گیج فشار

گیج فشار چیست؟ 

گیج فشار یا پرشر گیج (Pressure Gauge) یکی از پرکاربردترین ابزارهای اندازه‌گیری در صنایع مختلف است که برای نمایش میزان فشار سیالات (مایعات یا گازها) در خطوط، مخازن و تجهیزات استفاده می‌شود. گیج فشار، نقش کلیدی در ایمنی و کنترل فرآیندها دارد و خرابی یا تنظیم نادرست آن می‌تواند منجر به بروز خطرات جدی در سیستم شود. از گیج فشار در تجهیزات متنوعی مانند کمپرسورها، پمپ‌ها، سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک، خطوط لوله صنعتی، مخازن تحت فشار و چیلرها استفاده می‌شود. وجود یک گیج دقیق در این سیستم‌ها اهمیت زیادی دارد، زیرا افزایش یا کاهش غیرمجاز فشار می‌تواند باعث افت راندمان، آسیب تجهیز یا حتی خطرات جدی شود. واحدهای اندازه‌گیری در گیج فشار شامل bar، psi، kPa و MPa است و انتخاب واحد مناسب بسته به استانداردهای صنعتی و نوع سیستم انجام می‌شود. همچنین بدنه گیج معمولاً از استیل یا برنج ساخته می‌شود تا در برابر خوردگی، لرزش و شرایط سخت محیطی مقاوم باشد.

کاربرد گیج فشار در صنایع مختلف

گیج فشار در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، تاسیسات ساختمانی، سیستم‌های تهویه (HVAC) و حتی تجهیزات خانگی مانند پمپ آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. به کمک پرشر گیج می‌توان اطمینان حاصل کرد که فشار داخل سیستم در محدوده مجاز قرار دارد و عملکرد تجهیزات در شرایط ایمن ادامه دارد.

انواع گیج فشار (Pressure Gauge Types)

1️⃣ گیج فشار عقربه‌ای (Analog Pressure Gauge)

گیج فشار عقربه‌ای یکی از پرکاربردترین ابزارهای اندازه‌گیری در صنایع مختلف است و برای نمایش مقدار فشار سیال در سیستم‌های هیدرولیک، پنوماتیک و پایپینگ استفاده می‌شود. این نوع مانومتر با ساختار ساده، خوانایی بالا و دقت مناسب، امکان پایش لحظه‌ای فشار را برای اپراتور فراهم می‌کند. ساختار این گیج شامل بدنه مقاوم، صفحه مدرج، عقربه حساس و مکانیزم بوردون تیوب (Bourdon Tube) است که با افزایش فشار تغییر شکل داده و موجب حرکت عقربه روی صفحه می‌شود. این مکانیزم به دلیل دوام بالا و عملکرد مطمئن، پراستفاده‌ترین روش اندازه‌گیری فشار در گیج‌های آنالوگ محسوب می‌شود.

2️⃣ گیج فشار دیجیتال (Digital Pressure Gauge)

گیج دیجیتال، نسل جدیدی از فشارسنج‌ها است که دقت بالا و نمایشگر دیجیتالی دارد. این مدل‌ها اغلب قابلیت ثبت داده، هشدار فشار بالا یا پایین و حتی اتصال به سیستم‌های کنترل PLC را دارند. برخلاف گیج‌های فشار عقربه‌ای که امکان خطای دید یا آسیب‌پذیری مکانیکی دارند، گیج فشار دیجیتال از اجزای الکترونیکی مقاوم‌تر استفاده می‌کند. به همین دلیل در شرایط سخت صنعتی، ارتعاشات و تغییرات شدید دما، عملکرد قابل اعتماد و پایداری ارائه می‌دهد. همچنین بسیاری از مدل‌ها دارای قابلیت‌هایی مانند ثبت داده، هشدار فشار بالا و خروجی سیگنال هستند. از نظر فنی، گیج‌های دیجیتال معمولاً دارای سنسورهای فشار پیزوالکتریک یا استرین‌گیج هستند و می‌توانند واحدهای مختلف فشار مانند bar، psi، MPa و kPa را نمایش دهند. علاوه بر این، نوع تغذیه آن‌ها می‌تواند باتری، USB یا برق صنعتی باشد که انتخاب آن بسته به محیط کار متفاوت است.

3️⃣ گیج تفاضلی (Differential Pressure Gauge)

گیج تفاضلی یا Differential Pressure Gauge ابزاری است که برای اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه در یک سیستم استفاده می‌شود. این نوع گیج برخلاف گیج‌های معمولی که تنها فشار یک نقطه را نشان می‌دهند، از طریق دو ورودی مجزا، اختلاف بین فشار بالا و فشار پایین را محاسبه کرده و مقدار آن را روی نمایشگر نشان می‌دهد. این ویژگی باعث شده گیج تفاضلی یکی از مهم‌ترین تجهیزات ابزار دقیق در سیستم‌های حساس باشد. گیج تفاضلی معمولاً در سیستم‌های فیلتراسیون، تهویه، هیدرولیک، خطوط گاز، برج‌های خنک‌کننده و کمپرسورها استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، در فیلترها از گیج تفاضلی برای تشخیص میزان گرفتگی استفاده می‌شود؛ زمانی که اختلاف فشار افزایش یابد، نشان‌دهنده نیاز به تعویض یا شست‌وشوی فیلتر است. این کار هم باعث افزایش راندمان سیستم و هم جلوگیری از فشار بیش از حد می‌شود. گیج‌های تفاضلی در واحدهای مختلفی مانند bar، psi، Pa و kPa فشار را نمایش می‌دهند و دقت آن‌ها معمولاً نسبت به گیج‌های معمولی بالاتر است. برخی مدل‌ها نیز دارای امکانات اضافه مانند سوئیچ هشدار، خروجی الکترونیکی و نمایشگر دیجیتال هستند که امکان مانیتورینگ هوشمند سیستم را فراهم می‌کند.

