پرشر ترنسمیتر (سنسور فشار)
نمایش همه 7 نتیجه
پرشر ترنسمیتر چیست؟ معرفی جامع، انواع، کاربرد و راهنمای انتخاب و خرید
پرشر ترنسمیتر یکی از تجهیزات اصلی ابزار دقیق است که فشار مایع، گاز یا بخار را اندازهگیری و آن را به یک سیگنال استاندارد قابلاستفاده در PLC، DCS، کنترلر یا نمایشگر تبدیل میکند. خروجی این تجهیز سیگنال آنالوگ میباشد؛ بسته به مدل، خروجیها میتواند ولتاژی، آمپری و یا توسط پروتکل ها باشد. در این مقاله سیگنال 4-20 mA به عنوان سیگنال پیش فرض در نظر گرفته شده و از آن استفاده میشود.
ترانسمیتر فشار چیست؟
فشار برابر نیروی عمود بر واحد سطح است. ترانسمیتر فشار این کمیت فیزیکی را توسط سلول اندازهگیری تشخیص میدهد و به خروجی الکتریکی متناسب با فشار تبدیل میکند. در یک حلقه رایج دو سیمه، همان دو سیم هم تغذیه تجهیز و هم سیگنال 4-20 mA را منتقل میکنند. بهطور معمول، 4-mA متناظر با عدد پایین بازه و 20-mA متناظر با عدد بالای بازه تنظیم میشود.
خروجی پیوسته ترنسمیتر با خروجی پرشر سوئیچ تفاوت دارد. پرشر سوئیچ فقط در یک یا چند Set Point وضعیت کنتاکت را تغییر میدهد، اما ترنسمیتر مقدار فشار را در سراسر محدوده اندازهگیری گزارش میکند.

معرفی پرشر ترنسمیتر
نحوه کار سنسور فشار یا پرشر ترنسمیتر
عملکرد یک ترنسمیتر فشار را میتوان در چهار مرحله خلاصه کرد.
- فشار فرایند بهطور مستقیم یا از طریق روغن پرکننده و دیافراگم جداکننده به سلول اندازه گیری وارد میشود.
- دیافراگم حسگر بر اثر فشار به مقدار بسیار کمی تغییر شکل میدهد.
- عنصر الکتریکی، این تغییر شکل را به تغییر مقاومت، ظرفیت، بار الکتریکی یا فرکانس تبدیل میکند.
- مدار الکترونیکی سیگنال خام را تقویت، خطی و در برابر دما جبرانسازی میکند و خروجی استاندارد را میفرستد.
در ترنسمیترهای هوشمند، میکروپروسسور میتواند علاوه بر تبدیل سیگنال، تنظیم Range، فیلترکردن نوسان، تشخیص برخی خطاها، ثبت اطلاعات تجهیز و ارتباط دیجیتال را انجام دهد.
پارامترهای مهم عملکرد پرشر ترنسمیتر
- Range (محدوده اندازهگیری): بازه فشاری که یک مدل یا نسخه مشخص از ترنسمیتر برای اندازهگیری آن طراحی شده است؛ یعنی از حداقل تا حداکثر فشاری که تجهیز قادر به اندازهگیری آن است.
- Span (گستره اندازهگیری): اختلاف بین مقدار بالای محدوده تنظیمشده (URV) و مقدار پایین محدوده تنظیمشده (LRV) ترنسمیتر است.
Span = URV − LRV
برای مثال، اگر ترنسمیتر روی محدوده 2 تا 10 bar تنظیم شده باشد، مقدار Span برابر با 8 bar خواهد بود.
- Accuracy (دقت): میزان نزدیکی مقدار اندازهگیریشده یا خروجی ترنسمیتر به مقدار واقعی یا مقدار مرجع، تحت شرایطی است که سازنده مشخص کرده است. Accuracy معمولاً بهصورت درصدی از بازه اندازهگیری در Datasheet بیان میشود.
- Repeatability (تکرارپذیری): توانایی ترنسمیتر برای تولید خروجی یکسان یا بسیار نزدیک به هم، زمانی که یک ورودی مشخص چند بار و تحت شرایط یکسان به آن اعمال میشود. برای مثال سه بار فشار ثابت 10بار به ترنسمیتر اعمال میشود و اعداد 10.01 bar, 9.98 bar, 10.00 bar نمایش داده میشود و تفاوت چشمگیری ندارد. هر چه تعداد اعمال بار و خروجی یکسان بالا باشد ترنسمیتر تکرار پذیری بالایی دارد.
