ترانسفورماتور چیست ؟

ترانسفرماتور را می توان یکی از کلیدی ترین عناصر قدرت و شبکه انتقال دانست، امروزه به لطف ترانسفورمر می توانیم برق را از محل تولید به دورترین نقاط کشور با کمترین تلفات انتقال دهیم و حتی در مسیر این انتقال به روستا ها و مناطق کم جمعیت و پرجمعیت با ترانس دیگری برق رسانی نماییم.

امروز در این پست می خواهیم به بررسی ترانسفرماتور بپردازیم، بررسی که با زبان ساده نوشته شده و تنها موارد کلیدی و البته مهم را برخواهیم شمرد تا اگر در هر شرایطی و هر سطح دانشی هستید با خیالی آسوده ما را همراهی نمایید.

قبل از هر چیزی بیایید کار رو با دیدن این ویدیو کوتاه که ترجمه و زیرنویس فارسی شده شروع کنیم تا با اجزای داخلی یک ترانسفورماتور آشنا شوید و بعد از اون بریم سراغ بررسی ترانسفرماتور

ترانسفرماتور در حال حاضر در داخل کشور تولید می گردد و تولید کنندگان عمده این محصول ایران ترانسفو، کارخانجات فاراتل، خزر ترانسفورمر، راسیکو و کالای گنجینه ایران فرد می باشد که مجموعا بیش از ۶۰% تولیدات کشور را در دست دارند.

علاوه بر تولید محصول فوق در داخل کشور آمار اداره کل گمرکات کشور حاکی از آن است که طی سالها ی ۶۳ ، ۶۷ مقادیر زیادی ترانسفورمر تقویت وارد بازار ایران گردیده است.

پیشنهاد ویژه

به شما پیشنهاد می کنیم حتما از آموزش نرم افزارهای رله SEPAM( جامع ترین آموزش برنامه نویسی رله) دیدن نمایید.

آموزش نرم افزارهای رله SEPAM

این کالا عمدتا توسط کشورهای شوروی ، لهستان ، تایوان ، آلمان غربی ، انگلستان ، فنلاند ، فرانسه ، بلژیک ، سوئیس ، اسپانیا ساخته و وارد بازار ایران گردیده است.

سرفصل های پست

1.    اساس کار ترانسفورماتور

2.    تراسفورماتور سه فاز پس چیست؟

3.    انواع مختلف ترانسفرماتور

1.    ترانسفورماتورهای جدا کننده

2.    ترانسفورماتورهای عایق

3.    ترانسفورماتور های کنترل

4.    ترانسفورماتورهای منبع تغذیه

5.    اتو ترانسفورماتورها

6.    ترانسفورماتورهای جرقه زن

4.    تعریف علمی ترانسفورماتور چیست؟

1.    توضیحات محاسبه ای و فرمول های ترانسفورمر

2.    مثال کاربردی

3.    مدار معادل واقعی

4.    مدار معادل ایده آل

5.    انواع اتصالات ترانس

5.    تپ چنجر چیست

1.    تپ چنجر دقیقا در کدام سمت ترانس قرار می گیرد؟

6.    هسته ترانسفورماتور

7.    سیم پیچ ترانسفورمر

8.    استانداردهای جهانی ترانس فشار ضعیف

ترانسفورمر قدرت در صنایع متوسط و سنگین مانند کارخانجات و نیروگاه استفاده می شود که مسلما از همان ساختار ترانسفورماتور ها مصرف کننده(فشار ضعیف) استفاده می کنند تنها از نظر ابعاد بزرگ تر بوده و در برخی موارد مانند حفاظت، تهویه و انعطاف کاری پیشرفته تر می باشند.

                               . ترانسفورمر قدرت

در کنار ترانس های قدرت ترانسفورمر های تقویت خانگی و خدماتی در رنج ۵۰۰ الی ۷۰۰۰ وات تولید می شود که همگی دارای پروسه تولید یکسانی می باشد، اما بر طبق بررسی های انجام شده، عمده مصرف بازار ترانسفورمر فشار ضعیف ۲ کیلو وات می باشد.

ترانسفورماتور هایی که عمدتا در بازار مورد مصرف(عموم مردم) قرار می گیرد ترانسفورماتور های اتوماتیک می باشد. و ترانسفورمر های دستی ( سلکتوری ) بازار مصرف کمی دارد و قیمت تمام شده آنها نیز بیشتر می باشد؛ در حال حاضر عمدتا واحدهای تولیدی به تولید ترانسفورمر اتوماتیک می پردازند و ترانسفورمر های سلکتوری در واحدهای بدون پروانه تولید می گردد.

در ادامه بخوانید  نیروگاه سیکل ترکیبی چیست

اساس کار ترانسفورماتور

در سه کلمه ساده می توان تمام اساس کاری یک ترانسفورماتور را شرح داد و آن ” القا الکترو مغناطیسی متقابل ” می باشد

اما چگونه؟

تصور کنید یک سیم برق حامل جریان الکتریکی در دست دارید، در حالت عادی در اطراف این سیم یک میدان مغناطیسی به وجود می آید که دقیقا مانند یک حلقه به دور سیم قرار گرفته است.

هرچه شما به این سیم نزدیک تر شوید این میدان مغناطیسی قوی تر می شود از علل دیگر تقویت میدان مغناطیسی آن میتوان به میزان جریان عبوری از سیم اشاره کرد.

