لوله بوردون چیست؟

اگر در زمینه تاسیسات صنعتی کار می‌کنید یا به هر نحوی با تاسیسات و لوله کشی سر و کار دارید باید حتما بدانید چگونه با استفاده از لوله بوردون یا همان فشارسنج بوردون، فشار خطوط لوله را تعیین کنید. لوله بوردون در واقع جزوی حیاتی برای محاسبه میزان فشار سیستم است. در ادامه با ما همراه باشید تا کامل بفهمید لوله بوردون چیست و نحوه کارش چگونه است.

لوله بوردون چه عملکردی دارد؟

لوله بوردون راهی برای اندازه گیری فشار است. ثبت اختراع لوله بوردون در سال 1849 توسط ادوارد بوردون صورت گرفت. اندازه گیر فشار بوردون به دلیل دقت، حساسیت و خطی بودن نسبت به سایر روش های اندازه گیری فشار در زمان خودش مورد ستایش قرار گرفت. احتمالاً هر اندازه گیر فشار مکانیکی که تا به حال دیده‌اید بر اساس یک لوله بوردون ساخته شده است.

فشار سنج لوله بوردون با اندازه گیری میزان تغییر در یک لوله فلزی سیم پیچ یا نیم دایره‌ای توسط یک سیال تحت فشار که در داخل لوله آن قرار دارد کار می کند. این مضوع به دلیل این اصل است که یک لوله مسطح تمایل دارد شکل دایره ای خود را در هنگامی که تحت فشار است دوباره به دست آورد. فشارسنج های لوله بوردون برای اندازه گیری فشارهای نسبی از 0.6 تا7000 بار استفاده می شود. آن‌ها به عنوان ابزارهای اندازه گیری فشار مکانیکی طبقه بندی می شوند و بنابراین بدون هیچ برق الکتریکی کار می کنند.

شکل بالا اجزای یک اندازه گیر فشار لوله بوردون را نشان می دهد. این فشار سنج به یک خط لوله در لوله ورودی (A) متصل می شود. لوله ورودی توسط بلوک سوکت (B) در جای خود نگه داشته می‌شود، که همچنین دستگاه را به خط فرآیند متصل می‌کند. سپس فشار به انتهای ثابت لوله بوردون (C) جریان می‌یابد. فشار از طریق لوله بوردون C شکل (D) توزیع می‌شود. در نتیجه این فشار، لوله C شکل صاف می‌شود. یک محور و پین محوری (E) حرکت صاف کردن را به چرخ دنده سکتور (F) در انتهای متحرک لوله بوردون متصل می‌کنند. با توجه به سیستم چرخ دنده، حرکت در انتهای متحرک لوله بوردون تقویت شده و، به طوری که یک تغییر فشار بسیار جزئی منجر به حرکت زیاد سوزن نشانگر (G) می‌شود. به طور خلاصه، نشانگر از چپ به راست در یک مسیر دایره ای در یک مقیاس مدرج حرکت می‌کند. کاهش فشار باعث می‌شود که لوله بوردون به موقعیت اولیه خود بازگردد.

اندازه گیر فشار لوله بوردون حساسیت بالایی به تغییرات فشار از خود نشان می‌دهد، بنابراین دقت بالاتری را در خواندن تضمین می‌کند. علاوه بر این، مقاومت در برابر ارتعاش و زنگ زدگی که توسط این فشار سنج ارائه می‌شود، آن را به اولویت بسیاری از صنایع برای اندازه‌گیری فشارشان تبدیل می‌کند.

مزایا و معایب  لوله بوردون

در مقایسه با انواع دیگر فشار سنج، مزایای فشار سنج لوله بوردون عبارتند از:

·       هزینه کمتر

·       طراحی فشرده و جمع و جور

·       ایمنی در اندازه گیری محدوده فشار بالا

·       دقت اندازه گیری بالا

·       اندازه گیری گروه بزرگی از انواع فشار

و اما در مورد معایب لوله بوردون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·       لوله بوردون با سرعتی کم به تغییرات فشار توضیح می‌دهد.

·       برای خواندن این فشارسنج به یک مکانیسم تقویت کننده نیاز است زیرا سرعت حرکت در انتهای آزاد لوله بوردون بسیار کم است.

·       لوله‌های بوردون دچار هیسترزیس هستند؛ وضعیتی که در آن هنگام خواندن وضعیت از بالا به پایین سرعت کم می‌شود. این باعث می‌شود فشاری که نشان داده می‌شود کمی بیشتر از اندازه واقعی باشد.

·       لوله های بوردون دارای رنج حساسیت متوسطی هستند، یعنی معمولاً طوری کالیبره می شوند که فقط با یک محیط خاص کار کنند. استفاده از یک رسانه دیگر به دلیل چگالی و وزن متفاوتش می‌تواند بر خواندن فشار تأثیر گذاشته و در نتیجه منجر به خطا شود.

هنگام تهیه لوله بوردون به چه عواملی دقت کنیم؟

هنگام انتخاب فشار سنج بوردون باید معیارهای زیر را در نظر بگیرید:

متریال فشارسنج: متریال فشار سنج باید با محیط سیال سازگاری شیمیایی داشته باشد. این موضوع برای جلوگیری از خرابی فشارسنج به دلیل پدیده‌هایی مانند زنگ زدگی است. متداول ترین مواد محفظه برای فشار سنج لوله بوردون فولاد ضد زنگ، آلومینیوم یا آلیاژهای مس است. هنگام کار با رسانه‌های خورنده، استیل ضد زنگ انتخاب بهتری است.

