گیج فشار آنالوگ یکی از ساده ترین ابزار هایی است که برای اندازه گیری فشار مورد استفاده قرار می گیرد و کالیبراسیون تجهیزات فشار یکی از آسان ترین ابزار کالیبراسیون صنعتی ها است. از طرف دیگر این دستگاه که مانند فلومتر و گیج دما یکی از ابزار هایی است که بیشتر با خطا مواجه می شود.
اکثر خطاها ناشی از اندازه گیری خارج از تحمل دستگاه یا صفر نبودن عقربه دستگاه است. مشکلاتی که معمولا در گیج فشار آنالوگ با آن مواجه می شوید به شرح زیر است :
• سوزن فشار سنج گیر کرده است.
• گیج فشار صفر نمی شود.
• قرائت فشار بسیار دور یا خارج از کالیبراسیون است.
• در بدترین حالت، گیج فشار در هیچ حالتی کار نمی کند.
هنگامی که این اتفاق می افتد، بالافاصله گیج را پرتاب نکنید یا دور نیندازید. خوشبختانه هنوز راه هایی برای تنظیم یا تعمیر فشار سنج ها وجود دارد. در این مقاله به بررسی موارد زیر خواهیم پرداخت :
۱- پنج روش درمورد نحوه تنظیم گیج فشار
۲- مواردی که باید پیش از تنظیم یا تعمیر درنظر بگیرید
۳- نحوه تشخیص خطا در گیج فشار و تنظیم صحیح
۴- اطمینان از مقدار اندازه گیری شده توسط گیج
تغییر موقعیت صفر نشانگر سوزن گیج
در ادامه دلایلی وجود دارد که نشان می دهد فشار سنج ها از حالت عادی خارج می شوند:
۱- تغییرات ارتفاع و دما و ارتعاشات بیش از حد
۲- فشار بیش از حد لوله بوردون به دلیل قرار گرفتن در معرض فشار زیاد
۳- استفاده زیاد از گیج یا قرار گیری طولانی مدت در چرخه فشار
۴- سایش در قطعات مکانیکی دستگاه
مواردی که پیش از تنظیم یا تعمیر فشار سنج بایستی در نظر گرفته شوند
زمانی که مقدار خوانده شده توسط گیج فشار را با استاندارد مرجع کالیبراتور فشار مقایسه می کنیم، می توانیم خطاهای گیج فشار را حین اجرای کالیبراسیون شناسایی کنیم.
فرمول محاسبه خطا گیج فشار :
EROR = UUT reading – reference standard reading
اگر خطای شناسایی شده طبق استاندارد کالیبراسیون قابل قبول نیست یا بیش از حد بزرگ است، آنگاه ضروری است تا گیج فشار عقربه ای تنظیم شود. در طول فرآیند کالیبراسیون گیج فشار، امکان دارد با ایراداتی برخورد کنیم که امکان تنظیم یا تعمیر دستگاه وجود نداشته باشد. این ایرادات عبارت اند از :
• خطای دستگاه بیش از ۱۰ درصد full scale باشد.
• صفر دستگاه بیش از ۲۵ درصد خطا داشته باشد.
• گیج هایی با علائم نشتی و خورندگی بدنه
• گیج هایی که سوزن آن ها به دلیل اصطکاک زیاد شل شده باشد یا سوکت ها و رزوه های آن ها آسیب دیده باشد.
با مشاهده این موارد تنها گزینه خرید دستگاه نو و جایگزین کردن آن با دستگاه آسیب دیده می باشد.
۵ تکنیک برای تنظیم یا تعمیر گیج فشار
۱- باز کردن دریچه برای آزاد سازی فشار ایجاد شده
۲- شیشه یا پوشش پلاستیکی گیج های روغنی را باز کرده و سپس سوزن را بردارید.
۳- چرخاندن پیچ واقع در سطح ترازو
۴- تنظیم دستگیره پایین فشار سنج
۵- تنظیم پیچ خود سوزن (نشانگر) گیج
به یاد داشته باشید تکنیک های فوق به ساخت یا طراحی گیج فشار بستگی دارد.
۱- باز کردن دریچه برای آزاد سازی فشار ایجاد شده
به دلیل تغییرات دما و ارتفاع، فشاری داخل گیج ایجاد می گردد و قابلیت حرکت سوزن را کاهش می دهد. ساده ترین راه برای حل این مشکل باز کردن دریچه گیج جهت ازاد شدن فشار اضافی داخل دستگاه می باشد. فراموش نکنید پس از انجام این فرآیند، دریچه را بازگردانده و مجددا آب بندی کنید؛ زیرا امکان دارد روغن داخل گیج نشت کند و به تجهیز آسیب برساند.
دریچه فشار سنج را به حالت باز چرخانده و پس از اتمام کار به حالت بسته بازگردانید.
۲- شیشه یا پوشش پلاستیکی گیج های روغنی را باز کرده و سپس سوزن را بردارید.
گیج های بدون روغن یا گیج فشار دیجیتال که به طور دائمی آب بندی نشده اند (اکثر گیج های روغنی درحالتی که امکان تنظیم یا تعمیر نداشته باشند به طور کامل آب بندی می شوند) یا در برخی گیج های روغنی که قابلیت باز شدن دارند، پیش باز کردن پوشش شیشه ای یا پلاستیکی، بایستی روغن داخل آن را خالی کنید. به روغن داخل فشار سنج، روغن گلیسیرین یا سیلیکون می گویند. مزایای گیج های روغنی به شرح زیر است :
• حفاظت بیشتر گیج های فشار روغنی از عوامل محیطی، رطوبت و تراکم آب
• برخی از قطعات مکانیکی در اثر وجود گرد و غبار یا خوردگی گیر می کنند؛ این روغن به عنوان روان کننده قطعات مکانیکی به ویژه اشاره گر سوزن عمل کرده و باعث نرم کردن حرکت آن می شود.