4️⃣ گیج فشار خلأ (Vacuum Gauge)

گیج فشار خلأ یا Vacuum Gauge ابزاری است برای اندازه‌گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر. این گیج مقدار خلأ موجود در سیستم را نمایش می‌دهد و معمولاً در صنایعی که نیاز به کنترل دقیق فشار منفی دارند، به‌عنوان یکی از ابزارهای ضروری مورد استفاده قرار می‌گیرد. گیج خلأ برخلاف گیج فشار معمولی، فشار زیر صفر نسبی را اندازه‌گیری کرده و آن را به صورت «بار منفی»، «میلی‌بار» یا «اینچ جیوه» نشان می‌دهد. گیج‌های خلأ در کاربردهای متنوعی مانند سیستم‌های وکیوم صنعتی، پمپ‌های خلأ، بسته‌بندی خلأ، صنایع دارویی، آزمایشگاهی و ماشین‌آلات فرآیندی استفاده می‌شوند. داشتن یک گیج دقیق در این سیستم‌ها اهمیت زیادی دارد، زیرا عملکرد صحیح بسیاری از تجهیزات وابسته به سطح مناسب خلأ است. واحدهای اندازه‌گیری در گیج خلأ شامل bar-، kPa-، mmHg و mbar است و انتخاب نوع واحد بسته به نوع سیستم و استاندارد صنعتی انجام می‌شود. بسیاری از مدل‌های جدید دارای نمایشگر روشن، بدنه مقاوم، و قابلیت تحمل لرزش و شرایط سخت کاری هستند.

ساختار و اجزای گیج فشار

گیج فشار معمولاً از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

• بدنه (Case): معمولاً از فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم ساخته می‌شود.

• صفحه مدرج (Dial): نمایشگر مقدار فشار.

• عقربه (Pointer): نشان‌دهنده مقدار لحظه‌ای فشار.

• المان اندازه‌گیری: بوردون تیوب، دیافراگم یا کپسول.

• اتصال (Connection): برای نصب گیج روی خط لوله یا مخزن.

نحوه عملکرد گیج فشار

در گیج‌های بوردونی، فشار سیال وارد لوله‌ای منحنی‌شکل می‌شود. این لوله با افزایش فشار تمایل به صاف شدن دارد، حرکت آن از طریق مکانیزم چرخ‌دنده به عقربه منتقل می‌شود و فشار روی صفحه نمایش داده می‌شود. در گیج‌های دیجیتال، حسگر فشار (سنسور) به‌صورت الکترونیکی تغییرات فشار را به سیگنال دیجیتال تبدیل می‌کند.

نکات انتخاب گیج فشار مناسب

در زمان انتخاب گیج فشار باید عوامل زیر در نظر گرفته شود:

1. محدوده اندازه‌گیری فشار (Range)

2. نوع سیال (خورنده، گاز، مایع)

3. دقت مورد نیاز

4. اندازه صفحه (۴۰، ۶۳، ۱۰۰، ۱۶۰ میلی‌متر و...)

5. نوع اتصال (محوری، شعاعی، پیچی یا فلنجی)

6. جنس بدنه و المان

7. نوع نصب (افقی، عمودی یا پنلی)

گیج فشار روغنی (Oil Filled Pressure Gauge)

در این نوع گیج‌ها، فضای داخل بدنه با روغن سیلیکون یا گلیسیرین پر شده است تا از لرزش عقربه جلوگیری کند و عمر قطعه افزایش یابد. این نوع برای محیط‌های دارای لرزش زیاد یا شوک مکانیکی بسیار مناسب است.

گیج فشار خشک (Dry Pressure Gauge)

مدلی ساده‌تر و اقتصادی‌تر است که فاقد روغن می‌باشد. برای محیط‌های معمولی و سیستم‌های کم‌ارتعاش استفاده می‌شود.

تفاوت گیج فشار خشک و روغنی

کالیبراسیون گیج فشار

کالیبراسیون فرآیند تنظیم و بررسی دقت گیج فشار در مقایسه با یک مرجع استاندارد است. این کار معمولاً در آزمایشگاه‌های معتبر یا توسط تجهیزات مخصوص مانند کالیبراتور فشار انجام می‌شود.

برندهای معتبر گیج فشار در بازار

از برندهای معتبر و شناخته‌شده در زمینه گیج فشار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
WIKA، Ashcroft، Dwyer، SMC، Keller، Baumer، Kobold، و Testo.

خرید و سرویس گیج فشار

• بازدید دوره‌ای و بررسی عقربه در حالت بدون فشار

• تمیز کردن صفحه و بدنه

• کنترل نشتی در محل اتصال

• تعویض فوری در صورت آسیب یا عملکرد نادرست