گیج فشار عقربهای (Analog Pressure Gauge) که با نام "گیج فشار آنالوگ" نیز شناخته میشود، یک تجهیز اندازهگیری کاملاً مکانیکی است که برای نمایش فشار یک سیال (مایع یا گاز) در یک سیستم به کار میرود. این تجهیز به دلیل سادگی در طراحی، قیمت بسیار مناسب، عدم نیاز به هرگونه منبع تغذیه الکتریکی و قابلیت اطمینان بالا، به پرکاربردترین و شناختهشدهترین ابزار برای نمایش محلی فشار در تمام صنایع و تاسیسات تبدیل شده است.
از موتورخانه یک ساختمان تا پیچیدهترین واحدهای پالایشگاهی، این نمایشگرهای ساده و در عین حال حیاتی، یک دید سریع و فوری از وضعیت فشار سیستم را برای اپراتورها و تکنسینها فراهم میکنند. اساس کار اکثر این گیجها بر پایه یک مکانیزم هوشمندانه به نام لوله بوردون (Bourdon Tube) استوار است.
گیج فشار عقربهای چگونه کار میکند؟ (مکانیزم لوله بوردون) ⚙️
عملکرد این تجهیز یک شاهکار مهندسی مکانیک است که در چند مرحله ساده خلاصه میشود:
-
لوله بوردون (Bourdon Tube): قلب گیج فشار، یک لوله فلزی توخالی و مقطع تخت شده است که به شکل حرف "C" (یا گاهی به صورت مارپیچ) خم شده است. یک سر این لوله به پورت ورودی فشار متصل و ثابت است و سر دیگر آن بسته و آزاد میباشد.
-
اثر فشار: هنگامی که سیال تحت فشار وارد لوله بوردون میشود، تمایل دارد که مقطع تخت شده لوله را به سمت دایرهای شدن تغییر دهد و در نتیجه، خم C شکل لوله را صاف کند.
-
انتقال حرکت: این حرکت جزئی و خطی انتهای آزاد لوله بوردون، از طریق یک سیستم اهرمبندی و چرخدندههای بسیار دقیق، تقویت شده و به یک حرکت چرخشی تبدیل میشود.
-
نمایش فشار: این حرکت چرخشی نهایتاً به یک عقربه (Pointer) منتقل شده و آن را بر روی یک صفحه مدرج و کالیبره شده حرکت میدهد تا مقدار فشار را نمایش دهد.
انواع اصلی گیجهای فشار عقربهای
گیجهای آنالوگ بر اساس ساختار داخلی و کاربرد به چند دسته اصلی تقسیم میشوند:
۱. گیج فشار خشک (Dry Gauge)
این نوع، استانداردترین و پایهایترین مدل گیج فشار است که محفظه داخلی آن با هوا پر شده است.
-
کاربرد: برای نصب بر روی سیستمهایی که لرزش (Vibration) و نوسانات فشاری شدید ندارند، ایدهآل است. مانند خطوط آب، کمپرسورهای هوای کوچک و کاربردهای عمومی.
-
مزایا: پایینترین قیمت.
-
معایب: در محیطهای دارای لرزش، عقربه به شدت نوسان کرده و خواندن آن دشوار یا غیرممکن میشود. همچنین، تغییرات دمای محیط میتواند باعث ایجاد رطوبت و تقطیر در داخل صفحه شده و به مکانیزم آسیب برساند.
۲. گیج فشار روغنی (Liquid-Filled Gauge)
در این مدل، محفظه گیج با یک مایع ویسکوز (معمولاً گلیسیرین یا سیلیکون) پر و به صورت کامل آببندی شده است.
-
چرا از روغن استفاده میشود؟
-
جذب لرزش: روغن، تمام حرکات ناشی از لرزشهای شدید و پالسهای فشار را دمپ کرده و باعث میشود عقربه کاملاً پایدار و خوانا باقی بماند.
-
روانکاری مکانیزم: روغن به طور مداوم قطعات متحرک داخلی (چرخدندهها و اهرمها) را روانکاری کرده و از فرسودگی آنها جلوگیری میکند که این امر به طور چشمگیری طول عمر گیج را افزایش میدهد.
-
جلوگیری از تقطیر: پر بودن محفظه از ورود رطوبت جلوگیری کرده و از زنگزدگی قطعات داخلی یا یخزدگی در دماهای پایین ممانعت میکند.
-
-
کاربرد: انتخاب استاندارد برای نصب بر روی تجهیزات دارای لرزش مانند پمپها، کمپرسورها، پرسهای هیدرولیک و هر سیستمی با نوسانات فشار.
۳. گیج فشار دیافراگمی (Diaphragm Gauge)
این نوع گیج با یک دیافراگم سیل یکپارچه شده است. دیافراگم، گیج را از سیال فرآیند ایزوله میکند و برای اندازهگیری فشار سیالات بسیار خورنده، ویسکوز (غلیظ) یا دارای ذرات جامد (اسلاری) که میتوانند مکانیزم لوله بوردون را مسدود یا تخریب کنند، استفاده میشود.
نکات کلیدی در انتخاب گیج فشار عقربهای
-
محدوده فشار (Pressure Range): همیشه محدودهای را انتخاب کنید که فشار کاری نرمال سیستم شما در یک سوم میانی صفحه قرار گیرد. این کار دقت و طول عمر گیج را به حداکثر میرساند.
-
قطر صفحه (Dial Size): بر اساس فاصلهای که قرار است گیج از آن خوانده شود، انتخاب میگردد.
-
سایز و موقعیت اتصال: سایز رزوه (1/4، 1/2 اینچ و...) و موقعیت آن (اتصال از زیر یا اتصال از پشت).
-
جنس قطعات: جنس قطعات در تماس با سیال (معمولاً برنج برای کاربردهای عمومی و استیل برای مواد خورنده) باید با سیال سازگار باشد.
جمعبندی: گیج فشار عقربهای یک ابزار بنیادی، قابل اعتماد و اقتصادی برای نمایش محلی فشار است. مکانیزم مکانیکی و ساده آن، این تجهیز را به گزینهای مستحکم و بادوام تبدیل کرده است. مهمترین تصمیم در انتخاب این گیج، تشخیص نیاز به مدل خشک برای کاربردهای ثابت یا مدل روغنی برای کاربردهای دارای لرزش است که این انتخاب مستقیماً بر خوانایی و طول عمر تجهیز تأثیر میگذارد.
