مبدأ العمل الرئيسي لمقياس ضغط الحجاب الحاجز

يُعدّ مقياس ضغط الحجاب الحاجز أداةً شائعة الاستخدام في الصناعة، ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والدوائية والغذائية وغيرها. يمكِّنه مبدأ عمله الفريد من الحفاظ على دقة عالية واستقرار في درجات الحرارة والضغط العاليين وفي ظروف التآكل. ستتناول هذه المقالة مبدأ عمل مقياس ضغط الحجاب الحاجز وخصائصه الهيكلية وتطبيقاته في مختلف الصناعات، لمساعدة المستخدمين على فهم وظائفه ومزاياه بشكل أفضل.

 

مبدأ العمل
مبدأ العمل الأساسي لـ قياس ضغط الحجاب الحاجز هو استشعار تغير ضغط الوسط المقاس من خلال عنصر الحجاب الحاجز. يُصنع الحجاب الحاجز من مواد مرنة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الألومنيوم، وسبائك التيتانيوم، أو مواد أخرى مقاومة للتآكل، وعادةً ما يتميز بمقاومة جيدة للتآكل والتآكل. ويمكن تقسيم مبدأه الأساسي إلى عدة خطوات:

 

تشوه الحجاب الحاجز: عند تأثير ضغط الوسط المُقاس على الحجاب الحاجز، يتشوه. يحدث هذا التشوه نتيجةً لتغير الضغط الخارجي، ويتناسب حجم التشوه طرديًا مع تغير الضغط.

 

تحويل الضغط: يُحوَّل تشوه الغشاء إلى إشارة قابلة للقياس بوسائل ميكانيكية أو إلكترونية. في مقاييس ضغط الغشاء الميكانيكية التقليدية، يُنقل تشوه الغشاء عبر نظام الرافعة المتصل، والزنبركات، والتروس، مما يُحرِّك المؤشر لعرض قيمة الضغط على القرص. أما في مقاييس ضغط الغشاء الإلكترونية، فيُحوَّل تشوه الغشاء عادةً إلى إشارة كهربائية عبر المكثفات، أو المقاومات، أو المستشعرات الكهرضغطية، ثم تُعرَض قيمة الضغط على الشاشة.

 

تضخيم الإشارة وعرضها: بعد تضخيم الإشارة الإلكترونية ومعالجتها، يتم عرضها أخيرًا على الشاشة في شكل رقمي أو تناظري، وهو ما يسهل على المشغلين مراقبة تغيرات الضغط في الوقت الفعلي.

 

هيكل مقياس ضغط الحجاب الحاجز
تشمل المكونات الرئيسية لمقاييس ضغط الحجاب الحاجز الأغشية، وآليات النقل، والأغلفة، وأجهزة الإشارة (ميكانيكية أو إلكترونية)، وأجزاء التوصيل. تختلف أنواع مقاييس ضغط الحجاب الحاجز اختلافًا طفيفًا في بنيتها، لكن مبادئ عملها متشابهة تقريبًا.

 

الغشاء: باعتباره العنصر الأساسي لنقل الضغط، يُعد اختيار مواد الغشاء أمرًا بالغ الأهمية. تشمل مواد الغشاء الشائعة الفولاذ المقاوم للصدأ، والسبائك، والألمنيوم، والتيتانيوم، وغيرها، ويُختار المادة المناسبة وفقًا لخصائص الوسط المقاس (مثل التآكل، واللزوجة، وغيرها).

آلية النقل: عادةً ما تقوم مقاييس ضغط الحجاب الحاجز الميكانيكية بتحويل تشوه الحجاب الحاجز إلى إزاحة المؤشر من خلال أجهزة ميكانيكية مثل الرافعات والينابيع.
جهاز العرض: تعرض مقاييس الضغط الميكانيكية قيم الضغط من خلال المؤشرات والأقراص، بينما تعرض مقاييس الضغط الإلكترونية بيانات الضغط من خلال شاشات رقمية أو شاشات LED.

 

نطاق التطبيق

تُعد مقاييس ضغط الحجاب الحاجز واسعة الاستخدام بفضل قدرتها على تحمل مختلف بيئات العمل القاسية. وتُستخدم بشكل رئيسي لقياس المواد المسببة للتآكل واللزوجة ودرجات الحرارة العالية والضغط العالي، مثل الصناعات الكيميائية والغذائية والدوائية والطاقة الكهربائية والبترولية وغيرها.

 

الصناعة الكيميائية: في عملية الإنتاج الكيميائي، غالبًا ما تُستخدم مواد تآكلية، مثل الأحماض والقلويات القوية. وتتجنب مقاييس ضغط الحجاب الحاجز بفعالية التلامس المباشر بين المواد وعناصر المستشعر، مما يمنع أضرار التآكل.

 

صناعات الأغذية والأدوية: غالبًا ما تُستخدم في عملية إنتاج هاتين الصناعتين وسائط عالية الحرارة والضغط والتآكل. تُوفر مقاييس ضغط الحجاب الحاجز قياسات دقيقة للضغط وتضمن سلامة الإنتاج.

 

صناعة النفط والغاز: في عملية استخراج النفط والغاز ونقله وتكريره، تتطلب تآكل الوسط والبيئة ذات درجة الحرارة العالية أن تتمتع أداة قياس الضغط بمتانة قوية، ومقياس ضغط الحجاب الحاجز يلبي هذا الطلب.

 

سواءً في الصناعات الكيميائية أو الغذائية أو البترولية، تضمن مقاييس ضغط الحجاب الحاجز سلامة واستقرار عملية الإنتاج بفعالية. مع التطور المستمر للتكنولوجيا، يتحسن أداء مقاييس ضغط الحجاب الحاجز. أجهزة قياس الضغط تم تحسينها بشكل مستمر، مما يوفر حلول قياس الضغط الأكثر دقة للإنتاج الصناعي.