در مقالات قبلی به معرفی انواع فشارسنجها و ویژگیهای هریک پرداختیم. در این مقاله به معرفی فشارسنجهای تمام رنج، فشارسنجهای اکتیو، پسیو و کنترلرهای فشار میپردازیم.
فشارسنجهای تمامرنج(Wide range vacuum gauges یا Full range vacuum gauges)
همانطور که در مقالات قبلی بیان شد، با توجه به محدودیتهای فیزیکی محیط خلأ امکان استفاده از یک نوع فشارسنج برای تمام محدوده فشار خلأ امکانپذیر نمیباشد.(شکل-1) امروزه اکثر سازندگان مهم تجهیزات خلأ فشارسنجهای ترکیبیای استفاده میکنند که توانایی اندازهگیری محدوده وسیعی از فشار خلأ را دارند و به همین دلیل به آنها فشارسنج تمام رنج(و یا رنج وسیع Wide range ) میگویند. در این فشارسنجها معمولا از ترکیب دو نوع فشارسنج با محدودههای مختلف اندازهگیری (که دارای همپوشانی در ابتدا و انتهای بازه خود هستند) استفاده میکنند. برخی از انواع متداول این ترکیبها بصورت زیر میباشد:
- پیرانی – کاتد سرد
- پیرانی – کاتد گرم
- پیرانی – پیزو
- پیرانی – خازنی
شکل 1- محدودههای اندازهگیری انواع فشارسنجهای خلأ
درشکل زیر اجزاء یک فشارسنج تمامرنج پیرانی-کاتد سرد نشان داده شده است.
شکل 2- اجزاء یک فشارسنج تمامرنج پیرانی-کاتد سرد
بطور خلاصه مزایای استفاده از فشارسنجهای تمام رنج بصورت زیر میباشد:
- گسترده کردن بازه اندازهگیری
- افزایش دقت در بازه اندازهگیری
- استفاده از یک دهانه برای فشارسنجی با چند فشارسنج
- کارکرد سادهتر
- کاهش حجم سیمکشی
- استفاده از تعداد پورت کمتر در کنترلر
مهمترین معایب این فشارسنجها نیز بصورت زیر میباشد:
- هزینه بالاتر(البته هزینهها از مجموع دو فشارسنج کمتر میباشد)
- هزینه تعمیر و نگهداری بالاتر(درصورت خرابی، دو فشارسنج از دست میرود)
فشارسنج اکتیو(Active) و پسیو(Passive)
فشارسنج پسیو فشارسنجی است که الکترونیک لازم جهت پردازش سیگنال خوانده شده فشار در هد وجود ندارد و این سیگنال خام به یک کنترلر منتقل شده و فشار در کنترلر خوانده میشود.
شکل 3- دو نوع فشارسنج پسیو
در فشارسنج اکتیو پردازش سیگنال خوانده شده در داخل خود فشارسنج انجام میگیرد. در این نوع فشارسنج سیگنال پردازش شده میتواند بصورت دیجیتال و یا آنالوگ به یک نمایشگر و یا حتی PLC منتقل شود و برای خوانش فشار الزاما به یک کنترلر فشار نیازی نمیباشد.
شکل 4- فشارسنج اکتیو
مهمترین مزایای فشارسنجهای اکتیو بصورت زیر میباشد:
- سیگنال خروجی قوی و نویزپذیری کم
- قابلیت خوانش فشار با استفاده از میکروکنترلر، PLC و IPC
- سادهتر شدن کنترلر و امکان اضافه شدن قابلیتهای بیشتر به آن
- تشخیص هوشمند نوع سر فشارسنح با استفاده از یک پورت کنترلر
- امکان ساخت فشارسنجهای ترکیبی و تمامرنج
معایب فشارسنج
- گرانقیمت
- تعمیرپذیری کمتر
- افزایش آسیبپذیری هد بخاطر سیستم الکترونیک داخل آن
کنترلر فشار
از دیگر المانهای مهم سیستم فشارسنجی کنترلرهای فشار و نمایشگرها هستند. مهمترین کاربرد این قطعه نمایش فشار خوانده شده در هد است. این نمایش ممکن است بصورت دیجیتال و یا بصورت آنالوگ باشد. این تجهیزات هم در فشارسنجهای پسیو و هم در فشارسنجهای اکتیو مورد استفاده قرار میگیرند. در فشارسنج پسیو علاوه بر نمایش فشار وظیفه پردازش سیگنال فشار را نیز به عهده دارد و به همین دلیل معمولا یک کنترلر تنها فشار یک نوع فشارسنج خاص را میتواند نمایش دهد.
شکل 5- کنترلر فشارسنج پسیو با نمایش آنالوگ
کنترلرها معمولا دارای چندین فشارتنظیمی(Set-point) هستند که برروی یک فشار تنظیم شده و براساس آن خروجیهای مختلفی میدهند. بسیاری از کنترلرهای جدید قابلیت اتصال به کامپیوتر را نیز دارند. علاوه بر آن کنترلرها ممکن است دارای قابلیت اتصال بیش از یک فشارسنج را داشته باشند.
شکل 6- فشارسنج یونیورسال با قابلیتهای متعدد
برخی از فشارسنجهای اکتیو موجود در بازار نیز خود دارای نمایشگر و یا کنترلر فشار هستند.
شکل 7- فشارسنج اکتیو دارای نمایشگر
شرکت پایاصنعت خلأ ارائه دهنده انواع خدمات تعمیر، کالیبراسیون، تنظیم و صحت سنجی انواع فشارسنج های خلأ از خلأ پایین تا خلأ بالا می باشد. این شرکت همچنین امکان تهیه انواع فشارسنج های خلأ از بهترین برندهای دنیا را دارا می باشد.