تطبيقات وأنظمة أجهزة إرسال الضغط

يُعدّ جهاز الإرسال العنصر الأكثر شيوعًا في جميع أنواع أجهزة القياس. تُصنّف أجهزة الإرسال عمومًا إلى نوعين رئيسيين: أجهزة إرسال الضغط وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي. يمكن لمحول الضغط 4-20 مللي أمبير قياس الضغط، والضغط التفاضلي، والفراغ، والمستوى، والتدفق، والكثافة. تتوفر أجهزة إرسال الضغط بأنظمة ثنائية الأسلاك ورباعية الأسلاك، ذكية وغير ذكية. بالإضافة إلى ذلك، ووفقًا لظروف التطبيق، تُقسّم أجهزة إرسال الضغط بشكل أساسي إلى الأنواع التالية: أجهزة إرسال الضغط المنخفض (الميكرو)، وأجهزة إرسال الضغط العالي، ومحولات الضغط المطلق/الفراغ/التفاضلي، وأجهزة إرسال الضغط ذات درجة الحرارة العالية، وأجهزة إرسال الضغط المقاومة للتآكل، وأجهزة إرسال الضغط سهلة التبلور.

يُراعى عند اختيار جهاز إرسال الضغط الرقمي عادةً ظروف التركيب، والظروف البيئية، وأداء الجهاز، والتكلفة، ووسائط التطبيق. ومن أنواع أجهزة إرسال الضغط الرقمي الشائعة: أجهزة إرسال الضغط العادية، ومحولات الضغط التفاضلية، وأجهزة إرسال مستوى السائل أحادية الحافة، وأجهزة إرسال مستوى السائل ثنائية الحافة، وغيرها.

تقيس أجهزة إرسال الضغط الرقمية الضغطَ عادةً، بينما تقيس أجهزة إرسال الضغط التفاضلي الفرق بين ضغطين. لكنها تقيس بشكل غير مباشر معاييرَ أخرى إلى جانب الضغط. فعلى سبيل المثال، بالإضافة إلى قياس الضغط، يمكن لجهاز إرسال الضغط الرقمي قياس مستوى السائل داخل الجهاز. عند قياس مستوى السائل في وعاء مضغوط، يكفي محول ضغط واحد (4-20 مللي أمبير). أما عند قياس مستوى السائل في حاوية مضغوطة، فيلزم استخدام جهازي إرسال ضغط، أحدهما للحد الأدنى والآخر للحد الأعلى. ثم تُطرح إشارتاهما لقياس مستوى السائل. كما يمكن لجهاز إرسال الضغط قياس كثافة الوسط في حالة ثبات مستوى السائل والضغط داخل الوعاء.

بالإضافة إلى قياس فرق الضغط بين ضغطين مقاسين، يمكن أيضًا استخدام محول الضغط التفاضلي مع عناصر الخنق المختلفة لقياس قيم التدفق.

من حيث بنية التصنيع، يمكن تقسيم محول الضغط 4-20 مللي أمبير إلى نوعين: النوع العادي والنوع المعزول. يحتوي النوع العادي على صندوق غشاء قياس يستشعر الضغط وفرق الضغط للوسط المقاس مباشرةً؛ أما النوع المعزول، فيستقبل الضغط بواسطة سائل مُثبِّت (عادةً زيت السيليكون) محصور بين غشائين. يتوفر النوع المعزول بنوعين: نوع خارجي ونوع داخلي.

يعتمد اختيار محول الضغط 4-20 مللي أمبير بشكل أساسي على المبادئ التالية: مراعاة طبيعة الوسط المقاس، وتوفير التكاليف، وسهولة التركيب والصيانة. عند اختيار النوع، يجب مراعاة تآكل الوسط المقاس على معدن المستشعر، واختيار مادة مناسبة له. تشمل مواد المستشعر الفولاذ المقاوم للصدأ العادي، والفولاذ المقاوم للصدأ 304، والفولاذ المقاوم للصدأ 316L، والتنتالوم. كما يجب مراعاة درجة حرارة الوسط المقاس. في حال ارتفاع درجة الحرارة، يُنصح باستخدام النوع المقاوم للحرارة العالية، وإلا سيتسبب تبخر زيت السيليكون في تمدده، مما يؤدي إلى نتائج قياس غير دقيقة. ثانيًا، عند اختيار أجهزة إرسال الضغط، يجب مراعاة مستوى ضغط تشغيل الجهاز. يجب أن يكون مستوى ضغط جهاز الإرسال متوافقًا مع التطبيق.

من الناحية الاقتصادية، يمكن استخدام أجهزة إرسال الضغط الرقمية كأجهزة إرسال الضغط الرقمية العادية طالما أن الوسط غير قابل للتبلور بسهولة. أما في حالة تبلور الوسط عند الضغط المنخفض، فيمكن إضافة وسيط النفخ لقياس الضغط بشكل غير مباشر (طالما أن العملية تسمح باستخدام وسيط النفخ). يتطلب استخدام أجهزة إرسال الضغط الرقمية العادية إجراء فحوصات دورية أكثر من قبل فنيي الصيانة، تشمل فحص تسربات أنابيب الضغط، والتأكد من سلامة وسيط النفخ، وجودة العزل، وما إلى ذلك. مع الصيانة الجيدة، يوفر استخدام عدد كبير من أجهزة إرسال الضغط العادية الكثير من تكاليف الاستثمار لمرة واحدة.

يحظى جهاز إرسال الضغط الذكي بشعبية واسعة في الوقت الحالي. تتميز أجهزة إرسال الضغط الذكية للسيارات بدقة عالية، ونطاق ضبط واسع، وسهولة في الضبط، وثبات، وموثوقية عالية.