يشرح هذا المقال ما هي أجهزة قياس الضغط وفيم يتم استخدامها. ستكون قادرًا على رؤية الأنواع المختلفة لأجهزة قياس الضغط وكيفية عمل مقياس الضغط وتطبيقات أداة القياس هذه. بالإضافة إلى ذلك، ستجد بعض النصائح لشراء مقياس الضغط المناسب.
ما هو مقياس الضغط؟
مقياس الضغط هو أداة تستخدم لقياس ضغط السائل المنتشر في دائرة مغلقة. بمعنى آخر، مقياس الضغط هو أداة تستخدم لقياس ضغط السائل أو الغاز.
يُسمى مقياس الضغط أيضًا بمقياس الضغط.
عادةً، تقيس أجهزة قياس الضغط الضغط باعتباره ضغطًا قياسيًا، وهو الفرق بين الضغط المطلق والضغط الجوي. ولهذا السبب يسمى الضغط النسبي أيضًا بالضغط المقياسي.
وبالتالي، يمكن لمقياس الضغط قياس الضغوط الإيجابية فقط، أي الضغوط الأكبر من الضغط الجوي. من المهم أخذ هذه الميزة بعين الاعتبار لأنه إذا تم استخدام مقياس الضغط لقياس الضغط السلبي، فإنه سيفشل بالتأكيد.
أنواع أجهزة قياس الضغط
يمكن تصنيف أجهزة قياس الضغط إلى الأنواع التالية:
- مقياس ضغط بوردون : هذا هو النوع الأكثر استخدامًا لقياس الضغط. يتكون مقياس ضغط بوردون من أنبوب مغلق من أحد طرفيه ومفتوح من الطرف الآخر. يتم توصيل الطرف المفتوح بالحاوية المراد قياس ضغطها ويشير مقياس الضغط إلى قيمتها.
- المانومتر ذو فرعين مفتوحين : وهو عبارة عن أنبوب زجاجي على شكل حرف U يحتوي على سائل معروف الكثافة (مثل الزئبق). أحد فروع مقياس الضغط مفتوح للغلاف الجوي، بينما الفرع الآخر متصل بالسائل. ومن ثم يقوم ضغط المائع بتحريك السائل داخل مقياس الضغط حتى يصل إلى حالة التوازن، ومن ارتفاع السائل يمكننا استنتاج ضغط الوعاء.
- مقياس الضغط المقتطع : عمل هذا النوع من أجهزة قياس الضغط هو نفس جهاز قياس الضغط السابق إلا أن أحد فروعه مفتوح للجو. ولذلك، فإن الضغط الذي يوفره مقياس الضغط هو ضغط مطلق وليس ضغطًا نسبيًا. يتم استخدامه لقياس الضغوط الصغيرة جدًا (1 Torr = 133.322 Pa).
- مقياس الضغط المعدني : هذه الأنواع من أجهزة قياس الضغط هي في الواقع بارومترات تم تعديلها بحيث يعمل ضغط السائل من الداخل ويعمل الضغط الجوي من الخارج. وهي تستخدم على نطاق واسع في القطاع الصناعي.
- مقياس الضغط الرقمي : مقياس ضغط قادر على قياس الضغط باستخدام جهاز الاستشعار. يتمتع هذا النوع من أجهزة قياس الضغط بميزة توفير قيمة القياس مباشرة على الشاشة.
كيف يعمل مقياس الضغط
الآن بعد أن عرفنا تعريف مقياس الضغط وما هي الأنواع المختلفة لمقاييس الضغط، يشرح هذا القسم كيفية عمل مقياس ضغط بوردون، لأنه الأكثر استخدامًا.
مقياس ضغط بوردون عبارة عن أنبوب ملفوف ذو طرفين. يتم إغلاق أحد الأطراف ببساطة، لذلك لا يكون على اتصال بالجو. والطرف الآخر متصل بالوعاء الذي يوجد فيه السائل الذي نريد معرفة ضغطه.
عند توصيل الأنبوب بالحاوية، يقوم ضغط السائل بتحريك إبرة قياس الضغط. كلما زاد الضغط الذي تمارسه، زاد دوران الإبرة. ولذلك، فإن الإبرة تحدد قيمة ضغط السائل على مقياس تمت معايرته مسبقًا.
