پاورپوینت کامل فشار و انواع فشارسنج ۵۰ اسلاید در PowerPoint

توجه : این فایل به صورت فایل power point (پاور پوینت) ارائه میگردد

 پاورپوینت کامل فشار و انواع فشارسنج ۵۰ اسلاید در PowerPoint دارای ۵۰ اسلاید می باشد و دارای تنظیمات کامل در PowerPoint می باشد و آماده ارائه یا چاپ است

شما با استفاده ازاین پاورپوینت میتوانید یک ارائه بسیارعالی و با شکوهی داشته باشید و همه حاضرین با اشتیاق به مطالب شما گوش خواهند داد.

لطفا نگران مطالب داخل پاورپوینت نباشید، مطالب داخل اسلاید ها بسیار ساده و قابل درک برای شما می باشد، ما عالی بودن این فایل رو تضمین می کنیم.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی پاورپوینت کامل فشار و انواع فشارسنج ۵۰ اسلاید در PowerPoint،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن پاورپوینت کامل فشار و انواع فشارسنج ۵۰ اسلاید در PowerPoint :

بلز پاسکال، فیلسوف فرانسوی در سال ۱۶۴۸ برای اولین بار در آزمایشات خود متوجه نیرویی شد و آن را فشار نامید. مطالعات پاسکال در مورد سیالات (هیدرودینامیک و هیدروستاتیک) بر اساس اصول سیالات هیدرولیک بود. اختراعات او در این زمینه شامل فشار هیدرولیک (استفاده از فشار هیدرولیک برای افزایش نیرو) و سرنگ می­باشد. در سال ۱۶۴۶ پاسکال از آزمایش­های «اوانجلیستا توریسلی» در ارتباط با فشارسنج آگاهی یافت. وی این آزمایش­ها را با لوله‌ای پر از جیوه تکرار کرد و این لوله را به صورت وارونه درون کاسه­‌ای از جیوه قرار داد. پاسکال این سؤال را مطرح کرد که چه نیرویی، بخشی از جیوه را درون لوله نگه­داشته و چه چیزی فضای بالای جیوه را در لوله پر کرده است. در آن زمان، بیشتر دانشمندان بر این باور بودند که غیر از خلاء، ماده­ای نامرئی در آن فضا وجود دارد

پاسکال با انجام آزمایش­های دیگری در این زمینه، در سال ۱۶۴۷، «تجربه­های جدید از خلاء» را نوشت که در آن قوانین اصلی در مورد میزان تأثیر فشار هوا بر مایعات مختلف عنوان شده بود. در سال ۱۶۴۸، پاسکال مطالعات خود را ادامه داد و در همین راستا، شوهر خواهرش یک بارومتر را به ارتفاعات بالا برد و این نکته به اثبات رسید که سطح جیوه تغییر می­کند و پاسکال این آزمایش را با انتقال بارومتر به بالای برج یک کلیسا در پاریس و سپس به پایین آن تکرار کرد. این آزمایش­ها که سرانجام منجر به بنیاد نهادن اساس بارومتر شد، در سراسر اروپا با استقبال مردم روبرو گردید. در پاسخ به این نقدها که باید چیزی نامرئی در فضای خالی‌ای که پاسکال عنوان کرده، وجود داشته باشد و در پاسخ به «استین نوئل»، یکی از مهمترین نظریه­های قرن هفده در ارتباط با روش علمی از سوی پاسکال مطرح گردید:

«برای اثبات یک فرضیه، اینکه تمامی موارد مطابق با آن باشند، کافی نیست، اما اگر تنها یک مساله خلاف آن باشد، همان یک مورد برای نقض فرضیه مورد نظر کافی است».
تاکید و پافشاری وی در مورد وجود خلاء منجر به اختلاف او با برخی از دانشمندان مطرح زمان از جمله «دسکارتس[۲]» شد (هاوارد، ۱۹۹۸؛ ویکی­پدیا).

وسایل اندازه­گیری فشار
تاکنون وسایل بسیاری با مزایا و معایب خاص خود برای اندازه‌گیری فشار اختراع شده است که با توجه به گستره اندازه‌گیری، حساسیت، پاسخ دینامیکی و هزینه طراحی و مشخصات فنی، این وسایل با هم فرق می‌کند. قدیمی­ترین وسیله اندازه‌گیری فشار مانومتر ستون مایع است (ویلانی، ۱۳۹۳) (یک لوله عمودی که با جیوه پر شده است) که توسط توریچلی[۳] در ۱۶۴۳میلادی اختراع شد (سلطانی، ۱۳۸۸). همچنین مانومتر ستون مایع U شکل نیز توسط کریستان هویگنس[۴] در سال ۱۶۶۱ میلادی اختراع گردید.

