نوع الضغط يعني عادة ما المرجع الذي تقيس عليه (المطلق مقابل المقياس مقابل التفاضلي، وما إلى ذلك). وفي المناقشات الهندسية، يمكن أن تشمل أيضًا مفاهيم الضغط الجسدي (الساكن، الديناميكي، الهيدروستاتيكي، ضغط البخار...). تتناول هذه المقالة كلا الأمرين، حتى تتمكن من تحديد المستشعرات بشكل صحيح وتجنب الأخطاء الميدانية الشائعة.

خريطة الموضوع

  • أنواع الضغط المرجعية: مطلق، قياس (نسبي)، تفاضلي، قياس مختوم
  • الصيغ الرئيسية: بابس = خريج + باتمو Pg = بابس - باتمو ΔP = P1 − P2
  • قياس الفراغ/المركب ومتى يتم استخدامها
  • مرجع مهووس مقابل مختوم (عندما لا تتمكن من تشغيل أنبوب تنفيس)
  • رسم خرائط التطبيق الحقيقي: الإطارات والخزانات والمرشحات وقنوات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومضخات التفريغ والقياسات الجوية

1) أنواع الضغط المرجعية (أهم “أنواع الضغط” للحساسات)

لغة يلخصها جيدًا: يتم التمييز بين الأنواع الرئيسية فقط عن طريق الضغط المرجعي (مطلق، قياس/نسبي، تفاضلي).

1.1 الضغط المطلق (بابس)

تعريف: الضغط المشار إليه بـ (قريب) فراغ مثالي كنقطة الصفر.

السلوكيات الرئيسية

  • الفراغ الحقيقي هو 0 على نطاق مطلق.
  • إذا قمت بفتح مستشعر مطلق للغلاف الجوي، فإنه يقرأ تقريبًا الضغط الجوي المحلي (يختلف باختلاف الطقس/الارتفاع).

حالات الاستخدام الشائع

  • الضغط الجوي، تعويض الارتفاع، الغرف المغلقة، أنظمة التفريغ، حسابات الغليان/التجويف، أي تطبيق تحتاج فيه إلى مرجع ثابت مستقلة عن الطقس.

التسميات المشتركة

  • كبا (أ)، بار (أ)، psia

1.2 قياس الضغط / الضغط النسبي (Pg)

تعريف: الضغط المشار إليه الضغط الجوي المحيط السائد.

توفر WIKA العلاقة الأساسية:

صز=صأبق-صمع

السلوكيات الرئيسية

  • عندما تساوي النقطة المقاسة الهواء المحيط، يقرأ مستشعر القياس ~0.
  • تتغير قراءات المقياس إذا تغير الضغط الجوي (وهذا أمر طبيعي، لأن الغلاف الجوي هو المرجع).

حالات الاستخدام الشائع

  • ضغط الإطارات، المضخات، الضواغط، الخزانات المفتوحة، معظم قراءات الضغط الصناعي "اليومي".

التسميات المشتركة

  • كيلو باسكال (ز)، بار (ز)، PSIG

1.3 ضغط الفراغ (مقياس سلبي) ومقاييس فراغ

في الممارسة العملية، غالبًا ما تعني كلمة "الفراغ". الضغط تحت الغلاف الجوي، معبرًا عنها بالنسبة للغلاف الجوي (مرجع المقياس)، ويظهر أحيانًا كمقياس ضغط سلبي أو كـ "الفراغ في الزئبق".

عندما يكون المطلق أفضل: إذا كنت بحاجة إلى قيم ضغط منخفض لا لبس فيها، استخدم الضغط المطلق (لأن قياس الفراغ يمكن أن يكون غامضًا بدون سياق).


1.4 الضغط التفاضلي (ΔP)

تعريف: الفرق بين الضغطين:

دص=ص1-ص2

السلوكيات الرئيسية

  • يمكن أن يكون كلا الجانبين مختلفين؛ الأداة تقارير الفرق فقط.
  • يُستخدم على نطاق واسع في أنظمة المعالجة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) لأنه "يقوم بعملية الطرح نيابةً عنك".