وإليكم مقطع فيديو يشرح أجزاء جهاز قياس الضغط وكيفية عمل جهاز قياس الضغط بداخله:
لإطالة عمر مقياس الضغط، من المهم الانتباه إلى ظروف القياس. الأسباب الأكثر شيوعًا التي تؤدي إلى فشل مقياس الضغط هي اهتزاز الأنبوب، وتكثيف الماء، ودرجات الحرارة القصوى، وارتفاع الضغط، والعمل دائمًا في نطاق ضغط مرتفع.
لذلك، إذا كنت تقيس الضغط بشكل متكرر باستخدام مقياس الضغط في أي من الحالات المذكورة أعلاه، فمن المهم الحفاظ عليه جيدًا أو تغييره كثيرًا، وإلا فقد يشير ذلك إلى قياس ضغط غير صحيح.
اختر مقياس الضغط المناسب
يقدم هذا القسم بعض التوصيات لاختيار مقياس الضغط المناسب للقياس الذي تحتاج إلى إجرائه:
- حجم مقياس الضغط : اعتمادًا على المساحة الموجودة في التركيب، يمكنك استخدام مقياس ضغط أكبر أو أصغر. لكن ضع في اعتبارك أنه كلما كان حجمه أكبر، زادت الانقسامات الموجودة فيه وبالتالي يمكن الحصول على قراءة ضغط أكثر دقة.
- درجة حرارة القياس : من المنطقي أن درجة الحرارة التي يجب إجراء القياسات عندها تحدد أيضًا مقياس الضغط. للتأكد من أن مقياس الضغط مناسب لظروفك، يمكنك مراجعة ورقة بيانات مقياس الضغط أو سؤال الشركة المصنعة. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة، فمن الأفضل عادةً قياس الضغط باستخدام مقياس ضغط معدني.
- تطبيق مقياس الضغط : الصناعة التي سيتم استخدام مقياس الضغط فيها ذات صلة أيضًا، حيث لا يمكن لبعض المواد أن تتلامس مع مواد معينة. على سبيل المثال، إذا كان المقصود قياس ضغط مياه الشرب، فيجب أن يكون مقياس الضغط نظيفًا دائمًا وألا يحتوي على الرصاص.
- السائل المراد قياسه : بنفس الطريقة، يمكن للسائل الذي سيتم قياس ضغطه أن يكيف مادة مقياس الضغط. على سبيل المثال، إذا تم قياس ضغط مادة كيميائية مسببة للتآكل، فيجب أن يكون مقياس الضغط مصنوعًا من مادة متينة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
- نطاق ضغط مقياس الضغط : يعد نطاق الضغوط التي يمكن أن يقيسها مقياس الضغط عاملاً آخر يجب أخذه في الاعتبار، حيث لا يوصى بأن يعمل مقياس الضغط عادةً في منطقة الضغط القصوى. وبالمثل، إذا تم اختيار مقياس ضغط ذو نطاق ضغط واسع جدًا ولكن الضغط المراد قياسه منخفض، فلن تكون قراءة الضغط دقيقة.
تطبيقات قياس الضغط
مقياس الضغط هو أداة قياس تستخدم على نطاق واسع لأنه يحتوي على تطبيقات لا حصر لها، يمكنك رؤية أكثرها شيوعًا أدناه:
- في القطاع الصناعي، تستخدم أجهزة قياس الضغط على نطاق واسع لقياس ضغط العملية.
- أحد تطبيقات مقياس الضغط في الحياة اليومية يتعلق بإطارات السيارات، والتي تستخدم لمعرفة ضغط النفخ.
- يستخدم مقياس الضغط أيضًا لمعرفة ضغط الأنابيب المنزلية.
- يمكن استخدام أجهزة قياس الضغط للتأكد من السلامة، على سبيل المثال لمعرفة ضغط زجاجة الغاز أو الغلاية.
الفرق بين مقياس الضغط والبارومتر
الفرق بين مقياس الضغط والبارومتر هو نوع الحاوية التي يقيسون الضغط منها. يمكن لمقياس الضغط قياس ضغط الحاويات المغلقة، بينما يقيس البارومتر ضغط الحاويات المفتوحة. وبالتالي فإن البارومتر يقيس الضغط الجوي.
الفرق بين مقياس الضغط ومقياس الفراغ
الفرق بين مقياس الضغط ومقياس الفراغ هو نطاق الضغوط التي يمكن قياسها. يستخدم مقياس الضغط لقياس الضغوط الأعلى من الضغط الجوي، في حين أن مقياس الفراغ يمكنه فقط قياس الضغوط تحت الضغط الجوي.
يمكن أيضًا تسمية مقياس الفراغ بمقياس ضغط الفراغ.