- Long-term Stability (پایداری بلندمدت): میزان تغییر تدریجی مشخصات اندازهگیری و دقت ترنسمیتر در طول زمان است. هرچه این مقدار کمتر باشد، تجهیز در دورههای طولانی عملکرد پایدارتر و نیاز کمتری به تنظیم یا کالیبراسیون مجدد خواهد داشت.
- Turndown یا Rangeability: بیانگر میزان انعطافپذیری ترنسمیتر در تنظیم گستره اندازهگیریهای مختلف است و معمولاً نسبت حداکثر Span قابل استفاده به Span تنظیمشده یا حداقل گستره اندازهگیری قابل تنظیم را نشان میدهد. برای مثال، Turndown برابر 100:1 نشان میدهد که ترنسمیتر میتواند برای Spanهایی بسیار کوچکتر از محدوده کامل سنسور نیز تنظیم شود.
نکته مهم این است که Turndown بالا الزاماً به معنی حفظ بهترین دقت در گستره اندازهگیری های کوچک نیست. با کاهش Span، نحوه محاسبه Accuracy ممکن است تغییر کند؛ بنابراین برای تعیین دقت واقعی در هر محدوده تنظیمی باید فرمول Accuracy ارائهشده در Datasheet سازنده بررسی شود.
- Overpressure Limit (حد تحمل اضافه فشار): حداکثر فشاری است که ترنسمیتر میتواند مطابق شرایط تعیینشده توسط سازنده، بدون ایجاد آسیب دائمی یا تغییر غیرقابلقبول در عملکرد، تحمل کند. این مقدار با Measuring Range یا محدوده اندازهگیری ترنسمیتر یکسان نیست.
همچنین Overpressure Limit نباید با Burst Pressure اشتباه گرفته شود. Burst Pressure فشاری است که در آن ممکن است ساختار مکانیکی تجهیز دچار شکستگی، پارگی یا نشتی شود و معمولاً مقدار آن از Overpressure Limit بیشتر است.
کاربرد ترانسمیتر فشار
ترنسمیترهای فشار فقط برای نمایش فشار خط استفاده نمیشوند و در بسیاری از حلقههای کنترل و محاسبات فرایندی نقش دارند:
- اندازهگیری و کنترل فشار خطوط آب، بخار، هوا، گاز، سوخت و روغن
- پایش فشار مکش و دهش پمپها و کمپرسورها
- کنترل فشار بویلر، مخزن، راکتور، اتوکلاو و شبکه هوای فشرده
- حفاظت و مانیتورینگ سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک
- اندازهگیری سطح هیدرواستاتیک مخازن باز با Gauge Transmitter
- اندازهگیری سطح مخازن بسته با Differential Pressure Transmitter
- اندازهگیری دبی با Orifice Plate، Venturi یا سایر Primary Elements و ترنسمیتر DP
- پایش گرفتگی فیلتر از طریق اختلاف فشار دو طرف آن
- اندازهگیری خلأ در برجهای تقطیر، سیستمهای وکیوم و تجهیزات آزمایشگاهی
- ارسال فشار به PLC یا DCS برای کنترل PID، آلارم، Trend و ثبت داده
ترنسمیتر اختلاف فشار معمولاً دو ورودی High و Low دارد و اختلاف میان دو فشار را محاسبه میکند. طبق راهنمای Endress+Hauser، این تجهیزات در اندازهگیری دبی، سطح و پایش فیلتر کاربرد گسترده دارند.
انواع سنسور فشار صنعتی بر اساس فناوری اندازهگیری
سنسورهای فشار در پرشر ترنسمیترها بر اساس نوعی که میتوانند فشار را اندازهگیری کنند با یکدیگر تفاوت دارند و باید متناسب با سیستم سنسور متناسب را انتخاب کنید. در پایین با انواع پرشر ترنسمیترها بر اساس روش اندازه گیری فشار آشنا میشویم.
