گیج فشار و حرارت

گیج فشار، ابزاری برای اندازه گیری وضعیت یک سیال (مایع یا گاز) که با نیرویی که سیال در حالت سکون روی واحد سطح اعمال می کند، مانند پوند بر اینچ مربع یا نیوتن بر سانتی متر مربع مشخص می شود.

قرائت روی یک گیج که تفاوت بین دو فشار است به فشار گیج معروف است. اگر کمترین فشار، فشار جو باشد، فشار کل یا مطلق، مجموع فشار گیج و اتمسفر است.

ساده ترین دستگاه برای اندازه گیری فشارهای ساکن تا حدود 90 پوند بر اینچ مربع (62 نیوتن بر سانتی متر مربع) یک مانومتر لوله U (نشان داده شده در شکل) است که در آن یک ستون از مایع در لوله به یک منطقه باز است. از فشار بالا و ستون دیگر به منطقه ای با فشار کم. فشار دیفرانسیل با اختلاف سطح بین دو ستون مایع نشان داده می شود و به صورت اختلاف سطح ضرب در چگالی مایع محاسبه می شود. مایعات مانومتر که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند جیوه، روغن، الکل و آب هستند.

تاریخچه گیج فشار

گیج لوله بوردون که در حدود سال 1850 اختراع شد، هنوز یکی از پرکاربردترین ابزارها برای اندازه گیری فشار انواع مایعات و گازها از جمله بخار، آب و هوا تا فشار 100000 پوند بر اینچ مربع (70000 نیوتن) است. در هر سانتی متر مربع). این دستگاه (در شکل نیز نشان داده شده است) از یک لوله دایره ای مسطح تشکیل شده است که به صورت یک قوس دایره ای پیچیده شده است. یک انتها به یک بلوک مرکزی لحیم شده و به سیالی که فشار آن باید اندازه گیری شود باز است. سر دیگر مهر و موم شده و به دوک اشاره گر متصل می شود. هنگامی که فشار داخل لوله بیشتر از فشار بیرونی باشد، لوله تمایل به صاف شدن دارد و در نتیجه نشانگر را می چرخاند. فشار در مقیاس دایره ای خوانده می شود.

از دم و دیافراگم های فلزی نیز به عنوان عناصر حسگر فشار استفاده می شود. به دلیل انحرافات زیاد برای تغییرات فشار کوچک، ابزارهای دم به ویژه برای فشارهای زیر اتمسفر مناسب هستند. دو دیافراگم موجدار که در لبه های خود مهر و موم شده اند تا یک کپسول را تشکیل دهند که تخلیه می شود، در فشارسنج های آنروید برای اندازه گیری فشار اتمسفر استفاده می شود (به ارتفاع سنج مراجعه کنید).

این ابزارها از اتصالات مکانیکی استفاده می کنند و بنابراین در درجه اول برای اندازه گیری فشارهای ساکن یا فشارهایی که به آرامی تغییر می کنند مفید هستند. برای تغییر سریع فشارها، مبدل های فشار الکتریکی که فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند مناسب تر هستند. اینها عبارتند از کرنش سنج. عناصر مقاومت تماس متحرک؛ و دستگاه های اندوکتانس، رلوکتانس، خازنی و پیزوالکتریک. مبدل‌های الکترومکانیکی که در کنترل‌کننده‌های هیدرولیک، جایی که به سرعت و قدرت نیاز است، استفاده می‌شوند، تغییرات فشار سیال را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.