دیافراگم سیل
در فرآیندهایی که فشار وجود دارد انداره گیری دقیق آن اهمیت زیادی دارد. در صنعت، وسایل و تجهیزات گوناگونی برای برآورد دقیق فشار وجود دارد. تجهیزاتی که به مرور قطعاتی به آن ها اضافه شده تا از این طریق دامنه عنملکردی آن ها متنوع تر و کیفیت کاری آن ها بالاتر رود. دیافراگم سیل نیز یکی از همین قطعات جانبی بوده که مدت زمان زیادی از اضافه شدن آن نمی گذرد. زمانی که فعالیت های حساس در حال انجام باشند از دیافراگم سیل برای برآورد فشار استفاده می شود. برای استفاده از این ابزار محدودیت محیطی یا محدودیت شدید دمایی وجود ندارد. در این مقاله می خواهیم به طور کامل به بحث چیستی دیافراگم سیل، مدل های آن و قیمت دیافراگم سیل بپردازیم.
دیافراگم سیل
از دیافراگم سیل که با نام های سیل شیمیایی یا سیل از راه دور(Chemical seal – Remote seal) نیز شناخته می شود، برای اندازه گیری فشار سیال هایی که نباید به طور مستقیم با تجهیزات اندازه گیری در تماس باشند مانند سیال های با دمای بسیار بالا ، سیال های خوردنده یا سیال های با ویسکوزیته بالا و ... به عنوان سنسور فشار استفاده می شود. در واقع ديافراگم سيل مانع از تماس مستقيم سيال، با تجهيزات اندازه گيری مي شود.
دیافراگم سیل توانایی انتقال یافتن یا قدرت کشسانی ابزار ها را دارد و همین ویژگی باعث می شود بتواند ابزار اندازه گیری را درون آن قرار داد و در محدوده سیالات به گردش در آورد بدون این که برخوردی بین سیال موجود و وسیله اندازه گیری رخ دهد. دیافراگم سیل را می توان به طرق مختلف به ابزار اندازه گیری متصل نمود. در برخی موارد استفاده از پیج می تواند گزینه ای مناسب برای وصل این دو قطعه به یکدیگر باشد. گاهی نیز اتصال از طریق جوش بهترین شیوه وصل تلقی می شود. به این صورت که ابزار و دیافراگم سیل با جوش به یکدیگر پیوند زده شوند. در برخی شرایط نیز فلنج ها ابزارهای موثرتری برای وصل کردن دیافراگم سیل و ابزار اندازه گیری هستند.
دیافراگم سیل ها توسط تیوب یا کپیلاری به ترانسمیتر متصل می گردد و بدین ترتیب فشار فرآیند را منتقل می نمایند.
دیافراگم سیل دارای دو وظیفه اصلی می باشد:
۱- جداسازی تجهیزات اندازه گیری فشار از سیال تحت فشار
۲- انتقال فشار سیال به تجهیزات اندازه گیری فشار
دیافراگم سیل گیج فشار
دیافراگم سیل گیج فشار یکی از مهمترین اجزا در سیستم های اندازه گیری فشار است. این دیافراگم عموما از جنس فلزی یا سیلیکون ساخته شده و قادر است فشار را از محیط خارجی به داخل یک حسگر منتقل کند. وظیفه اصلی دیافراگم سیل گیج فشار، تبدیل فشار به حرکت مکانیکی بوده که سپس توسط حسگر فشار به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. در این جا می توان دیافراگم سیل را یک واسطه معرفی نمود. واسطه ای که بین سیال و گیج واقع شده است. در واقع فشار سیال ابتدا به قطعه دیافراگم سیل منتقل شده سپس از این قطعه به گیج فرستاده می شود. می توان دیافراگم سیل را پلی بین سیال و گیج نیز قلمداد نمود.
از آنجا که دیافراگم سیل گیج فشار از یک جنس خاص ساخته شده ، باید برای اندازه گیری فشار انتخاب شود. عوامل زیر در انتخاب دیافراگم مناسب برای سیستم های اندازه گیری فشار موثر هستند:
- دما
- محیط
- فشار
همچنین، طراحی دیافراگم باید به گونه ای باشد که توانایی انتقال فشار به حسگر را داشته باشد و در عین حال دقت اندازه گیری فشار را حفظ کند. به همین دلیل، انتخاب و استفاده از دیافراگم سیل گیج فشار یکی از موارد حیاتی در انجام اندازه گیری دقیق فشار است.
نحوه عملکرد دیافراگم سیل
در دیافراگم سیل، فشار سیال ابتدا به یک دیافراگم انعطاف پذیر وارد می شود. فضای داخلی بین این دیافراگم و ابزار اندازه گیری فشار به طور کامل با مایع پرکننده مخصوصی، پر و کابلیره شده است. بنابراین فشار سیال ابتدا به دیافراگم وارد می شود و سپس از طریق خاصیت کششی دیافراگم به مایع پرکننده منتقل می شود و سپس به تجهیز اندازه گیری فشار (مانند ترانسمیتر ) منتقل می شود.
