سنسور فشار چیست و چرا مهم است؟

این سیگنال در کنترلرها، PLC/DCS، ریکوردرها و سیستم‌های ایمنی استفاده می‌شود. در بویلرخانه‌ها، سنسور فشار قلب پایش فشار بخار، آب تغذیه و کندانس است و نقش مستقیم در:

• ایمنی (فعال‌سازی سوئیچ‌های حفاظتی و اینترلاک‌ها)
• کیفیت تولید (پایداری فشار بخار و دمای فرآیند)
• بهره‌وری انرژی (تنظیم مشعل و کاهش تلفات)
  دارد. انتخاب و نصب نادرست سنسور فشار می‌تواند به قرائت ناپایدار، تریپ‌های کاذب و حتی خطرات ایمنی منجر شود.

اهمیت سنسور فشار در طراحی دیگ بخار

طراحی دیگ بخار استاندارد بدون در نظر گرفتن محل نصب و نوع سنسورهای فشار، امکان‌پذیر نیست. مهندسان بخارگستر در هنگام طراحی بویلر، متناسب با فشار کاری، متریال بدنه و ظرفیت تولید بخار، از سنسورهای فشار مقاوم در برابر دما و بخار اشباع استفاده می‌کنند تا کنترل فرآیند احتراق و سطح ایمنی دیگ بخار در بهترین حالت قرار گیرد. نصب اصولی سنسور فشار در نقاط استراتژیک، به طراحان کمک می‌کند تا عملکرد سیستم کنترلی دقیق‌تر شده و دیگ بخار با استانداردهای بین‌المللی تطابق داشته باشد. نتیجه این طراحی هوشمندانه، افزایش طول عمر تجهیز و کاهش هزینه‌های نگهداری در صنایع مختلف است.

تفاوت فشار گیج، مطلق و اختلاف فشاری

• فشار گیج (Gauge / barg): نسبت به فشار اتمسفر سنجیده می‌شود. رایج‌ترین مرجع در خطوط بخار و خدمات عمومی.
• فشار مطلق (Absolute / bara): نسبت به خلأ کامل اندازه‌گیری می‌شود؛ در کاربردهایی که پایداری مرجع اهمیت دارد (مثلاً اندازه‌گیری دقیق بخار اشباع یا فرایندهای خلأ) مفید است.
• فشار اختلافی (Differential / DP): اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه می‌گیرد؛ برای اندازه‌گیری دبی (با اوریفیس/ونتوری)، پایش فیلترها و سطح مخازن تحت فشار استفاده می‌شود.

انتخاب مرجع نادرست می‌تواند به اختلاف خوانش و کالیبراسیون اشتباه بیانجامد؛ از ابتدا مشخص کنید به Gauge نیاز دارید یا Absolute/DP.

فناوری‌های متداول سنسور فشار و مزایا/محدودیت‌ها

1. استرین‌گیج/فویل فلزی (Wheatstone Bridge):
   تغییر شکل دیافراگم باعث تغییر مقاومت الکتریکی می‌شود.
   • مزایا: قیمت مناسب، دوام خوب، سازگاری گسترده.
   • محدودیت: حساسیت به دما و لرزش؛ نیاز به جبران حرارتی.
2. پیزورزیستیو (Silicon Piezoresistive):
   تغییر مقاومت نیمه‌هادی تحت فشار؛ حساسیت بالا.
   • مزایا: پاسخ سریع، دقت مناسب در رنج‌های پایین تا متوسط.
   • محدودیت: رانش دمایی؛ نیاز به الکترونیک جبران‌کننده.
3. خازنی (Capacitive):
   تغییر فاصله صفحات خازن با انحراف دیافراگم.
   • مزایا: دقت و پایداری عالی، مناسب رنج‌های خیلی پایین.
   • محدودیت: پیچیدگی بیشتر، حساسیت به آلودگی رطوبتی اگر محافظت نشود.
4. پیزوالکتریک (Piezoelectric):
   تولید بار الکتریکی متناسب با تغییر فشار پویا.
   • مزایا: عالی برای اندازه‌گیری‌های دینامیک/پالس‌دار.
   • محدودیت: مناسب اندازه‌گیری استاتیک بلندمدت نیست.
5. نوری و رزوناتوری (کمتر رایج صنعتی عمومی):
   برای محیط‌های با EMI بالا یا نیاز به ایزولاسیون الکتریکی.

سنسور فشار چه نقشی در کنترل فشار دیگ بخار دارد؟

فشار دیگ بخار یکی از حیاتی‌ترین پارامترهای بویلرهاست و کوچک‌ترین نوسان غیرقابل کنترل در آن می‌تواند منجر به کاهش راندمان یا حتی خطرات جدی مثل ترکیدگی شود. در همین‌جا نقش سنسور فشار نمایان می‌شود. این سنسور با اندازه‌گیری لحظه‌ای فشار داخلی دیگ بخار و ارسال داده‌ها به سیستم کنترل، کمک می‌کند مشعل و شیرهای کنترلی با دقت بیشتر تنظیم شوند. درواقع سنسور فشار، مغز نظارتی سیستم است که تضمین می‌کند فشار دیگ بخار همیشه در محدوده ایمن و استاندارد باقی بماند و فرآیند تولید بخار بدون وقفه ادامه یابد.