سنسور پیزو مقاومتی یا Strain Gauge
در این مدل از سنسورها تغییر شکل دیافراگم باعث تغییر مقاومت المانهای حساس میشود. این فناوری در سنسورهای کامپکت، تجهیزات هیدرولیک، ماشینسازی و بسیاری از ترنسمیترهای صنعتی به کار میرود. حساسیت به دما باید توسط طراحی و مدار جبرانسازی کنترل شود.
سنسور خازنی
با جابهجایی دیافراگم، فاصله صفحات یا ظرفیت الکتریکی تغییر میکند. سلولهای خازنی برای فشارهای پایین، اندازهگیری دقیق و برخی طراحیهای سرامیکی مناسباند. سلول سرامیکی میتواند مقاومت مناسبی در برابر اضافهفشار و بعضی سیالات خورنده داشته باشد، اما سازگاری آببندها همچنان باید بررسی شود.
سنسور Thin-Film
المانهای مقاومتی بهصورت لایه نازک روی دیافراگم فلزی ایجاد میشوند. ساختار فشرده، استحکام و پاسخ مناسب باعث شده است این فناوری در ماشینآلات، پمپها، کمپرسورها و هیدرولیک رایج باشد.
سنسور سیلیکون رزونانسی
فشار، فرکانس تشدید عناصر سیلیکونی را تغییر میدهد و این تغییر به فشار تبدیل میشود. برای نمونه، خانواده DPharp شرکت Yokogawa از فناوری سنسور دیجیتال رزونانسی استفاده میکند و در برخی مدلها فشار تفاضلی، فشار استاتیک و دمای سنسور را همزمان پایش میکند.
سنسور پیزوالکتریک
کریستال پیزوالکتریک در اثر اعمال نیرو بار الکتریکی تولید میکند. این فناوری برای فشارهای دینامیکی، ضربهای و تغییرات سریع مناسب است، اما معمولاً انتخاب اصلی برای اندازهگیری فشار استاتیک طولانیمدت در حلقه 4–20 mA نیست.
انواع پرشر ترنسمیتر بر اساس فشار قابل اندازهگیری

مقایسه انواع پرشر ترنسمیترها بر اساس فشار قابل اندازه گیری
ترنسمیتر فشار گیج (Gauge Pressure): فشار را نسبت به فشار اتمسفر اندازه میگیرد. فشار یک خط فرایندی، دهش پمپ یا هوای فشرده معمولاً بهصورت barg یا psig بیان میشود. اگر فشار فرایند با اتمسفر برابر باشد، مقدار Gauge تقریباً صفر است.
ترنسمیتر فشار مطلق (Absolute Pressure): مرجع آن خلأ کامل است و خروجی تحت تأثیر تغییر فشار جو قرار نمیگیرد. برای اندازهگیری دقیق وکیوم، محاسبات مرتبط با خواص گاز و کاربردهایی که تغییر ارتفاع یا آبوهوا اهمیت دارد، Absolute مناسبتر است. واحدهایی مانند bara و psia برای تشخیص آن استفاده میشوند.
ترنسمیتر خلأ و Compound: وکیوم در بسیاری از کاربردها همان فشار گیج منفی است. ترنسمیتر Compound میتواند محدودهای از فشار منفی تا فشار مثبت را پوشش دهد؛ برای مثال در سیستمی که هم مکش و هم فشار مثبت تجربه میشود. نوع مرجع و Range باید در سفارش صریح نوشته شود.
ترنسمیتر Sealed Gauge: در این نوع از پرشر ترنسمیترها، فشار با یک مرجع ثابت و آببندیشده مقایسه میشود. در فشارهای بالا اثر تغییرات جوی معمولاً نسبت به Span کوچک است. با این حال Sealed Gauge را نباید بدون بررسی Datasheet معادل Gauge یا Absolute دانست.
ترنسمیتر اختلاف فشار (Differential Pressure): اختلاف بین دو فشار را اندازه میگیرد و برای Flow، Level، Density و Filter Monitoring استفاده میشود. علاوه بر DP Range، باید Maximum Static Pressure و Overpressure هر دو سمت بررسی شود؛ زیرا ممکن است اختلاف فشار کوچک، اما فشار استاتیک خط بسیار بالا باشد.
