندازه گیری می شود. رایج ترین سنسورهای فشار یا عناصر فشار اولیه از لوله بوردون، دیافراگم، تعادل نیرو یا آرایش خازنی متغیر استفاده می کنند.
چندین اصطلاح برای اندازه گیری فشار وجود دارد که به شرح زیر هستند.
خلاء کل (Total vacuum) : فشار صفر یا کمبود فشار است که معمولاً در فضای بیرونی تجربه می شود.
خلاء (Vacuum) : اندازه گیری فشاری است که بین خلاء کل و فشار معمولی اتمسفر انجام می شود.
فشار اتمسفر (Atmospheric pressure) : فشاری است که بر سطح زمین به دلیل وزن گازهای موجود در جو زمین وارد می شود و معمولاً در سطح متوسط دریا بیان می شود، به عنوان مثال، 14.7 psi یا 101.36 کیلو پاسکال. با این حال، بستگی به شرایط جوی دارد. فشار بالاتر از سطح متوسط دریا کاهش می یابد.
فشار مطلق (Absolute pressure) : فشاری است که نسبت به خلاء اندازهگیری میشود و برای مثال با «psi a» بیان میشود.
فشار گیج (Gauge pressure) : فشاری است که با توجه به فشار اتمسفر اندازهگیری میشود و به طور معمول، برای مثال، در psi g بیان میشود.
فشار دیفرانسیل (Differential pressure) : فشاری است که نسبت به فشار دیگر اندازه گیری می شود و به عنوان اختلاف بین دو مقدار بیان می شود. این نشان دهنده دو نقطه در یک سیستم فشار یا جریان است و به آن “dp” گفته می شود.
فشار یک اندازه گیری نسبی است که به صورت گیج یا مطلق تعریف می شود. اندازه گیری فشار را می توان بیشتر با نوع اندازه گیری انجام شده توصیف کرد. سه روش برای اندازه گیری فشار مطلق، گیج و دیفرانسیل است. فشار مطلق به فشار در خلاء اشاره دارد، در حالی که فشار گیج و دیفرانسیل به فشار دیگری مانند فشار اتمسفر محیط یا فشار در یک مخزن مجاور اشاره می شود. فشار گیج با فشار اتمسفر تغییر می کند که به نوبه خود با ارتفاع از سطح متوسط دریا و شرایط آب و هوایی متفاوت است.
چندین دلیل وجود دارد که چرا اندازه گیری فشار در فرآیندهای صنعت مهم است:
ایمنی: اندازه گیری فشار در محیط های صنعتی برای جلوگیری از حوادث مهم است. با نظارت منظم بر فشار، شرکت ها می توانند مطمئن شوند که سیستم های آنها ایمن کار می کنند.
کارایی فرآیند: اگر شرکت ها بتوانند میزان فشار روی خطوط تولید خود را اندازه گیری کنند، می توانند فرآیندهای خود را کارآمدتر کنند. این باعث بهبود بهره وری می شود.
صرفه جویی در هزینه: اندازه گیری فشار در بخش صنعتی برای کاهش هزینه ها و افزایش سود بسیار مهم است. نظارت بر فشار می تواند به کاهش ضایعات محصولات نهایی یا مواد خام کمک کند. وقتی ماشینها در محدوده فشار دقیق قرار دارند بهتر کار میکنند و هزینههای تعمیر و نگهداری را کاهش میدهند و زمان خرابی را کاهش میدهند.
کنترل کیفیت: فشار یک متغیر کلیدی است که می تواند کیفیت محصول را در بسیاری از فرآیندهای صنعتی تحت تاثیر قرار دهد. با اندازه گیری با یک فرستنده فشار دقیق، شرکت ها می توانند اطمینان حاصل کنند که محصولات آنها از کیفیت، بهداشت و استانداردهای نظارتی و مشخصات مورد نیاز برخوردار است.
بهره وری انرژی: اگر می خواهید در یک محیط صنعتی انرژی کمتری مصرف کنید، باید فشار را به دقت اندازه گیری و کنترل کنید. به این ترتیب شرکت ها می توانند انرژی کمتری مصرف کنند و در قبض انرژی خود صرفه جویی کنند.