فشار سنج­های هیدرواستاتیکی
فشارسنج­های هیدرواستاتیکی (مانند مانومتر ستون مایع) فشار را با نیروی هیدرواستاتیکی که بر واحد سطح در پائین‌ترین موقعیت ستون سیالی که درون لوله (مانومتر ستون مایع) قرار دارد مقایسه می‌کند (ویلانی ،۱۳۹۳). اندازه‌گیری فشار به روش هیدرواستاتیکی مستقل از نوع گازی است که اندازه‌گیری می‌شود و بنابراین طراحی آن می‌تواند بگونه­ای باشد که بطور خطی عمل نماید و منحنی کالیبراسیون آن بسیار خطی باشد. علیرغم این مزیت، این قبیل وسایل پاسخ دینامیکی ضعیفی دارند (سلطانی، ۱۳۸۸).

فشار سنج­های پیستونی
فشارسنج­های نوع پیستونی، براساس ایجاد توازن بین فشار یک سیال با جرم یک جسم جامد (مثل وزنه) یا نیروی کشش فنر کار می‌کند. نام دیگر این نوع فشارسنج­ها آزمونگر بار راکد است (ویلانی، ۱۳۹۳). معمولاً آزمونگرهای بار راکد از درستی بالایی برخوردار بوده و بعنوان وسیله استاندارد مرجع برای کالیبراسیون سایر وسایل اندازه‌گیری فشار بکار می‌رود (مجیدی، ۱۳۹۲).

فشار سنج­های ستون مایع
فشارسنج­های ستون مایع از یک ستون عمودی مایع تشکیل شده که در درون یک لوله که دو انتهای آن در معرض دو فشار مختلف هست قرار دارد. ستون مایع تا زمانی­که وزنش در تعادل با اختلاف فشار بین دو انتهای لوله بشود بالا یا پایین می‌رود تا تثبیت شود(اینترنت). شکل ساده این نوع مازومترها U شکل است (مجیدی، ۱۳۹۲). که نصف آن از مایع پرشده است و یک طرف آن به فشار تحت اندازه‌گیری و طرف دیگر آن به یک فشار مرجع (مثلاً فشار اتمسفر یا خلاء) وصل می‌شود. اختلاف سطح مایع در دو طرف لوله U شکل، معیاری برای بیان فشار اعمالی به وسیله می­باشد. فشار اعمالی بوسیله ستون مایع به ارتفاع h و چگالی از معادله فشار هیدرواستاتیکی P=gh بدست می‌آید (سلطانی، ۱۳۸۸). بنابراین اختلاف فشار بین فشار اعمالی Pa و فشار مربع P در لوله U شکل مانومتر، را می‌توان از رابطه زیر حساب کرد (هاوارد، ۱۹۹۸؛ ویلانی، ۱۳۹۳):

P-P0= gh (رابطه (۲-۱

با اینکه در این مانومتر می‌توان از هر نوع سیالی استفاده کرد ولی استفاده از جیوه بخاطر چگالی بالای آن (۲۱۳.۵۳۴g/cm) و فشار بخار پایین ترجیح داده می‌شود.

برای اختلاف فشارهای کم و بیشتر از فشار بخار آب، معمولاً از آب معمولی بعنوان سیال درون مانومتر استفاده می‌کنند و واحد اندازه‌گیری متداول آن اینچ آب است. علیرغم اینکه این نوع مانومتر مستقل از نوع گازی هستند که فشار آنها می‌خواهد اندازه‌گیری شود و همچنین بسیار خطی عمل می‌کنند؛ ولی پاسخ دینامیکی ضعیفی دارند. در اندازه‌گیری خلاء، اگر سیال مایع مورد استفاده دارای فشار بخار خیلی بالا باشد ممکن است بخار شده و محیط خلاء را آلوده کند (مجیدی، ۱۳۹۲).

وقتی که از این نوع وسایل برای اندازه‌گیری فشار مایعات استفاده می‌شود، یک حلقه پر شده از گاز یا یک سیال سبک بایستی بعنوان ایزوله کننده سیال درون مانومتر و مایع تحت اندازه‌گیری استفاده شود تا از مخلوط شدن آنها جلوگیری کند.

فشارسنج­های هیدرواستاتیکی ساده می‌توانند فشار کم از۱۰۰ Paتا چند اتمسفر (تقریباً ۱,۰۰۰,۰۰۰ Pa) را اندازه‌گیری کنند.

