מתמר לחץ הפרשי: מה זה ואיך הוא עובד?

בתחום המדידה המדויקת, חברת רונאר ביססה את עצמה כמובילה, במיוחד בתכנון וייצור של מתמרים שמספקים ביצועים גבוהים.

אחד המוצרים הבולטים של החברה הוא מתמר לחץ הפרשי, שנחשב למרכיב חיוני ביישומים שונים שבהם יש למדוד במדויק הפרשי לחץ מדויקים. מאמר זה מעמיק בתפקוד של מכשיר זה ומציג את תפקידו בהבטחת מדידות מדויקות ואמינות.

נתחיל עם הסבר כללי

לחץ דיפרנציאלי הוא הפרש הלחץ בין שתי נקודות במערכת נוזלית או גזית, ולפרמטר זה יש חשיבות במגוון תעשיות, החל מתהליכים תעשייתיים ועד לציוד רפואי.

מתמר הלחץ הדיפרנציאלי של רונאר מכוון להמרת הפרש הלחץ הזה לאות חשמלי שניתן לפרש ולנצל בקלות למדידה מדויקת.

עקרון העבודה של מתמר לחץ הפרשי

מתמר הלחץ של רונאר פועל על העיקרון של טכנולוגיית מד מתח, שיטה שאומצה באופן נרחב למדידות מדויקות. מרכיבי המפתח של המתמר כוללים דיאפרגמה, מדי מתח ומעגל מיזוג אותות.

דיאפרגמה

הלב של המתמר הוא דיאפרגמה, שהיא קרום דק וגמיש שמתעוות בהשפעת לחץ דיפרנציאלי. הדיאפרגמה עשויה מחומרים שיש להם תכונות אלסטיות גבוהות על מנת להבטיח תגובה מדויקת לשינויי לחץ.

מדי מתח

על הדיאפרגמה מותקנים מדי מתח – מכשירים קטנים המשנים את ההתנגדות החשמלית שלהם כאשר הם נתונים לעיוות מכני.

כשהדיאפרגמה מתגמשת בתגובה לשינויי לחץ, מדי המתח חווים דפורמציה, מה שגורם לשינוי בהתנגדות שלהם.

אלמנט חישת לחץ

כמו במשדר לחץ הפרשי, אלמנט חישת הלחץ של מתמר לחץ הפרשי מזהה את הפרש הלחץ בין שתי נקודות במערכת. הוא משתמש בדרך כלל בדיאפרגמות, מדי מאמץ או טכנולוגיות חישה אחרות המסיטות בתגובה ללחץ המופעל.

סטיה ואיזון כוח

אלמנט חישת הלחץ מוסט ביחס ללחץ ההפרש, ויוצר חוסר איזון כוח. סטיה זו משמשת להמרת הלחץ המכני לאות חשמלי.

מיזוג אותות

האות החשמלי שנוצר על ידי אלמנט חישת הלחץ מותנה באמצעות מעגלים למיזוג אותות. מעגל זה עשוי לכלול מגברים, מסננים, טכניקות ליניאריזציה ורכיבים אחרים כדי לשפר את הדיוק, היציבות והלינאריות של האות.

כיול והתאמה

בדומה למשדר לחץ דיפרנציאלי, מתמר לחץ הפרשי מכויל במטרה לוודא מדידה מדויקת. כיול כולל התאמת הפלט של המתמר כך שיתאים במדויק להפרשי לחץ ידועים, והמתמרים של רונאר כוללים אפשרויות כיול או מנגנוני כוונון כדי לכוונן את הפלט.

המרכיבים של משדר לחץ דיפרנציאלי

משדרי לחץ דיפרנציאליים מורכבים ממודול אלקטרוני חזק ושתי דיאפרגמות תחושתיות המספקות קריאה אלקטרונית של הכוחות המופעלים בכלי בלימה, ורכיבים אלה מחוברים פיזית בתצורות מוגדרות בהתאם לדרישות היישום.

קריאות הלחץ המופעל נרכשות על ידי הדיאפרגמות, אשר רושמות לחץ כעיוות פני השטח ומתרגמות את הערך לאות אלקטרוני שמועבר למודול הלחץ ההפרש, ודיאפרגמות אלו מרותכות במטרה להגן על שלמות המיכל בתנאי ואקום וליישומי בתנאי רטיבות כמו למשל מדידת מפלס במזקקות נפט גולמי.