انواع پرشر ترنسمیتر بر اساس ساختار و خروجی
ترنسمیتر فشار کامپکت صنعتی: بدنه کوچک، اتصال رزوهای و خروجی ثابت یا محدود دارد و برای پمپ، کمپرسور، ماشین و خطوط عمومی اقتصادی است.
پرشر ترنسمیتر هوشمند فرایندی: معمولاً دارای نمایشگر، Rangeability بالاتر، HART یا Fieldbus، Diagnostics و گزینههای مختلف Housing و Approval است و در نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاه کاربرد دارد.
پرشر ترنسمیتر مجهز به Diaphragm Seal: سیال را از سنسور جدا میکند و برای دمای بالا، سیالات خورنده، ویسکوز، رسوبگذار یا بهداشتی مناسب است. انتخاب متریال دیافراگم، Fill Fluid، طول Capillary و اثر دمای محیط بر دقت ضروری است.
ترنسمیتر الکترونیکی دارای نمایشگر و خروجی سوئیچ: ممکن است هم مقدار پیوسته فشار و هم خروجیهای PNP/NPN یا رله برای کنترل محلی ارائه دهد. این تجهیز از نظر عملکرد میتواند ترکیبی از Transmitter و Electronic Pressure Switch باشد.
قیمت سنسور فشار به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت پرشر ترنسمیتر عدد ثابتی نیست و با توجه به برند تولید کننده، نرخ ارز، موجودی، اصالت کالا و مشخصات فنی تغییر میکند. عواملی که روی قیمت ترانسمیتر فشار تاثیر گذار است عبارتند از:
- نوع ساختار: ترنسمیتر کامپکت یا Smart Process Transmitter بودن
- نوع فشار اندازه گیری: Gauge، Absolute یا Differential
- المانهای فنی ترنسمیتر فشار: Range، دقت، Stability و Turndown
- نوع خروجی پرشر ترنسمیتر: خروجی ساده (مثل 4–20 mA) یا پروتکل HART، Fieldbus، PROFIBUS، Modbus و Wireless
- جنس پرشر ترنسمیتر: متریال Wetted Parts و نیاز به Hastelloy، Tantalum، Monel یا پوشش خاص
- سایر تجهیزات موجود: Diaphragm Seal، Capillary، Manifold یا نمایشگر
- استانداردها: تأییدیههای ATEX/IECEx، SIL، NACE، Marine یا Hygienic
- گواهیهای استانداردی: دمای فرایند، درجه حفاظت IP و مقاومت در برابر ارتعاش و Pressure Spike
- مدارک مورد نیاز: سرتیفکیت کالیبراسیون ، تست متریال و مدارک قابلردیابی
- اصالت کالا: کشور سازنده، زمان تحویل، خدمات فنی و اعتبار زنجیره تأمین
بنابراین مقایسه قیمت دو ترنسمیتر بدون یکسانسازی Datasheet ممکن است گمراهکننده باشد. برای استعلام دقیق باید حداقل مواردی مثل نوع فشار، Range، سیال، دما، اتصال، خروجی، دقت و Approval مورد نیاز اعلام شود.
مزایا و معایب ترانسمیترهای فشار
ترانسمیترهای فشار در بسیاری از سیستمها امکان جایگزینی با ادواتی مثل پرشر سوییچ را دارند و این جایگزینی با توجه به ویژگی هایی که ترانسمیتر دارد همراه با مزایا و معایبی میباشد که به تعدادی از آنها را در زیر بررسی کرده ایم:
مزایای استفاده از ترانسمیتر فشار
- اندازهگیری پیوسته و امکان کنترل خودکار فشار
- انتقال سیگنال تا اتاق کنترل و ثبت Trend و Alarm
- مقاومت مناسب حلقه 4–20 mA در برابر نویز و افت ولتاژ مسیر
- امکان تشخیص قطع مدار به دلیل وجود Live Zero در 4 mA
- قابلیت تنظیم Range و Diagnostics در مدلهای هوشمند
- استفاده غیرمستقیم برای اندازهگیری سطح، دبی و اختلاف فشار
- امکان انتخاب متریال، Seal و Approval متناسب با فرآیند
معایب و محدودیتهای پرشر ترانسمیتر
- نیاز به تغذیه، کابلکشی و ورودی مناسب در PLC یا DCS
- احتمال Drift و نیاز به Verification یا Calibration دورهای
- خطای ناشی از دما، ارتعاش، Pulsation، Water Hammer یا نصب نادرست
- احتمال گرفتگی Impulse Line یا آسیب Diaphragm در سیالات نامناسب
- هزینه بالاتر مدلهای Smart، ضدانفجار، دقیق یا مجهز به Remote Seal
- پیچیدگی انتخاب و تنظیم در مقایسه با فشارسنج محلی ساده
- وابستگی صحت اندازهگیری به کل Measurement Loop، نه فقط خود ترنسمیتر
تفاوت ترانسمیتر با ترانسدیوسر چیست؟
ترانسدیوسر فشار وظیفه دارد فشار را به یک کمیت الکتریکی قابل اندازهگیری تبدیل کند. برای مثال، تغییر شکل دیافراگم میتواند باعث تغییر مقاومت، ظرفیت خازنی یا تولید یک سیگنال ولتاژ ضعیف شود. خروجی ترانسدیوسر معمولاً خام است و ممکن است برای استفاده در سیستم کنترل به تقویت، خطیسازی و جبران اثر دما نیاز داشته باشد.