قطر فشار سنج: اندازه صفحه برای فشار سنج لوله بوردون بسته به محدودیت فضایی و خوانایی و نیاز شما در طیف گسترده ای از قطرهای مختلف موجود است. قطر صفحه به طور کلی از 1 تا 16 (25 میلی متر تا 406 میلی متر) در دسترس است.

محدوده فشار: برای اطمینان از عدم اعمال فشار اضافی بر روی لوله بوردون، مهم است که محدوده حداکثری و حداقلی فشار را در نظر بگیرید. حداکثر فشار کاری نباید از 75 درصد محدوده کامل مقیاس و 65 درصد برای فشار ضربانی تجاوز کند.

محدوده دما: محدوده دمای معمولی برای فشار سنج لوله بوردون عبارتند از:

فشار خشک یا پر از سیلیکون: منفی 40 درجه فارنهایت تا مثبت 140 درجه فارنهایت (منفی 40 درجه سانتیگراد تا مثبت 60 درجه سانتیگراد)

فشار گلیسیرین یا پر شده با روغن: منفی 4 درجه فارنهایت تا مثبت140 درجه فارنهایت( منفی20  تا مثبت 60 درجه سانتیگراد)

گلیسیرین یک ماده پرکننده استاندارد است که برای دماهای گرم‌تر مناسب است. اندازه گیر فشار پر از گلیسیرین نیز برای استفاده‌هایی با فشار ضربانی مناسب است.

مقاومت در برابر ارتعاش: اگر قرار است فشارسنج در برابر محیطی با کمترین میزان ارتعاش قرار گیرد، می‌توان از فشار سنج خشک استفاده کرد. با این حال، در صورت ارتعاش بیش از حد، فشار سنج خشک نشانگر را تکان می دهد و خواندن اندازه گیری را دشوار می‌سازد. در این مورد، فشار سنج مرطوب بهترین راه حل است. مایع موجود در این مدل فشارسنج لرزش و ضربان را جذب کرده و همین مورد امکان خواندن دقیق فشارسنج را آسان می‌کند، در صورت افزایش فشار یا ضربان، اضافه کردن یک کمک فنر بر روی فشارسنج ممکن است ضروری باشد.

مقاومت در برابر زنگ زدگی: فشار سنج پر شده از مایع از جنس استیل ضد لک برای مقاومت در برابر زنگ زدگی توصیه می‌شود. فشار سنج پر شده از مایع (روغن یا گلیسیرین) باعث چرب شدن نشانگر و مقاومت آن در برابر زنگ زدگی می‌شود.

پایه نصب: به طور کلی، فشار سنج لوله بوردون با اتصالات افقی یا عمودی یا اتصالاتی برای نصب روی پانل در دسترس هستند.

واحد فشار: واحد اندازه گیری فشار برای فشار سنج لوله بوردون بار یا psi است. فشار معمولاً ممکن است بین 0.6 تا 7000 بار (8 تا 10000 psi) باشد.

کاربردهای فشار سنج لوله بوردون

فشار سنج لوله بوردون رایج ترین فشار سنج موجود بوده و در طیف وسیعی از صنایع برای اندازه گیری فشار متوسط تا فشار بالا استفاده می‌شود. رایج ترین صنایعی که از فشار سنج لوله بوردون استفاده می‌کنند عبارتند از:

·       کارخانه‌های فرآوری شیمیایی

·       سم پاش‌های کشاورزی

·       کارخانه‌های ساخت خودرو

·       صنایع تجهیزات دریایی

·       صنایع تامین آب

·       تهویه مطبوع

·       صنایع هوا فضا

انواع فشار سنج لوله بوردون

نوع c

این  مدل رایج ترین لوله بوردونی است که می‌توانید پیدا کنید. می تواند میزان فشاری تا 10000 کیلو پاسکال را تحمل کند. این فشار سنج شامل یک لوله خم شده به شکل C است و برای کاربردهای کم فشار استفاده می شود.

مدل حلزونی

این نوع لوله بوردون به شکل حلزونی بوده و برای فشارهای تا 28000 کیلو پاسکال مناسب است.

مدل مارپیچی

این نوع لوله بوردون به شکل مارپیچ بوده و برای فشارهای تا 500000 کیلو پاسکال مناسب است. در حالی که ساخت لوله های بوردون نوع C ارزان است و یافتن آنها راحت‌تر است، حساسیت فشار آن‌ها محدود است. بنابراین لوله های مارپیچی و حلزونی برای کاربردهای فشار بالا یا مواردی که برای اندازه گیری آن‌ها به دقت بیشتری لازم است استفاده می شود.

سخن آخر

در مقاله بالا به طور مفصل به شما توضیح دادیم لوله بوردون چیست، چه مزایایی دارد، در چه صنایعی از آن استفاده شده و چه فاکتورهایی را هنگام تهیه آن باید در نظر داشته باشیم. همچنین انواع آن را به شما معرفی کردیم تا بر حسب نیازتان دست به انتخاب بزنید. امیدواریم که این مقاله به شما کمک کرده باشد.