موارد کاربرد دیافراگم سیل:
۱- اندازه گیری فشار سیالات با دمای بسیار زیاد و یا دمای بسیار پایین
۲- اندازه گیری فشار سیالات بسیار خورنده
۳- اندازه گیری فشار سیالات چسبنده با ویسکوزیته بالا
۴- اندازه گیری فشار سیالات سمی
۵- اندازه گیری فشار سیالاتی که ممکن در دمای پایین منجر به مسدود شدن پورت اتصال تجهیزات اندازه گیری شوند
۶- اندازه گیری فشار در شرایط محیطی سخت که امکان به نصب تجهیزات اندازه گیری فشار
از آنجایی که از دیافراگم سیل اغلب برای کاربرد در شرایط سخت محیطی استفاده می شود باید توجه داشت که جنس دیافراگم سیل، نوع مایع پر کننده و کپیلاری (در صورت استفاده) به نحوی انتخاب شود که از لحاظ دمایی و خورندگی(Corrosion) ، با سیال و محیط سازگاری کامل را داشته باشد.
برای تهیه دیافراگم سیل لازم است که نکاتی مورد توجه قرار گیرد. این نکات می تواند به ترتیب زیر باشد:
- حتما برآوردی دقیق از میزان دمای فرآیند صورت گیرد. در چنین مواقعی بر اساس میزان دمای موجود بهتر می توان نوع دیافراگم سیل را انتخاب کرد.
- فشار عامل مهم دیگر است که نباید نسبت به آن بی توجه بود. هر چقدر فشار سیال بالا باشد لازم است در انتخاب دیافراگم سیل و نحوه نصب آن بیشتر دقت شود.
- سیال های غلیظ را نسبت به سیال های رقیق سخت تر می توان اندازه گرفت. از این رو اطلاع از غلظت سیال می تواند عنصر مفید دیگری در کاربرد دیافراگم باشد.
دیافراگم سیل ترانسمیتر فشار
دیافراگم سیل ترانسمیتر فشار یک قطعه مهم و حیاتی در صنعت ابزارهای دقیق است که برای اندازه گیری و انتقال فشار جهت کنترل بهتر سیستم استفاده می شود. این دیافراگم همانند یک صفحه انعطاف پذیر عمل می کند و هنگامی که فشار به آن اعمال می شود، به طور مناسب تغییر شکل می دهد و این تغییر شکل به منبع تغذیه ترانسمیتر فشار انتقال داده می شود تا فشار مورد نظر را اندازه گیری نماید.
ویژگی های دیافراگم سیل ترانسمیتر فشار را می توان به ترتیب زیر دانست:
- این دیافراگم ها معمولاً از فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای دیگر مانند تیتانیوم ساخته می شوند که دارای خواص مهندسی مناسبی برای این کار هستند.
- آنها دارای خواص مکانیکی مناسبی برای تحمل فشارهای مختلف در دمای محیط می باشند.
- دارای استحکام شیمیایی مناسبی برای مقاومت در برابر مواد شیمیایی موجود در محیط کاری هستند.
- انتخاب مواد دیافراگم بستگی به شرایط کاری و نیازهای اندازه گیری دارد.
- دیافراگم های سیل ترانسمیتر فشار باید دقیق، قابل اعتماد و محکم باشند تا به خوبی عمل کنند.
- فقدان نیاز به ابزار آب بندی بود و به طور مناسب می توان آن را با دیافراگم سیل جفت نمود.
نصب دیافراگم سیل ترانسمیتر فشار به دو صورت است. می توان این قطعه را مستقیم و بدون واسطه بر روی سنسور نصب کنند یا این که می توانند از کپیلاری کمک گرفته و فرآیند نصب را از طریق آن دنبال کنند.
دیافراگم سیل ویکا (WIKA Diaphragm Seal) چیست؟
دیافراگم سیل ویکا یک تجهیز مهم و حیاتی برای محافظت از ابزارهای اندازه‌گیری در برابر فشار، دما و سیالات خورنده است. این محصول به‌ویژه در شرایطی که سیال دارای دمای بالا، فشار زیاد یا خاصیت خورندگی است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیافراگم سیل با جدا کردن محیط فرآیندی از تجهیز اندازه‌گیری، از آسیب‌های احتمالی جلوگیری می‌کند و طول عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد.
این محصول در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، شیمیایی، دارویی و غذایی کاربرد فراوان دارد و توسط برند معتبر WIKA در مدل‌ها و متریال‌های مختلف تولید می‌شود.
