لوله بوردون (فشارسنج بوردون) چیست؟

مقدمه

در حال حاضر با پیشرفت روز به روز صنعت کشور، همواره آبزارآلات جدیدی پا به این عرصه می گذارند. پیشرفت در زمینه لوله کشی و تاسیسات نیز از این رویه مستثنا نیست. در این حوزه صنعتی همواره دانستن فشار خطوط لوله مورد توجه مهندسین است. این فرایند به کمک لوله بوردون(فشار سنج بوردون) صورت می گیرد. لوله بوردن یکی از محصولاتی است که به شکل گسترده در صنعت تاسیسات کشور استفاده می گردد. در واقع این وسیله جزء ابزار های اصلی در اغلب صنایع، جهت محاسبه اندازه فشار سیستم می باشد. ما در این مقاله به صورت اختصاصی به لوله بوردون و انواع مختلف آن می پردازیم. پس اگر می خواهید بدانید که لوله بوردون چیست و چگونه از آن استفاده می شود. تا انتها همراه ما باشید.

فهرست مطالب:

تعریف فشار و معرفی انواع فشار سنج

لوله بوردون چیست؟

ویژگی ها و نحوه کارکرد لوله

معرفی انواع فشارسنج بوردون

تعریف فشار و معرفی انواع فشارسنج:

همانطور که در بخش ابتدایی مقاله به آن اشاره شد. لوله بوردون ابزاری است که به وسیله آن مقدار فشار سیال در خطوط لوله، اندازه گیری و نمایش داده می شود. نام دیگر لوله بوردون که گاها جایگزین این نام شده است؛ فشار سنج بوردون است.

البته لازم به ذکر است که فشار سنج های صنعتی انواع مختلفی دارند که هر کدام از آن ها با توجه به سیال مورد نظر و موقعیت موجود، در سیستم مخصوصی استفاده می شوند.

در ادامه پیش از اینکه به سوال فشار سنج بوردون چیست؟ پاسخ بدهیم؛ لازم است با مفهوم اولیه فشار آشنا بشویم. بنابراین با آگاهی از مفاهیم اولیه می توانیم از نحوه کارکرد این فشار سنج درک بهتری داشته باشیم. همچنین بفهمیم که این ابزار چه پارامتر هایی را اندازه گیری می کند. در بخش های بعدی نیز با انواع مختلف فشارسنج آشنا خواهیم شد. که البته فشار سنج بوردون از جمله پر مصرف ترین فشار سنج ها محسوب می شود.

بعد از مطالب این بخش و ایجاد آشنایی اولیه با مباحث فشار، در ادامه مطلب به سراغ موضوع اصلی مقاله یعنی لوله بوردون رفته؛ با نحوه کارکرد و انواع مختلف آن آشنا می شویم.

 فشار چیست؟

در تعاریف فرمولی، فشار کمیتی اسکالر است که به شکل تقسیم نیرو (F) بر واحد سطح (A) تعریف می شود. واحد فشار در SI (دستگاه بین‌المللی یکاها) پاسکال (Pa) است. که این  واحد به صورت نیوتون بر متر مربع (N/m²) تعریف می شود. در واقع یک پاسکال برابر با نیروی 1 نیوتون وارد بر سطح با مساحت 1 مترمربع است.

به طور کلی فورمول فشار به صورت زیر بیان می گردد:

در تعریف مفهومی و به بیانی دیگر، فشار به صورت فوق تعریف می شود. هنگامی که نیروی F به سطحی مشخص (A) وارد می شود، یک تنش در اجزای سطح ایجاد می گردد که سبب فشرده شدن اجزایی که تحت تنش قرار گرفته اند می‌شود. هرچه نیروی  مورد نظر به سطح کوچک تری وارد بشود، در نهایت فشار بیشتری ایجاد می‌شود. بنابراین به طور کلی می توان گفت که اگر نیروی وارد بر یک سطح مشخص افزایش پیدا کند(A تغییر نکند)؛ با افزایش نیرو فشار وارد به سطح نیز بیشتر می‌شود.