فشار سنج­های آنرویدی (مکانیکی)
فشارسنج­های آنرویدی براساس خاصیت الاستیکی جزء حسگر فشار که فلزی است کار می­کند. در این وسیله هیچگونه سیالی (مانند مایع در مانومترهای هیدرواستاتیکی) استفاده نمی‌شود؛ لذا به آن آنروید (یعنی بدون سیال) می‌گویند. فشارسنج­های آنرویدی را فشارسنج­های مکانیکی نیز می‌نامند. فشار سنج­های بوردونی[۵] و دیافراگمی از دسته فشار­سنج­های آنرویدی محسوب می­شوند (هاوارد، ۱۹۹۸؛ مجیدی، ۱۳۹۲).

این فشارسنج­ها می‌توانند فشار مایعات و گازها را اندازه‌گیری کنند؛ ولی به نوع گازی که فشار آن را اندازه می‌گیرند وابستگی نداشته و برخلاف مانومترهای هیدرواستاتیکی منجر به آلودگی سیستم تحت اندازه‌گیری نمی‌شوند (هاوارد، ۱۹۹۸).

جزء حسگر این وسایل می‌تواند لوله بوردون، یک دیافراگم، یک کپسول یا مجموعه‌ای از شش­ها باشد که در پاسخ به فشار تحت اندازه‌گیری شکل آن تغییر می‌کند. مقدار تغییر شکل جزء حسگر براثر فشار را می‌توان توسط یک عقربه که با مکانیزم متحرک به جزء حسگر وصل شده است یا توسط یک مبدل ثانویه مورد قرائت قرار دارد (عبدالکریم ماندگاری، ۱۳۹۳).

در سیستم‌های مدرن سنجش خلاء، معمولاً مبدل ثانویه یک خازن متغییر است که با تغییر شکل مکانیکی، ظرفیت آن تغییر می‌کند. به فشارسنج­های که با تغییر خازن فشار را نشان می‌دهند، فشارسنج­های باراتون می‌گویند.

فشارسنج­های بوردون
فشارسنج­های بوردونی براساس این اصل کار می‌کنند که اگر یک لوله تخت تحت فشار تمایل دارد به سطح مقطعی دایره‌ای تغییر شکل پیدا کند. اگر لوله به صورت شکل C یا مارپیچ باشد، با اعمال فشار و افزایش کشش، کل لوله تمایل به راست شدن شکل خود یا باز شدن مارپیچ­ها پیدا می‌کند و از این تمایل در تغییر شکل می‌توان برای اندازه‌گیری فشار استفاده کرد (هاوارد، ۱۹۹۸؛ ویلانی، ۱۳۹۳). در سال ۱۸۴۹ میلادی این اختراع به نام ایگنه بوردن در فرانسه ثبت و به دلیل حساسیت عالی، عملکرد خطی و درستی آن بطور گسترده­ای در حاضر از آن در اندازه‌گیری فشار استفاده می‌شود. در ۱۸۵۲ میلادی اشکرافت حق ثبت اختراع بوردن را در آمریکا خریداری کرد و به بزرگترین سازنده فشارسنج تبدیل شد (مجیدی، ۱۳۹۲). همچنین در ۱۸۴۹ میلادی برنادر شائفر در ماگدبرگ آلمان فشارسنج دیافراگمی را با موفقیت بعنوان اختراع به ثبت رساند که همراه با فشارسنج­های بوردنی انقلابی در اندازه­گیری فشار درصنعت بوجود آورد. اما در ۱۸۷۵میلادی پس از اینکه ثبت اختراع بوردن به پایان رسید، شرکت شائفر و بودنبرگ نیز فشارسنج­های بوردنی را تولید کرد (هاوارد، ۱۹۹۸).

در عمل اندازه‌گیری فشار در فشار سنجهای بوردونی، از طریق یک لوله ته بسته با دیواره نازک که در انتهای باز آن به یک لوله حاوی سیال که فشار آن تحت اندازه‌گیری است بصورت ثابت شده وصل می‌شود انجام می‌گیرد. هر چه فشار بیشتر شود، قسمت ته بسته لوله بصورت یک قوس (کمان) حرکت می‌کند و این حرکت از طریق یک پیوند ارتباطی به چرخش چرخ دنده‌ای منجر می‌شود و معمولاً این مکانیزم متحرک قابل تنظیم است (سلطانی، ۱۳۸۸).

یک چرخ دنده با قطر کوچک نیز که بر روی محور عقربه قرار دارد، باعث می‌شود حرکت مکانیزم متحرک به نسبت تعداد دنده‌های دو چرخ دنده درگیر تقویت شود. برای اینکه این مکانیزم بتواند از طریق تنظیم و کالیبراسیون، فشار را بدرستی نمایش دهد نیاز به تنظیم درست صفحه مدرج که پشت عقربه قرار می‌گیرد، تنظیم موقعیت قرارگیری محور عقربه و تنظیم طول پیوند ارتباطی می­باشد. برای اندازه‌گیری اختلاف فشار نیز می‌توان از فشار سنجی که دارای دو لوله بوردون مختلف که بطور مناسبی با هم ارتباط دارند استفاده کرد. فشارسنج­های بوردنی فشارسنجش یعنی فشار نسبت به فشار اتمسفر را اندازه می‌گیرند که با فشار مطلق که نسبت به خلاء سنجیده می‌شود متفاوت است.