יישומים של מתמרי לחץ דיפרנציאליים

מתמר לחץ הפרשי עם דיוק גבוה משמש לניטור תגובה ותהליכים במגוון מגזרים תעשייתיים, עם עמידות גבוהה בפני תנאי טחב ולחות אטמוספרית, ורוב הדיאפרגמות מיוצרות מפלדת אל-חלד והן עמידות מטבען בפני חמצון וספיחת גזים בצינורות ארובות, למשל. ניתן ליישם דיאפרגמות Inconel לשיפור עמידות בפני מי מלח בחקר פחמימנים ימיים.

ניתן לכייל את המודול האלקטרוני לביצוע עבור יישומים בתנאים יבשים ורטובים, ולספק קריאות לחץ מדויקות עבור חומרים שמתאדים או מתעבים. מתמרי הלחץ המתקדמים של רונאר כוללים גם תקשורת אלחוטית שמאפשרת ניטור מרחוק של קריאות לחץ ביישומים שעלולים להיות מסוכנים.

יישומים נוספים של מתמר לחץ הפרשי כוללים ניטור מיכל תגובה בטמפרטורה נמוכה במגזר הכימי וניטור סינון עבור מגוון מערכות זרימה.

יישומים של מתמר הלחץ הדיפרנציאלי

חיישני לחץ דיפרנציאליים מוצאים לעתים קרובות בית בסביבות תעשייתיות בהן ניתן להשתמש בהבדל בלחץ כדי לקבוע את זרימת הגזים או הנוזלים, כמו למשל במתקני טיהור שפכים, עיבוד גז ונפט ימי ותת-ימי, ומערכות חימום מרחוק המשתמשות במים או קיטור מחוממים. מתמר לחץ של רונאר מתאים ליישומים במגוון רחב של תעשיות:

• ניטור ובקרה של הפרשי לחצים בתהליכי ייצור תעשייתיים
• ויסות זרימת אוויר ונוזל במערכות חימום, אוורור ומיזוג אוויר.
• מדידת לחץ מדויקת במכשירים רפואיים כמו מאווררים ומשאבות עירוי.
• ניטור ובקרה של הפרשי לחצים במערכות מטוסים וחלליות.

כיול ודיוק

חברת רונאר מציבה דגש חזק על כיול המתמרים שלה במטרה לוודא רמות גבוהות של דיוק. נוהלי כיול רגילים משמשים כדי להסביר כל סחיפה או סטיות פוטנציאליות, מה שמבטיח שהמתמר מספק מדידות אמינות באופן עקבי לאורך חייו התפעוליים.

מדידת נפח נוזלי

אם יש צורך למדוד את נפח הנוזל בכלי סגור, ניתן להשתמש גם במשדר לחץ דיפרנציאלי. כל עוד צפיפות הנוזל אינה משתנה עם שינוי הטמפרטורה, ניתן לקבוע את גובה עמודת הנוזל על פי הלחץ, צפיפות הנוזל וכוח המשיכה.

בתחום הרפואי

חיישני לחץ דיפרנציאליים משמשים לטיפול בפקקת ורידים עמוקים, משאבות עירוי וציוד לזיהוי הנשמה ונשימה.

כמה מילים לסיום

מתמר לחץ הפרשי של רונאר הוא מכשיר חיוני בתחום מערכות המדידה, למטרות ביצועים הנדסיים מדויקים. באמצעות היישום הגאוני של טכנולוגיית מד מתח, מכשיר זה מספק מדידות מדויקות ואמינות של הפרשי לחץ במגוון רחב של יישומים, ותורם באופן משמעותי ליעילות ולבטיחות של תהליכים וטכנולוגיות תעשייתיות שונות.

בזכות המוניטין המצוין שלנו, תעשיות שדורשות רמות גבוהות של דיוק, בוחרות בפתרונות החדישים שלנו לצרכי מדידה מדויקים.

אולי יעניין אתכם גם:

• מתמרי פיתול סיבוביים
• משטח שקילה מומלץ לשקילת רכבים