حال که به طور کلی با مبحث فشار آشنا شدیم. این سوال مطرح می شود: که چگونه می توانیم میزان فشاره وارده را اندازه گیری کنیم؟ در پاسخ باید گفت که:

فشارسنج ها فرایند اندازه گیری فشار را برای ما انجام می دهند. آن ها انواع مختلفی دارند که در ادامه به معرفی این موارد خواهیم پرداخت.

انواع مختلف فشارسنج:

انواع فشارسنج ها با توجه به نوع ساختار و کارکرد شان به سه دسته کلی تقسیم می گردند:

• فشارسنج‌ الکتریکی
• فشارسنج ارتجاعی
• مانومتر

هر کدام از این دسته ها شامل انواع مختلف فشار سنج ها هستند که توضیحات آن در ادامه بیان گردیده است:

فشارسنج الکتریکی

فشارسنج های الکتریکی به دو دسته تقسیم می شوند:

• استرین گیج ها
• فشارسنج‌ پیزوالکتریک

انواع دسته بندی فشارسنج ‌های ارتجاعی به صورت زیر است:

• فشارسنج کپسولی
• فشارسنج دیافراگمی
• لوله بوردون ها
• بلوزها

مانومترها نیز چهار دسته اند:

• فشار سنج مانومتر U شکل
• مانومتر مخزنی
• ساده
• مورب
• و…

همانطور که مشاهده کردید؛ لوله بوردون در دسته فشار سنج های ارتجاعی قرار دارد. در ادامه مقاله به صورت اختصاصی با این نوع فشارسنج آشنا می شویم.

لوله بوردون چیست؟

لوله بوردن از پرمصرف ترین و متداول ترین ابزارهای اندازه گیری فشار در صنایع داخلی کشور است. این لوله از طریق اندازه گیری تغییر شکلی مکانیکی، فشار مورد نظر را محاسبه می کند. این لوله مخصوص که وظیفه اندازه گیری فشار را بر عهده دارد؛ توانایی محاسبه فشار های 0.6 تا 7000 بار را شامل می شود.

همانطور که در بخش قبلی دیدیم، لوله بوردون از نظر ساختاری غیر الکتریکی است و در دسته بندی فشار سنج های ارتجاعی (سنسور های مکانیکی) قرار دارد.

تاریخچه تولید این محصول به اوایل سال 1849 بر می گردد. در آن زمان یوجین بوردون  (Eugene Bourdon) این نوع فشار سنج را اختراع کرده است. به همین خاطر این نوع لوله به این نام معروف است.

ویژگی های لوله بوردون(فشار سنج بوردون) چیست؟

در این قسمت از مقاله قرار است تا به معرفی، مزایا و معایب و به طور کلی انواع ویژگی های لوله بوردون بپردازیم. ویژگی اصلی لوله بوردون این است که: محدوده اندازه گیری بیشتری نسبت به دیگر فشارسنج های کپسولی و دیافراگمی دارد. این نوع فشارسنج عموما برای اندازه گیری فشار های نسبتا بالا استفاده می گردد.

مزایای لوله بوردون:

• کارکرد آسان
• ساده
• قابل حمل
• قیمت نسبتا مناسب
• بدون نیاز به سطح بندی
• طیف وسیعی از رنج های فشار را اندازه گیری می کند.
• و…

معایب لوله بوردون:

• اندازه گیری فشارهای استاتیک و یا شبه استاتیک
• در بسیاری از کاربرد ها دقت محدودی دارد.

در بخش های بعدی با نحوه کارکرد و انواع لوله بوردون آشنا خواهیم شد.

نحوه کارکرد لوله بوردون:

در این قسمت قرار است به معرفی ساز و کار و نحوه کارکرد لوله بوردون بپردازیم. بنابراین سوالی که مطرح است این است که: مکانیزم کارکرد لوله بوردون چگونه است؟

لوله بوردون لوله ای پیچشی از جنس فلز است. این فلز قابل ارتجاع مانند دسته عصا طراحی شده است و زاویه آن حدود 250 درجه است. قسمت انتهایی لوله بوردون مسدود است و ابتدای لوله به مخزن سیال مورد نظر که قرار است فشار آن اندازه گیری بشود متصل است.

