پرشر گیج ها انواع گوناگونی دارند که بوردون تیوب از انواع رایج آن هستند. عملکرد گیج های بوردونی از طریق گرفتن فشار و تبدیل آن به انرژی مکانیکی می باشد. این انرژی واردشده به درون بوردون مقدار فعلی فشار را در نمایشگر نمایش می دهد. گیج های بوردونی که بیشترین کاربرد را بین انواع گیج ها دارند که دارای پیکربندی های گوناگون مثل منحنی/اسپیرال/مارپیچ می باشند. حالتهای گوناگون لوله گذاری بسته به سایز لوله و متریال به کاررفته بر اساس میزان فشار می باشد.اگر فشار کاری گیج بالا رود شکل لوله از بیضی شکل به دایره ای شکل تغییر میکند.
پنوماتیک و سیستم های فشرده با گیج اندازه گیری میشود که فشار را در مناطق گوناگونی از سیستم اندازه گیری می کند. فشار سنج پنوماتیک برای مقدار بسیار کمتر از ۳۰۰ psi رتبه بندی می شود. هر چند سیستم های معمولی در حدود ۱۰۰ psi قابل اندازه گیری می باشد. فشار مطلق اندازه گیری فشار واقعی از جمله هوای محیط است. صفر با خلاء کامل ارجاع داده می شود تا سطح ۱۴٫۷ psi دریا می باشد. فشار صفر در برابر فشار محیط است و در بیشتر کاربرد ها در هوا مانند سیستم های قدرت مایع استفاده می شود.
بردون تیوب در گیج ها
بوردن تیوب یک المان تغییر شکل دهنده ی الاستیک می باشد ، المان الاستیک این فشار سنج در سه نوع تیوب ، C شکل ، فنری و حلزونی ساخته می شوند که امکان اندازه گیری فشار را به صورت محلی و همچنین از راه دور میسر می سازند. فشار سنج های بوردن دارای مزیت های زیادی می باشند که در این مزایا کاربرد آن ها را در صنایع گشترده کرده است ،
برخی از مزایای این فشار سنج عبارتند از:
* قیمت ارزان
* عمر بالا
* رنج های فشار بالا
* دقت خوب
*ایمنی بالا در فشار بالا
* امکان ارتباط آسان با ترانسدیوسر ها و ارسال فشار توسط سیگنال های استاندار ابزار دقیق بوردن تیوب ها علی رغم داشتن مزایایی
زیاد عیوبی نیز دارند که عبارتند از :
– دقت اندازه گیری کم در فشار های پایین تر از 50 psi
– حساسیت آن ها به ضربه و لرزش
– هیسترزیس زیاد ( عدم توانایی بازگشت به محل صفر در مسیر برگشت سیگنال )
1 – ) بوردن تیوب C شکل ( C – Bourdon )
بوردن تیوب C شکل معمول ترین نوع فشار سنجی است که در صنعت استفاده می شود ، این تیوب همان طور که در شکل دیده می شود از یک لوله تو خالی خمیده و فلزی شبیه به حرف C با خاصیت فنری تشکیل شده است ، در واقع این فشار سنج به صورت یک کمان 250 درجه فرم داده شده است . یک طرف این لوله بسته و طرف دیگر آن توسط شیری به مخزن فشار متصل می گردد. وقتی فشار به داخل تیوب اعمال می شود ، تیوب به دلیل خاصیت الاستیکی باز می شود که میزان باز شدن به فشار داخل تیوب بستگی دارد و می توان با اندازه گیری میزان باز شدن تیوب فشار را اندازه گیری کرد. این کار را می توان با متصل نمودن لوله به یک عقربه چرخدنده دار مطابق شکل انجام داد.
تیوب C شکل دقت بالایی دارد ( از % 0.5 -/+ تا % 2 -/+ یا کمتر ) و برای سیستم های پنوماتیک و سیستم های انتقال الکترونیکی قابل استفاده می باشد برای بالا بردن حساسیت فشار سنج ، می توان به جای مکانیزم چرخ دنده ، از یک LVDT مطابق شکل استفاده کرد در این روش تغییر شکل تیوب باعث جا یه جایی هسته در LVDT شده و ولتاژ متناسب با فشار ورودی در خروجی LVDT ایجاد می شود که می توان با اندازه گیری این ولتاژ و به کمک یک ترانسمیتر فشار را به صورت سیگنال استاندارد ابزاردقیق به تجهیزات کنترلی نمایشگر های فشار ارسال کرد.
2 – ) بوردن تیوب حلزونی ( Spiral )
زمانی که حرکت انتهایی آزاد تیوب C شکل نیروی لازم و کافی را دارا نباشد ، می توان با افزایش طول و تغییر شکل دادن در تیوب C شکل المان بوردن اسپیرال را ایجاد کرد.
به وسیله المان اسپیرال یک حرکت بزرگتر در انتهای آزاد تیوب ایجاد می شود که در اغلب موارد احتیاج به تقویت مکانیکی نیست ، در نتیجه این المان دارای حساسیت و دقت بالاتری نسبت به تیوب C شکل می باشد.
3 – ) بوردن تیوب مارپیچ ( Helical )
المان های بوردن مارپیچ خیلی شبیه به المان حلزونیی می باشد ، به جز اینکه پیچش در فرم مارپیچ افزایش می یابد که باعث حرکت قابل توجهی می شود ، در نتیجه تقویت بیشتری نسبت به المان حلزونی نیز خواهد داشت . معمولا یک شافت مرکزی وسط المان مارپیچ تعبیه می شود و یک نششانگر که به این شافت متصل است نیز توسط آن هدایت می شود.
مزیت های المان مارپیچ عبارتند از:
* ظرفیت رنج بالا
* پایداری در سرویس های فشار نوسانی و متغییر
* هماهنگی خوب در سرویس های فشار بالا