• برخی دیگر مانند سوزن گیج در اثر ارتعاش زیاد می شکنند یا برداشته می شوند؛ گیج فشار پر از مایع در برابر لرزش های قوی مقاومت می کند، در نتیجه سوزن پایدار تر شده و دقت را افزایش می دهد.
تنظیم فشار سنج از طریق حذف نشانگر سوزن
در صورتی که آزاد کردن فشار داخل دستگاه مشکل را حل نکند، برای اصلاح خطا صفر دستگاه، پس از برداشتن پوشش دستگاه و خالی کردن روغن گیج مراحل زیر را انجام دهید :
• نشانگر دستگاه را با استفاده از دستگاه کشنده سوزن بکشید.
• پس از برداشتن سوزن، گیج فشار را به یک منبع فشار شناخته شده وصل کنید.
• فشاری در حدود ۵۰ درصد از مقیاس کامل آن ایجاد کنید؛ پس از تنظیم فشار، سوزن را با همان مقدار فشار عرضه شده برگردانید. به عنوان مثال فشار ۱۰۰ psi را از استاندارد مرجع ایجاد کنید، سپس سوزن را روی مقیاس ۱۰۰ psi بر روی گیج فشار ثابت کنید.
• فشار ورودی را روی محدوده دیگری مانند ۲۰۰ psi تنظیم کرده و اطمینان حاصل کنید که گیج مقدار ۲۰۰ psi را نشان میدهد.
• پس از این مرحله پوشش دستگاه را برگردانده و گیج را از روغن پر کنید و دستگاه را آب بندی کنید.
۳- تنظیم دستگیره پایین فشار سنج
برخی از فشار سنج های دیافراگمی که در لوله کشی های تصفیه آب استفاده می شوند، دارای یک دستگیره قابل تنظیم در قسمت پایین بدنه هستند. برای تنظیم آن تنها کافی است قفل را بردارید تا دستگیره برای تنظیم سوزن به صورت آزادانه بچرخد.
گیج فشار دیافراگمی
۴- تنظیم پیچ واقع در داخل فشار سنج
برخی از فشار سنج هایی که در خطوط گاز استفاده می شوند، دارای پیچ قابل تنظیم در داخل بدنه، پشت سوزن یا داخل صفحه گیج هستند. برای دسترسی به این پیچ تنها کافی است درپوش را بردارید؛ سپس این پیچ را در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا سوزن به حالت صفر برگردد. پس از صفر شدن سوزن مجددا با اعمال فشار شناخته شده، از عملکرد صحیح گیج اطمینان حاصل نمایید.
گیج فشار با پیچ قابل تنظیم درون صفحه
۵- تنظیم پیچ نشانگر سوزن گیج
سوزن فشار سنج با پیچ قابل تنظیم
پس از برداشتن پوشش، به کمک یک پیچ گوشتی و با احتیاط کامل پیچ را چرخانده تا در نقطه صفر قرار بگیرد. در حین چرخش پیچ، بایستی سوزن را نگه دارید تا تنظیم نشانگر به درستی انجام شود. در این تنظیم باید دقت بیشتری داشته باشید؛ چراکه سوزن از داخل به فنر متصل بوده و بسیار حساس است. فشار زیاد به پیچ می تواند به کل قطعه یا گیج فشار آسیب برساند.
نگه داشتن سوزن حین چرخاندن پیچ
چگونه می توان صحت عملکرد گیج فشار را پس از تنظیم بررسی کرد؟
در هر تنظیم یا کالیبراسیونی که انجام می دهیم، باید بررسی کنیم که آیا قرائت ها در محدوده قابل قبول یا محدوده قابل تحمل دستگاه هستند یا خیر. معیار های تحمل دستگاه بر اساس موارد زیر تعیین می شوند :
• مشخصات سازنده
• فرآیند
• استاندارد های بین المللی یا الزامات نظارتی مانند ASTM یا ISO.
به عنوان مثال، ما از مشخصات سازنده برای تایید فشار سنج استفاده خواهیم کرد و باید مراحل زیر انجام شود :
درجه دقت (کلاس دقت) گیج فشار را تعیین کنید. کلاس دقت اکثر گیج های فشار در صفحه آن ها مشخص شده است. این کلاس دقت دارای یک MPE معادل (حداکثر خطای مجاز) است که به کمک آن می توانیم حدود خطای مجاز را محاسبه کنیم.
۲- کلاس دقت را با تقسیم بر ۱۰۰ به اعشار تبدیل کرده، سپس با ضرب این مقدار در مقدار full scale، مقدار تلورانس را تعیین کنید.
فرض کنید دقت گیج ۱.۶ درصد full scale باشد؛ رنج full scale دستگاه نیز ۷ بار باشد. در این صورت مقدار تلورانس طبق رابطه زیر برابر ۰.۱۱۲ بار تعیین می گردد.
tolerance limit = (1.6/100) x 7 = 0.112 Bar
بنابر این باید توجه داشته باشیم که مقدار قرائت شده دارای خطای +/- ۰.۱۱۲ بار می باشد.
- 9
- 3