شاخص‌های کلیدی مشخصات فنی

• رنج اندازه‌گیری (Range): حداقل و حداکثر فشار قابل اندازه‌گیری. بهتر است فشار کاری نرمال بین ۳۰ تا ۷۰٪ رنج قرار گیرد.
• دقت (Accuracy): معمولاً به‌صورت %Span یا %FS بیان می‌شود. برای کنترل‌های حساس، دقت ≤۰.۵%FS پیشنهاد می‌شود.
• خطیّت، هیسترزیس و تکرارپذیری: مؤلفه‌های سازنده دقت واقعی.
• پایداری بلندمدت/رانش (Long-Term Stability): اهمیت ویژه در خطوطی که کالیبراسیون کم‌دوره مدنظر است.
• پاسخ زمانی (Response Time): خطوط دینامیک و سیستم‌های حفاظتی به تاخیر پایین نیاز دارند.
• دمای کاری و جبران حرارتی: بخار داغ و محیط بویلرخانه تنش حرارتی ایجاد می‌کند؛ به محدوده دما و کلاس حفاظتی دقت کنید.
• جنس Wetted Parts: فولاد ضدزنگ 316L رایج است؛ برای سیالات خورنده آلیاژهای ویژه یا دیافراگم سیل لازم می‌شود.
• استاندارد الکتریکی خروجی: 4–20 mA، HART، 0–10 V، یا ارتباطات هوشمند (Modbus/Fieldbus) بسته به سیستم کنترل.
• گواهی‌ها و کلاس حفاظتی: IP65/67، Ex/ATEX برای مناطق مستعد انفجار، SIL برای حلقه‌های ایمنی.

کالیبراسیون، نگهداری و رفع خطا

• کالیبراسیون اولیه و دوره‌ای: با پمپ کالیبراسیون/ددویث (Deadweight Tester) یا کالیبراتور مرجع؛ دو نقطه‌ای یا چند نقطه‌ای در کل Span.
• جبران دما و صفر: پس از نصب و رسیدن به دمای کاری پایدار، تنظیم صفر انجام شود.
• بازبینی اتصالات: نشتی‌های میکرو و بلوکه‌شدن لاین پالس باعث درفت می‌شود.
• تمیزکاری سیل و فیلترها: مخصوصاً در سیالات آلوده/گرانرو.
• ثبت سوابق (As-Found/As-Left): برای ردیابی رانش و برنامه‌ریزی PM.

خطاهای رایج و چک‌لیست عیب‌یابی سریع

کاربردهای سنسور فشار در بویلرخانه و بهینه‌سازی انرژی

• کنترل فشار بخار: فیدبک دقیق به PID مشعل برای پایداری تولید بخار.
• پایش آب تغذیه و کندانس: جلوگیری از کاویتاسیون پمپ‌ها و افت‌های ناگهانی.
• اندازه‌گیری دبی با DP: اوریفیس/ونتوری برای مانیتورینگ مصرف بخار هر خط تولید و محاسبه KPIهای انرژی.
• ایمنی و اینترلاک‌ها: قطع مشعل در فشارهای خطرناک، آلارم‌های پیشگیرانه.
• تحلیل عملکرد: ثبت و ترند فشار برای تشخیص رسوب‌گذاری، تله بخار معیوب و تنظیمات نادرست.

معرفی «بخارگستر مهر ایرانیان»

« بخارگستر مهر ایرانیان » به‌عنوان نماینده برتر فروش و خدمات پس از فروش شرکت ماشین‌سازی اراک و مجموعه‌ای تخصصی در حوزه بویلر و شبکه‌های بخار، خدمات انتخاب، نصب و کالیبراسیون سنسورهای فشار را با رویکرد ایمنی‌محور و داده‌بنیان ارائه می‌دهد. این مجموعه خدمات زیر را ارائه می‌کند:

• مشاوره انتخاب سنسور فشار (Gauge/Absolute/DP) متناسب با شرایط دما/فشار و نوع سیال
• طراحی و اجرای نصب استاندارد شامل لوپ‌های سیفونی، مانفولد سه‌راهه و دیافراگم سیل
• کالیبراسیون دوره‌ای و ارائه گزارش As-Found/As-Left با ردیابی مستندات
• پایش و تحلیل داده برای بهینه‌سازی کنترل بخار و کاهش مصرف انرژی
• آموزش اپراتورها و تدوین چک‌لیست PM مخصوص ابزار دقیق بویلر

اگر هدف شما پایداری فشار بخار، کاهش تریپ‌های کاذب و افزایش ایمنی است، همکاری با «بخارگستر مهر ایرانیان» راه را برای اندازه‌گیری دقیق و بهره‌وری بالاتر هموار می‌کند. برای دریافت مشاوره و ارزیابی سریع سایت، کافی است درخواست خود را ارسال کنید.

چرا بخارگستر، انتخاب مطمئن شماست؟

بیش از ۳۰۰ پروژه تکمیل‌شده موفقهمکاری با ۱۸۰ مشتری ثابت در صنایع مختلف
تیمی متشکل از بیش از ۲۵ تکنسین واجد شرایطحضور فعال در بیش از ۱۲ شاخه صنعتی

پرسش‌های متداول (FAQ)

آیا برای بخار اشباع به سنسور خاصی نیاز است؟

بله؛ استفاده از لوپ سیفونی، انتخاب متریال مناسب (316L یا آلیاژ مقاوم)، و در صورت دمای بالا، دیافراگم سیل توصیه می‌شود.

هر چند وقت یک‌بار باید کالیبراسیون انجام شود؟

بسته به شدت سرویس و الزامات کیفی، معمولاً ۶ تا ۱۲ ماه؛ در حلقه‌های ایمنی یا محیط‌های پرفشار/دما، بازه کوتاه‌تر پیشنهاد می‌شود.

دقت ۰.۵%FS کافی است؟

برای کنترل‌های عمومی بویلر بله؛ اما برای اندازه‌گیری‌های حساس یا دبی‌سنجی دقیق، ≤۰.۲۵%FS بهتر است.

چرا خروجی 4–20 mA محبوب است؟

ایمنی ذاتی در برابر نویز، تشخیص قطع کابل (۴ mA زیر حد) و سازگاری گسترده با PLC/DCS.