ترانسمیتر فشار علاوه بر عنصر حسگر یا ترانسدیوسر، دارای مدارهای پردازش و آمادهسازی سیگنال است. این مدارها خروجی حسگر را تقویت و خطیسازی کرده و آن را به یک سیگنال استاندارد صنعتی مانند 4 تا 20 میلیآمپر، 0 تا 10 ولت یا یک پروتکل دیجیتال مانند HART تبدیل میکنند. به همین دلیل، سیگنال ترانسمیتر را میتوان با پایداری بیشتر و تأثیرپذیری کمتر از نویز به PLC، DCS یا تجهیزات نمایش و ثبت اطلاعات انتقال داد.
در کاربردهای آزمایشگاهی یا تجهیزاتی که فاصله حسگر تا مدار پردازش کوتاه است، استفاده از ترانسدیوسر میتواند کافی باشد. اما در فرایندهای صنعتی که به انتقال سیگنال در مسافت طولانی، اتصال مستقیم به سیستم کنترل، جبران دما و خروجی استاندارد نیاز است، معمولاً ترانسمیتر انتخاب مناسبتری است. بنابراین هر ترانسمیتر فشار در ساختار خود یک ترانسدیوسر دارد، اما هر ترانسدیوسر فشار را نمیتوان ترانسمیتر دانست.
راهنمای انتخاب و خرید پرشر ترنسمیتر
برای انتخاب و خرید یا تهیه RFQ، باید موارد زیادی را در نظر بگیرید تا تجهیز انتخابی دقیقا مطابق با سیستم و نیازمندی شما باشد. این موارد را به صورت مرحلهبهمرحله در پایین توضیح دادیم.
- نوع فشار: Gauge، Absolute، Compound، Sealed Gauge یا Differential.
- LRV و URV: حد پایین و بالای کالیبراسیون همراه با واحد؛ مانند barg، bara، mbar یا psi.
- فشار کاری و طراحی: حداکثر فشار عادی، Surge، Vacuum و Overpressure احتمالی.
- سیال و شرایط آن: مایع، گاز یا بخار؛ خورندگی، ویسکوزیته، ذرات، احتمال کریستالشدن و سرویس ترش.
- دمای فرایند و محیط: در دمای بالا ممکن است Syphon، Cooling Element یا Diaphragm Seal لازم باشد.
- دقت و پایداری: Reference Accuracy، Total Performance و Long-term Stability را جداگانه بررسی کنید.
- خروجی و تغذیه: 4–20 mA دو سیمه، HART، ولتاژی، Fieldbus، IO-Link یا پروتکل دیگر.
- اتصال فرایندی: NPT، BSP، فلنجی، Hygienic یا Flush همراه با سایز و Male/Female بودن.
- Wetted Parts: معمولاً 316L است، اما برای سیال خورنده ممکن است آلیاژ یا Seal دیگری لازم باشد.
- اتصال الکتریکی و IP: کانکتور DIN، M12، Cable Gland یا Terminal Housing و درجه حفاظت محیطی.
- منطقه خطرناک: نوع حفاظت Ex ia یا Ex db، گروه گازی، کلاس دمایی و گواهی مورد پذیرش پروژه.