حالات الاستخدام الشائع

  • مراقبة المرشح، الضغط الساكن في غرف الأبحاث/القنوات، قياس التدفق عبر الفتحة/فنتوري، مستوى السائل في الخزانات المغلقة، المبادلات الحرارية.

التسميات المشتركة

  • باسكال دب، كبا ΔP، psid

1.5 قياس الضغط المختوم (PSIS) / مرجع مختوم

تعريف: مثل قياس الضغط، ولكن المرجع الجوي هو محصورين (مختومين) داخل المستشعر بدلا من تنفيس إلى البيئة المحيطة.

لماذا هو موجود

  • لا تستطيع العديد من المنشآت تشغيل خط تنفيس (المعدات الغاطسة، البيئات القاسية، العبوات المدمجة). يتجنب المقياس المختوم التنفيس ولكنه يستخدم مرجعًا محصورًا ثابتًا.

السلوك الرئيسي الذي يجب معرفته

  • نظرًا لأن الضغط الجوي الحقيقي يتغير مع الطقس والارتفاع، فقد لا يقرأ مستشعر القياس المختوم الرقم "0" بالضبط عند تعرضه للمحيط الحالي (مرجعه هو الغلاف الجوي المغلق).

التسميات المشتركة

  • ملاحظة:، قياس مختوم، مختوم نسبي

1.6 الضغط المركب (المقياس المركب)

يعرض القياس المركب كلا من الضغط الإيجابي والفراغ (السلبي بالنسبة للغلاف الجوي) على نفس القرص/المقياس - وهو مفيد عندما يتمكن النظام من التأرجح من الفراغ إلى الضغط.

2) الصيغ "التي يجب معرفتها" (التحويلات المرجعية)

من العلاقات المرجعية لـ WIKA:

  • مطلق من المقياس

صأبق=صز+صأرم

  • قياس من المطلق

صز=صأبق-صمع

  • التفاضلي

دص=ص1-ص2

3) جدول الاختيار السريع (أي نوع الضغط يجب أن تحدده؟)

نوع الضغطمرجعالأفضل لأمثلة نموذجية
مطلقفراغ (0)مرجع مستقل عن الطقس/الارتفاع؛ أنظمة فراغالبارومتري، الغرف المغلقة، مضخات التفريغ
مقياس (تنفيس)الجو المحليمعظم القراءات الصناعية "فوق الغلاف الجوي".الضواغط، المضخات، الخزانات المفتوحة، الإطارات
التفاضليص1 - ص2مراقبة "انخفاض الضغط" أو "نقطتين".المرشحات والقنوات وعناصر التدفق
مقياس مختومجو مختومعندما يكون التنفيس مستحيلاالأجهزة الغاطسة / المختومة عن بعد
مُجَمَّعالغلاف الجوي (±)الأنظمة التي تعبر الفراغ ↔ الضغطخدمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، واختبار التسرب

4) مفاهيم الضغط الجسدي (غالبًا ما تسمى أيضًا "أنواع الضغط")

هذه ليست "أوضاع مرجعية"، ولكنها مهمة في أنظمة السوائل ويمكن أن تؤثر على وضع المستشعر.

4.1 الضغط الجوي (البارومتري).

يشار عادة إلى الجو القياسي باسم 101.325 كيلو باسكال (مطلق) عند مستوى سطح البحر (الاسمية)، ولكن القيم المحلية تتغير مع الطقس والارتفاع.

4.2 الضغط الهيدروستاتيكي (السوائل في حالة الراحة)

الضغط الناتج عن عمود السوائل:

ص=ص0+صزح

ولهذا السبب يمكن أن تؤدي اختلافات الارتفاع إلى اختلافات ضغط قابلة للقياس في السوائل (الخزانات، وقياس المستوى، وخطوط الأنابيب).

4.3 الضغط الساكن والديناميكي والركود (الإجمالي).