سنسور فشار وسیله ای برای اندازه گیری فشار گازها یا مایعات است. سنسورهای فشار را میتوان مبدل فشار ، فرستنده فشار، نشانگر فشار، پیزومتر و مانومتر نامید. فشار بیانی از نیروی مورد نیاز برای جلوگیری از انبساط سیال است و معمولاً بر حسب نیرو در واحد سطح بیان می شود. سنسور فشار معمولاً به عنوان مبدل عمل می کند و سیگنالی را به عنوان تابعی از فشار اعمال شده تولید می کند. سنسورهای فشار می توانند از نظر فناوری، طراحی، عملکرد، مناسب بودن کاربرد و هزینه به شدت متفاوت باشند. یک تخمین نشان می دهد بیش از 50 فناوری و حداقل 300 شرکت تولید کننده حسگرهای فشار در سراسر جهان وجود داشته باشد. محدوده فشار، حساسیت، پاسخ دینامیکی و هزینه عواملی هستند که از یک طراحی ابزار به دیگری متفاوت است. دسته ای از سنسورهای فشار وجود دارند که برای اندازه گیری در حالت پویا برای ثبت تغییرات فشار با سرعت بسیار بالا طراحی شده اند. کاربردهای مثالی برای این نوع سنسور می تواند در اندازه گیری فشار احتراق در سیلندر موتور یا در یک توربین گاز باشد. این حسگرها معمولاً از مواد پیزوالکتریک مانند کوارتز ساخته می شوند. برخی از سنسورهای فشار سوئیچ فشار هستند که با فشار خاصی روشن یا خاموش می شوند. به عنوان مثال، یک پمپ آب را می توان با یک سوئیچ فشار کنترل کرد تا زمانی که آب از سیستم خارج می شود، شروع به کار کند و فشار در یک مخزن را کاهش دهد.
قدیمی ترین نوع مانومتر ستون مایع (لوله عمودی پر از جیوه) است که توسط Evangelista Torricelli در سال 1643 اختراع شد. U-Tube توسط کریستیان هویگنس در سال 1661 اختراع شد.
Smart memo نشاندهنده یک جهش فنی تکاملی به سمت عملکردها و امکانات کاملاً جدیدی است که سیستم جدید اندازهگیری فشار از برند Esders را ارائه خواهد کرد. با Smart memo در زمان خود صرفه جویی کنید! چون زمان پول است! سیستم جدید اندازه گیری فشار Smart memo مزایای زیادی نسبت به مدل های مشابه خود دارد. با اتصال چندین سنسور هوشمند و قابل اتصال، اندازه گیری و ثبت دما به طور همزمان با دقت بالا از طریق سنسور ground spike (میخ زمین) و تماس امکان پذیر است. عملکرد دستگاه هوشمند جدید “تست فشار دینامیک” به طور خودکار امکان تست فشار بهینه را در طول زمان تنظیم و با صرفه جویی قابل توجه در طول زمان فراهم می نماید.
سازگاری این دستگاه با بسیاری از سنسورهای فشار خارجی هوشمند، تمام تست های فشار را مطابق با DVGW G 469 و W 400 (DIN EN 805) تنها با یک دستگاه امکان پذیر می کند. کاربران می توانند Smart memo را در صورت نیاز به نرم افزار و حسگرهای مورد نیاز خود مجهز کنند.
ویژگی های دستگاه اندازه گیری فشار Smart memo :
- در ابعاد و اندازه کوچک و مفید ( به اندازه نصف یک ورق DIN A4)
- تست های فشار دینامیکی با زمان های تنظیم بهینه
- سنسورهای دما و فشار هوشمند و قابل اتصال
- صفحه نمایش بزرگ با عملکرد صفحه نمایش لمسی
- امضا روی نمایشگر امکان پذیر است
- انتقال داده LTE(E-mail) و ذخیره اطلاعات موقعیت GPS
- بلوتوث
- زمان کار دو برابر نسبت به مدل های مشابه