پاورپوینت بررسی روش های اندازه گیری فشار

این پاورپوینت به بررسی انواع روش‌ های اندازه‌ گیری فشار، از جمله مانومترها، فشارسنج‌ های آنرویدی، فشارسنج‌ های الکترونیکی و یونیزاسیون می‌ پردازد. همچنین کاربردهای هر روش و اصول عملکرد آنها به‌طور دقیق مورد بررسی قرار گرفته است.

مقدمه

اندازه‌ گیری فشار یکی از مهم‌ترین جنبه‌ ها در مهندسی و علوم کاربردی است که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و آزمایشگاهی اهمیت حیاتی دارد. فشار به عنوان نیروی وارد شده بر واحد سطح تعریف می‌ شود و واحدهای مختلفی برای اندازه‌گیری آن وجود دارد. بسته به نیاز و نوع کاربرد، روش‌های متعددی برای اندازه‌گیری فشار توسعه یافته‌اند که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند.

روش‌ های اندازه‌ گیری فشار به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: روش‌های مکانیکی و روش‌های الکترونیکی. در روش‌های مکانیکی، از دستگاه‌هایی مانند مانومترها و فشارسنج‌های آنرویدی استفاده می‌شود که براساس تغییرات فیزیکی در سیستم اندازه‌گیری عمل می‌کنند. این روش‌ها به دلیل سادگی و هزینه پایین، به‌ طور گسترده‌ای در کاربردهای مختلف به‌ کار گرفته می‌ شوند. از سوی دیگر، روش‌های الکترونیکی شامل فشارسنج‌ های پیزوالکتریک و خازنی هستند که دقت و سرعت بالاتری را ارائه می‌ دهند و در کاربردهای صنعتی پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این پاورپوینت به تحلیل و بررسی دقیق این روش‌ ها پرداخته و نکات مهمی درباره انتخاب مناسب‌ ترین روش برای هر کاربرد خاص را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، مزایا و محدودیت‌های هر روش مورد بحث قرار گرفته و کاربردهای عملی آنها در صنایع مختلف شرح داده شده است.

اندازه گیری فشار (Piezometry) :

فشار به معنای نیروی وارد شده بر واحد سطح است و بسته به سیستم‌های مختلف اندازه‌گیری، واحدهای گوناگونی برای آن وجود دارد. به عنوان مثال، در سیستم C.G.S. واحد فشار “dync/cm²=bar”، در سیستم علمی M.K.S “پاسکال” (Pascal)، در M.K.S عملی “Kgf/m²” و در استاندارد انگلیسی “Psi” است. این تفاوت‌ها نشان‌دهنده تنوع در واحدهای اندازه‌گیری فشار در سیستم‌های مختلف است.

فشار معمولاً نسبت به یک فشار مرجع اندازه‌گیری می‌شود که این فشار مرجع همان فشار اتمسفر یا جو است. فشار اتمسفر در سطح دریا به کمک آزمایش تریچلی اندازه‌گیری می‌شود و مقادیر آن به صورت 760 میلی‌متر جیوه، 14.7 Psi، 1 بار و 1 Kgf/cm² برابر است. اگر فشاری نسبت به فشار اتمسفر سنجیده شود، آن را فشار نسبی می‌نامند و اگر نسبت به فشار مطلق خلا سنجیده شود، به آن فشار مطلق گفته می‌شود.

روش‌ها و ابزارهای مختلفی برای اندازه‌گیری فشار وجود دارد. از جمله این ابزارها می‌توان به مانومترها (Manometers)، فشارسنج‌های لوله بوردن (Bourdon Tube)، اندازه‌گیرهای الکتریکی فشار (Electrical Pressure Measurement)، اندازه‌گیری‌های ظرفیتی فشار (Capacitive Pressure Measurement) و اندازه‌گیری‌های پیزوالکتریکی فشار (Piezoelectrical Pressure Measurement) اشاره کرد. هر یک از این روش‌ها به شکل خاصی برای اندازه‌گیری فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربردهای متفاوتی دارند.

فشار سنج های ستون مایع :

فشارسنج‌های ستون مایع از یک ستون عمودی مایع تشکیل شده‌اند که در داخل لوله‌ای با دو انتهای قرارگرفته در معرض دو فشار متفاوت قرار دارد. این ستون مایع تا زمانی که وزن آن با اختلاف فشار بین دو انتهای لوله متعادل شود، حرکت می‌کند.

یکی از ساده‌ترین انواع این فشارسنج‌ها، مانومتر U شکل است که نیمی از آن با مایع پر شده و یک سمت به فشار مورد اندازه‌گیری و سمت دیگر به فشار مرجع (مانند فشار اتمسفر یا خلا) متصل می‌شود. اختلاف سطح مایع در دو طرف لوله U شکل نشان‌دهنده فشار اعمالی است و از رابطه P= ρgh به دست می‌آید که در آن h ارتفاع ستون مایع و ρ چگالی آن است؛ بنابراین، اختلاف فشار بین فشار اعمالی و فشار مرجع از این رابطه محاسبه می‌شود. Pa-P0= ρgh