معمولاً هنگامی­که فشار تحت اندازه­گیری بصورت پالس­های سریع تغییر می‌کند، از یک قطعه مکانیکی با یک سوراخ محدود­کننده که درون لوله ارتباطی بین فشار تحت اندازه‌گیری و فشارسنج بوردنی قرار می‌دهند استفاده می‌کنند تا از صدمه دیدن و استهلاک چرخ دنده‌های فشارسنج جلوگیری کنند و همزمان قرائتی از میانگین فشار را در اختیار بگذارند.

همچنین هنگامی­که کل فشارسنج در معرض ارتعاشات مکانیکی باشد، تمامی اجزاء درونی فشارسنج شامل عقربه و مکانیزم متحرک را با روغن یا گلیسیرین پر می‌کنند. بطور نوعی فشارسنج­های با کیفیت بالا درستی تا ۲ درصد دامنه اندازه‌گیری
و فشارسنج­های مخصوص درستی تا ۰.۱ درصد حداکثر مقدار اندازه‌گیری را می‌توانند برقرار کنند (سلطانی، ۱۳۸۸).

فشارسنج­های دیافراگمی
نوع دوم از فشارسنج­های آنرویدی (مکانیکی) به فشارسنج­های دیافراگمی معروف است که از خاصیت انحراف و جابجایی یک غشای انعطاف‌پذیری که دو منطقه با فشارهای مختلف را از هم جدا می‌کند برای اندازه‌گیری فشار استفاده می‌کند (سلطانی، ۱۳۸۸).

تغییر شکل یک دیافراگم نازک بستگی به اختلاف فشار بین دو طرف آن دارد. یکی از این طرفها طرف مرجع و طرف دیگر طرفی است که با فشار تحت اندازه‌گیری در ارتباط است. طرف مرجع می‌تواند به فشار اتمسفر وصل باشد تا فشارسنجش توسط فشارسنج اندازه‌گیری شود، یا به فشار نقطه‌ای دیگر از فرآیند وصل شود تا اختلاف فشار را اندازه‌گیری کند یا می‌تواند پس از خلاء بسته شود یا به فشار مرجعی ثابت وصل شود تا فشار مطلق را اندازه بگیرد (سلطانی، ۱۳۸۸). میزان تغییر شکل دیافراگم را می‌توان به روش­های مکانیکی، نوری یا خازنی اندازه‌گیری کرد. معمولاً دیافراگم بصورت فلزی یا سرامیکی ساخته می‌شوند و گستره مفید اندازه‌گیری آنها از ۱Pa یا ۰.۰۱torr به بالاست (هاوارد، ۱۹۹۸).

فشار سنج الکترونیکی
برخی انواع فشار سنج­ها ی الکترونیکی که در کاربردهای صنعتی بکار گرفته می­شوند (مجیدی، ۱۳۹۲) عبارتند از: فشار سنج پیزو مقاومتی فشار مکانیکی (ویلانی، ۱۳۹۳) اعمال شده منجر به تغییر مقاومت یک نیمه هادی شده و فشار اعمال شده اندازه­گیری می­شود.

فشار سنج خازنی
با استفاده از دیافراگم و ایجاد یک خازن متغیر فشار اعمالی را اندازه می­گیرد.

فشار سنج مغناطیسی
میزان جابجایی دیافراگم منجر به تغییر در اندوکتانس[۶] (خاصیت سلفی) ،LVDT[7] ، اثر هال[۸] یا جریان ادی شده و فشار اندازه­گیری شود. LVDT نوعی مبدل الکتریکی (حاوی چندین سیم پیچ سلونوئیدی) است که برای اندازه­گیری جابجایی­های خطی بکار گرفته می­شود (ویلانی، ۱۳۹۳).

فشار سنج پیزو الکتریک
از اثر پیزو الکتریک (تغییر ولتاژ خروجی یک ساختار کریستالی در اثر اعمال فشار مکانیکی) در برخی مواد خاص مانند کریستال کوارتز برای اندازه­گیری فشار استفاده می­شود (ویلانی، ۱۳۹۳).

فشار سنج نوری
از تغییرات فیزیکی بعمل آمده برروی فیبر نوری براثر اعمال فشار برای اندازه­گیری فشار استفاده می­شود (سلطانی، ۱۳۸۸).