سنسورفشار
سنسور فشار: مفاهيم و كاربردها
مقدمه
سنسور فشار ابزاري است كه براي اندازه گيري فشار يك مايع يا گاز مي‌شود. فشار به صورت نيرويي تعريف مي‌شود كه به سطح واحد وارد مي‌شود. سنسورهاي اعمال فشارهاي خودروهاي مختلف در صنايع مختلف مانند ساخت، هوافضا، پزشكي و كشاورزي دارند. اين سنسورها به طور كلي به منظور نظارت بر فشار، كنترل ها و اطمينان از استفاده از وسايل ايمني مي‌شوند.
انواع سانسورهاي فشار
سنسورهاي فشار بر اساس اصول مشخصه‌هاي مختلف كار مي‌كنند و به انواع دسته‌بندي مي‌شوند:
-
سنسورهاي فشار مطلق (حسگرهاي فشار مطلق): اين نوع سنسورها فشار را نسبت به فشار خلاء (صفر مطلق) اندازه گيري مي‌كنند. از اين سنسورها براي اندازه گيري فشار در محيط هاي بسته و سيستم هايي كه به دقت بالا نياز دارند، استفاده مي شود.
-
سنسورهاي فشار نسبي (سنسورهاي فشار سنج): فشار سنسورهاي فشار نسبي را نسبت به فشار محيط اندازه گيري مي‌كنند. اين نوع براي اندازه گيري فشار مايعات و گازهايي كه با محيط در ارتباط هستند، به كار مي‌روند.
-
سنسورهاي فشار ديفرانسيلي (حسگرهاي فشار ديفرانسيل): اين فشار سنسورها را بين دو نقطه مختلف اندازه‌گيري مي‌كنند و اختلاف فشار بين آن‌ها را نشان مي‌دهند. اين نوع سنسورها در سيستم‌هاي تهويه، جريان مايعات و در بسياري از فرآيندهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
-
سنسورهاي فشار مطلق خلاء (Vacuum Pressure Sensors): اين نوع سنسورها براي اندازه گيري فشارهايي كه پايين‌تر از فشار محيط (فشار خلاء) هستند، به كار مي‌روند. كاربرد اصلي آن‌ها در فرآيندهايي است كه در محيط‌هاي خلاء انجام مي‌شوند.
اصول عملكرد
سنسورهاي فشار از اصول مختلف استفاده مي‌كنند كه در زير برخي از آن‌ها اشاره مي‌كنند:
-
اثر پيزوالكتريك (اثر پيزوالكتريك): برخي از مواد مانند كوارتز در اثر فشارريك، بار الكتريكي توليد مي‌كنند. اين ويژگي در سنسورهاي فشار پيزوالكتريك براي تغيير فشار بر روي انرژي از مي‌شود.
-
اثر مقاومت (Strain Gauge): در اين نوع سنسورها، تغييرات فشار باعث تغيير در مقاومت الكتريكي مواد رسانا مي‌شود. اين تغيير تصميم به طور مستقيم تغيير مي كند كه با مقدار فشار مرتبط است.
-
اثر خازني (اثر خازني): در سنسورهاي فشار خازني، اعمال فشاري باعث تغيير در فاصله بين صفحات خازن و در نتيجه تغيير موقعيت خازني مي‌شود. اين تغييرات به عنوان متغير قابل اندازه گيري هستند.
-
اثر القاي الكترومغناطيسي (اثر القايي): در اين سنسورها، فشار سيم باعث تغيير در موقعيت يك هسته مغناطيسي در داخل يك‌پيچ مي‌شود كه باعث تغيير در اندوكتانس مي‌شود. اين تغييرات به عنوان يك موتور مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
كاربردها
سنسورهاي فشار در حوزه‌هاي مختلف به كار مي‌روند، از جمله:
-
صنعت خودرو: در خودروها، سنسورهاي فشار براي نظارت بر فشار روغن، سوخت، هوا و سيستم‌هاي ترمز استفاده مي‌شوند. اين اطلاعات براي اطمينان از عملكرد ايمن و بهينه خودرو بسيار مهم هستند.
-
پزشكي: سنسورهاي فشار در تجهيزات پزشكي مانند دستگاه‌هاي اندازه‌گيري فشار خون، ونتيلاتورها و سيستم‌هاي تزريق دارو به كار مي‌روند. دقت و پايداري اين سنسورها در محيط‌هاي پزشكي بسيار حائز اهميت است.
-
هوافضا: در صنايع هوافضا، فشار سنسورهاي براي نظارت بر فشار هواپيما و موتورهاي جت استفاده مي‌شوند. عملكرد دقيق اين سنسورها براي ايمني پرواز و كارايي هزينه است.
-
صنعت نفت و گاز: در صنعت نفت و گاز، از فشار سنسورهاي براي كنترل فشار درون لوله، مخازن و سيستم‌هاي حفاري استفاده مي‌شود. اين سنسورها به عمليات ايمني و جلوگيري از كمك مي‌كنند.
-
سيستم‌هاي تهويه و تبريز: فشار سنسورهاي در سيستم‌هاي HVAC (گرمايش، تهويه و تهويه مطبوع) و يخچال‌ها براي كنترل جريان هوا و گازهاي خنك‌كننده استفاده مي‌شوند.
نتيجه گيري
سنسورهاي فشار ابزارهاي حياتي در بسياري از صنايع هستند كه به آن‌ها كمك مي‌كنند مي‌توانم فشار را به دقت اندازه گيري و كنترل كنيم. اين سنسورها به بهبود عملكرد، افزايش ايمني و بهينه‌سازي فرآيندها كمك مي‌كنند و بسته به نيازهاي مختلف، انواع گوناگوني دارند كه هر كدام از اصول خاصيت را براي اندازه‌گيري استفاده مي‌كنند.
برچسب: ،