ویژگی‌های دیافراگم سیل ویکا
-
قابلیت استفاده در دما و فشار بالا
-
محافظت از ترانسمیتر فشار در محیط‌های خورنده و خطرناک
-
موجود در انواع سایزها و اتصال‌ها
-
قابلیت نصب مستقیم یا با استفاده از کپیلاری (Capillary)
-
ساخت با متریال متنوع مانند استیل ضدزنگ، تیتانیوم، مونل و آلیاژهای خاص
قیمت دیافراگم سیل
قیمت دیافراگم سیل بسته به عوامل زیر متفاوت است:
-
جنس دیافراگم (فلز، لاستیک، پلیمر مقاوم)
-
سایز و ابعاد دیافراگم
-
نوع اتصال و فشار کاری
-
برند تولیدکننده و سطح کیفیت
-
وجود تاییدیه‌هایی نظیر FDA برای صنایع غذایی یا دارویی
🔹 اگرچه دیافراگم سیل نسبت به سایر اجزای هیدرولیک و پنوماتیک قیمت مناسبی دارد، اما کیفیت ساخت باید اولویت اصلی در انتخاب باشد.
کپیلاری (Capillary) چیست و چه نقشی دارد؟
کپیلاری تیوب لوله‌ای نازک و انعطاف‌پذیر است که بین دیافراگم سیل و تجهیز اندازه‌گیری (مانند ترانسمیتر یا گیج فشار) نصب می‌شود. کاربرد اصلی آن، جلوگیری از انتقال مستقیم گرما به تجهیزات حساس است.
مزایا:
-
محافظت از ترانسمیتر در برابر حرارت شدید
-
امکان نصب ترانسمیتر در فاصله‌ای ایمن از فرآیند
-
افزایش عمر مفید تجهیزات اندازه‌گیری
معایب:
-
تأخیر زمانی در نمایش مقدار واقعی فشار
-
اختلاف احتمالی در اندازه‌گیری در صورت تغییر ارتفاع یا دمای محیط
مایع پرکننده (Fill Fluid)
بین دیافراگم و تجهیز اندازه‌گیری از مایع پرکننده استفاده می‌شود. انتخاب نوع این مایع بستگی به دمای فرآیند و نوع سیال دارد.
-
عملکرد در بازه دمایی 90- تا +400 درجه سانتی‌گراد
-
برای صنایع غذایی از مایعات دارای تأییدیه FDA استفاده می‌شود
-
در صورت نشتی، مایع پرکننده ممکن است با سیال فرآیندی ترکیب شود؛ بنابراین انتخاب مایع مناسب بسیار مهم است
نصب دیافراگم سیل
نصب صحیح دیافراگم سیل از اهمیت بالایی برخوردار است. توصیه‌های مهم:
-
مطابق با دستورالعمل سازنده نصب شود
-
هیچ‌گونه آسیب فیزیکی به دیافراگم وارد نشود
-
در صورت استفاده از کپیلاری، طول و مسیر آن دقیق طراحی شود
-
برای سیالات با دمای بالا، دیافراگم باید دور از منبع گرما نصب شود
مزایای دیافراگم سیل ویکا
✅ مقاوم در برابر سیالات خورنده و فشار بالا
✅ جلوگیری از ورود سیال به تجهیزات حساس
✅ کاهش نیاز به تعمیرات و افزایش بهره‌وری سیستم
✅ قابل استفاده در صنایع بهداشتی با تاییدیه‌های بین‌المللی
✅ طراحی انعطاف‌پذیر و قابل سفارشی‌سازی بر اساس نیاز مشتری
کاربردهای دیافراگم سیل
دیافراگم سیل در موارد زیر کاربرد دارد:
-
تجهیزات اندازه‌گیری فشار و دما
-
سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک
-
فرآیندهای شیمیایی، غذایی و دارویی
-
جلوگیری از تماس سیال خورنده با سنسورها
-
افزایش دقت اندازه‌گیری و محافظت از لول گیج
سوالات متداول
دیافراگم سیل چه کاربردی دارد؟
محافظت از تجهیزات اندازه‌گیری در برابر فشار، دمای بالا و سیالات خورنده.
چه موادی برای ساخت دیافراگم استفاده می‌شود؟
استنلس استیل، تیتانیوم، PTFE، آلیاژهای مقاوم به خوردگی.
چرا از دیافراگم سیل به جای آب‌بندی‌های معمول استفاده می‌شود؟
به دلیل دقت بالاتر، طول عمر بیشتر و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی.
چه عواملی باعث خرابی دیافراگم سیل می‌شود؟
فشار بیش از حد، دمای بالا، ضربه فیزیکی، یا استفاده از متریال نامناسب.
آیا دیافراگم سیل قابل تعمیر است؟
در برخی موارد قابل تعمیر است، اما معمولاً تعویض کامل توصیه می‌شود.