- نیاز ایمنی و مدارک: SIL، NACE MR0175/ISO 15156، Material Certificate، Calibration Certificate و Tagging.
- متعلقات نصب: Manifold، Valve، Syphon، Snubber، Mounting Bracket، Diaphragm Seal و Capillary.
- نمایش و تنظیم: نمایشگر محلی، Zero/Span قابل تنظیم، کلیدهای محلی یا Handheld Communicator.
Range را بیدلیل بسیار بزرگ انتخاب نکنید؛ زیرا کارکرد دائمی در بخش کوچکی از محدوده میتواند عملکرد اندازهگیری را تضعیف کند. از سوی دیگر، Range باید فشارهای عادی و گذرای مجاز را بدون Overrange نامناسب پوشش دهد. انتخاب نهایی باید با جداول Accuracy و Overpressure همان مدل انجام شود.
در جایگزینی مدل قدیمی، تطبیق Range و رزوه کافی نیست. نوع مرجع فشار، سیگنال، Pinout، Supply Voltage، بار مجاز حلقه، جهت نصب، متریال، دقت و Approval باید بررسی شوند. اگر Part Number کامل در دسترس باشد، Decode آن بهترین نقطه شروع است.
برای انتخاب یا جایگزینی پرشر ترنسمیتر، Datasheet، Part Number موجود یا اطلاعات فشار، دما، سیال، اتصال و سیگنال مورد نیاز را برای واحد فنی فیاماک ارسال کنید. پس از بررسی شرایط فرایندی، مدل مناسب، الزامات نصب و محدوده تأمین فنی مشخص خواهد شد.
سوالات متداول درباره ترنسمیترهای فشار
تفاوت سنسور فشار و پرشر ترنسمیتر چیست؟
در این مقاله، سنسور فشار، ترانسدیوسر فشار و پرشر ترنسمیتر یک تجهیز در نظر گرفته شدهاند. هر سه عنوان به تجهیزی اشاره دارند که فشار را اندازهگیری و به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند. برای تشخیص قابلیت واقعی محصول باید به Datasheet، نوع خروجی و مشخصات فنی مراجعه کرد، نه فقط نام درجشده در کاتالوگ.
چرا خروجی 4–20 mA بهجای 0–20 mA استفاده میشود؟
وجود 4 mA بهعنوان Live Zero کمک میکند مقدار صفر فرایند از قطع سیم یا ازبینرفتن تغذیه تشخیص داده شود. حلقه جریان همچنین برای انتقال در فاصله زیاد و محیط صنعتی مقاومت مناسبی در برابر نویز دارد.
ترنسمیتر Gauge را میتوان جایگزین Absolute کرد؟
خیر، مگر آنکه اثر فشار اتمسفر برای کاربرد قابلچشمپوشی و جایگزینی از نظر مهندسی تأیید شده باشد. این دو مرجع اندازهگیری متفاوتی دارند و در خلأ یا فشارهای پایین اختلاف آنها مهم است.
برای بخار چه پرشر ترنسمیتری مناسب است؟
مدل باید از نظر فشار، متریال و دما مناسب باشد. برای جلوگیری از رسیدن مستقیم بخار داغ به سنسور ممکن است Syphon، Condensate Leg یا Diaphragm Seal لازم شود. روش دقیق به فشار، دما، طراحی خط و Manual سازنده بستگی دارد.
آیا هر ترنسمیتر 4–20 mA قابلیت تنظیم Zero و Span دارد؟
خیر. بعضی مدلهای کامپکت با Range ثابت تولید میشوند و برخی فقط Trim محدود دارند. ترنسمیترهای Smart معمولاً امکان Re-range در حدود مجاز سنسور را ارائه میدهند. این قابلیت باید در Datasheet همان مدل تأیید شود.
برای استعلام قیمت سنسور فشار چه اطلاعاتی لازم است؟
نوع فشار، Range، واحد، سیال، فشار و دمای کاری، اتصال فرایندی، خروجی، تغذیه، دقت، IP و تأییدیههای مورد نیاز حداقل اطلاعات لازم هستند. ارائه Part Number تجهیز قدیمی نیز بررسی جایگزینی را دقیقتر میکند.