  • الضغط الديناميكي ويتعلق بحركة السوائل ويرتبط بالطاقة الحركية لكل حجم؛ إنها جزء من معادلة برنولي.
  • ضغط الركود (الضغط الكلي) يجمع بين الاستاتيكية والديناميكية في التدفق غير القابل للضغط.

هذه المفاهيم مهمة بالنسبة لأنابيب البيتوت، وقياسات تدفق الهواء، وعندما يتم وضع صنابير الضغط بشكل سيئ في تيارات عالية السرعة.

4.4 ضغط البخار

ضغط البخار هو ضغط البخار المتوازن مع مرحلته السائلة/الصلبة عند درجة حرارة معينة - وهو أمر مهم بالنسبة لنقاط الغليان والتبخر وهوامش التجويف.

4.5 الضغط الجزئي (مخاليط الغاز)

في مخاليط الغاز، الضغط الكلي هو مجموع الضغوط الجزئية للمكونات (قانون دالتون).
وهذا مهم بالنسبة لأجهزة استشعار الأكسجين، ومزج الغاز، والرطوبة، وبعض حسابات سلامة العمليات.

5) How to write pressure specs correctly (so buyers & engineers don’t misread them)

5.1 قم دائمًا بتضمين المرجع في الوحدة

جيد:

  • 0-10 بار (ز)
  • 80-120 كيلو باسكال (أ)
  • 0-500 باسكال ΔP

تجنب: "0-10 بار" (مرجع مفقود).

5.2 استخدم لواحق متسقة

الاتفاقيات الميدانية المشتركة:

  • psia / psig / psid
  • كيلو باسكال (أ) / كيلو باسكال (ز) / كيلو باسكال ΔP
    غالبًا ما تؤكد إرشادات الصياغة على ذكر المرجع بوضوح لتجنب الغموض.

6) الأخطاء الشائعة (وكيفية تجنبها)

  1. استخدام المقياس عندما تحتاج إلى المطلق (الارتفاع/الطقس يخلق "انجرافًا" واضحًا).
    إذا كانت العملية مغلقة أو كنت بحاجة إلى مرجع ثابت، فاختر مطلقًا.

  2. إن نسيان المقياس المختوم ليس "مقياسًا حقيقيًا"
    لا يمكن للمرجع المختوم تتبع التغييرات البارومترية في الوقت الفعلي، لذلك يمكن تغيير "الصفر".

  3. التعامل مع قراءات مقياس الفراغ على أنها مطلقة
    يمكن أن تكون قيم الفراغ غامضة ما لم يتم ذكر المرجع.

  4. تحديد ΔP مع تثبيت مستشعر قياس أحادي المنفذ
    يتطلب الترس التفاضلي سباكة صحيحة (منفذين، جانب مرتفع/منخفض صحيح).

الأسئلة الشائعة

ما هي أبسط طريقة لشرح الضغط المطلق مقابل الضغط المقياس؟

يُشار إلى ضغط المقياس بالغلاف الجوي؛ يشير الضغط المطلق إلى الفراغ. تعرف WIKA المقياس بأنه .

متى يجب علي اختيار جهاز استشعار الضغط المحكم؟

عندما لا تتمكن من تنفيس الجانب المرجعي إلى البيئة المحيطة (الأجهزة الغاطسة أو المغلقة).

ما هو الضغط التفاضلي المستخدم في أغلب الأحيان؟

مراقبة انخفاض الضغط (المرشحات)، وقياس التدفق عبر القيود، والتحكم في ضغط القناة/الغرفة.

ما هو المقياس المركب؟

مقياس يشير إلى الضغط الإيجابي والفراغ (سلبي بالنسبة للغلاف الجوي).

لماذا لا يقرأ المقياس المختوم دائمًا 0 بالضبط في الهواء الطلق؟

لأن مرجعه هو الضغط الجوي المحصور وقت الختم، بينما الغلاف الجوي الحقيقي يتغير بتغير الطقس والارتفاع.

كيف يمكنني تحويل القياس إلى مطلق؟

يستخدم صأبق=صز+صأرمP_{abs} = P_g + P_{atm}.

اترك الرد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. يتم وضع علامة على الحقول المطلوبة *