در زمان اعمال فشار، لوله بوردون به راست شدن تمایل پیدا می کند، این  تغییر حالت با گرفتن تناسب از وضعیت قبلی، فشار تحت مربوطه را مشخص می کند.

تغییرات لوله بوردون از طریق مکانیسم چرخ دنده ای، عقربه ای که روی صفحه درجه بندی شده قرار دارد را حرکت می دهد. درجاتی که توسط حرکت عقربه ها مشخص می شوند، فشار نسبی سیال نام دارند.

انواع فشارسنج بوردون:

لوله بوردون سه نوع متفاوت دارد:

• نوع C
• نوع لوله حلقوی
• نوع لوله حلزونی

در ادامه هر یک از انواع لوله بوردون معرفی شده اند.

لوله بوردون نوع C

اساس کلی کارکرد این محصول، طبق طرح اولیه فشارسنج بوردون است که در قسمت قبلی به توضیح آن پرداختیم. لوله C شکل عموما در اغلب فشارسنج های موجود، به کار برده می شود. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید وقتی به یک سر لوله فشار وارد می شود؛ سر دیگر به سمت بیرون تمایل پیدا می کند. این حرکت به یک فنر منتقل می گردد. به سر متحرک لوله C مانند یک میله رابط و انتهای دیگر لوله به چرخ دنده متصل گردیده است. این چرخ دنده به چرخ دنده ی کوچک دیگری که با عقربه درگیر است متصل است.

به طور دقیق تر باید گفت که با اعمال فشار لوله بوردون، ابتدا میله سپس چرخ دنده اولیه، بعد از آن چرخ دنده کوچک تر و در نهایت عقربه فشارسنج به حرکت در می آید.

فشارسنج لوله حلقوی

این نوع از فشارسنج (Helical Tube) نواری تو خالی دارد که شامل یک گام طولی است. که این گام طولی با اعمال فشار تغییر شکل پیدا می کند. برای اندازه گیری فشارهای زیاد تا حد بالای 600 بار از این فشار سنج های حلقوی استفاده می کنند.

فشارسنج  لوله حلزونی

این فشارسنج(Helical Tube) از یک لوله که به شکل فنری-حلزونی به دور خود چرخید شده؛ تشکیل شده است. فشار سنج حلزونی با چرخش 360 درجه عقربه اش، توانایی اندازه گیری فشار بالا را دارد. همچنین از دقت اندازه گیری و حساسیت بیشتری نسبت به نوع C برخوردار است.

به طور کلی فشار سنج هایی که از مکانیزم حلقوی و حلزونی استفاده می کنند دارای اصطحکاک کم تر و حساسیت بالاتری هستند.

جهت مشاهده انواع محصولات شرکت بازرگانی کیان سامان پارت شامل: انواع لوله، شیرآلات کشاورزی، رینگ و فلنج، انواع بست، اتصالات فولادی فلنج دار، اتصالات فولادی جوشی، فیلتراسیون و… به لینک های مربوطه مراجعه نمایید.

همچنين جهت دریافت مشاوره و راهنمایی بیشتر با شماره تلفن های زیر تماس حاصل فرمایید.

تلفن ثابت: 31321043-031
واحد فروش: 09136882391  – 09120992061

جمع بندی

وظیفه انواع مختلف لوله بوردون اندازه گیری فشار است. این نوع لوله که به فشارسنج عقربه ای هم معروف است؛ جزو پرکاربردترین ها در صنایع گوناگون محسوب می شود. فشار سنج بوردون محدوده اندازه گیری بیشتری را نسبت به فشارسنج های کپسولی و دیافراگمی دارد. این محصول معمولا جهت اندازه گیری فشار های بالا مورد استفاده قرار می گیرد.