اگر بخواهیم بدون تغییر جریان این میدان را تقویت کنیم چه باید کرد؟

کافیست به جای هوا که اطراف سیم را در برگرفته است از ماده ای استفاده کنیم که نفوذپذیری مغناطیسی بالاتری داشته باشد مثل آهن که نسبت به میدان مغناطیسی آهن ربا به سرعت واکنش نشان می دهد.(جایگزینی هوا با آهن)

حال ترانس چگونه کار میکند؟

دقیقا همانند مدارهای الکتریکی ما مدار مغناطیسی هم داریم و صرفا تفاوت های ذاتی دارند ولی اصول کار دقیقا مشابه است، تصور کنید سیم ما که میدان دارد اگر در مجاورت یک سیم دیگر قرار بگیرد روی آن سیم اثرگذار خواهد بود به این اثر همان “القا الکترو مغناطیسی متقابل” می گویند که باعث می شود ولتاژ در سیم دوم بدون هیچ گونه ارتباط الکتریکی القا شود و این ارتباط مزایای ویژه ای نیز دارد؛

با توجه به میزان تعداد دور شما تعیین خواهید کرد چه میزان ولتاژ یا جریان بروی سیم دوم القا شود(اما همواره حاصل ضرب ولتاژ در جریان سیم اول که توان نامیده می شود، با حاصل ضرب ولتاژ در جریان سیم دوم برابر است – قانون پایستگی انرژی).

با توجه به پیشرفت تکنولوژی ساخت ترانسفورمر این مسئله پیچیده تر شده و در نهایت بازده بیشتر را نیز با خود به همراه داشته است به گونه ای که ترانس شما تلفات کمتری از خود نشان می دهد و سعی در انتقال ۹۹% توان ورودی به خروجی را دارد.

شکل القای متقابل به صورت عمده در ترانس چگونه است؟

شاید ساده ترین حالت به این گونه است که سیم پیچ اولیه(ورودی) به دور یک هسته آهنی پیچیده می شود و سپس سیم پیچ ثانوایه(خروجی) بروی اولیه مجددا پیچیده می شود، در نظر داشته باشید که منظور از سیم، سیم با لاک و عایق می باشد.

تراسفورماتور سه فاز پس چیست؟

اگر شما دقیقا ۳ عدد از تراسفورماتور های بالا را در کنار هم قرار دهید یک ترانس سه فاز را تهیه نموده اید، البته در کارخانجات ترانس های سه فاز به دلیل اهمیت ابعاد به صورت یکپارچه ساخته می شود تا هزینه و فضای کمتری نیاز باشد هرچند مدل ابتدایی نیز برای حالات خاص بخصوص اتصال “V” همچنان کاربرد دارد.

انواع مختلف ترانسفرماتور

ترانسفورماتورهای جدا کننده

ترانسفورماتور هایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از هم جدا می باشند و برای تحقق تدابیر حفاظتی «جداسازی حفاظتی» برای اتصال به مصرف کننده جریان بکار می رود .

ترانسفورماتورهای عایق

ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از هم جدا می باشند و برای انتقال انرژی ها بین سیستم های با پتانسیل های بسیار مختلف که در آنها ولتاژ عایق نسبت به ولتاژ اسمی ترانسفورماتور معین نشده است. به کار میروند.

ترانسفورماتور های کنترل

ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا می باشند. و برای انجام امور کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند، مانند ترانس نمونه جریان یا ترانس نمونه ولتاژ.

ترانسفورماتورهای منبع تغذیه

ترانسفورماتورهایی هستند با یک یا چند سیم پیچ ثانویه که از سیم پیچ اولیه از نظر الکتریکی جدا می باشد.

اتو ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ اولیه و ثانویه آنها با هم مشترک می باشند.

ترانسفورماتورهای جرقه زن

ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا می باشند و برای مشتمل کردن مخلوط هوا و گاز یا هوا و روغن به وسیله جرقه یا قوس الکتریکی به کار می روند.

تعریف علمی ترانسفورماتور چیست؟

ترانسفورماتور یکی از وسایل بسیار مهم تبدیل کمیاب جریان و ولتاژ الکتریکی متناوب است، که بر خلاف ماشین های الکتریکی که انرژی الکتریکی و مکانیکی را بهم تبدیل می کند، ترانسفورماتور در نوع انرژی تغییری نمی دهد بلکه ولتاژ و جریان را با همان فرکانس جریان متناوب انتقال دهد، بطوریکه انرژی ولتاژ پائین را تبدیل به همان انرژی با ولتاژ بالاتر می نماید و همچنین جریان را از مقدار داده شده در یک مدار به جریانی با اندازه های متفاوت در مدار دیگر تبدیل کند.

امروزه ترانسفورماتور وسیله ای لازم و ضروری در دستگاههای انتقال انرژی الکتریکی و پخش و توزیع انرژی الکتریکی متناوب است.

توضیحات محاسبه ای و فرمول های ترانسفورمر

شاید برایتان سوال باشد دقیقا چگونه سطح ولتاژ تغییر کرده و به تبع آن میزان جریان در دو سوی ترانس نیز تغییر می کند؟، پاسخ آن سادس صرفا باید دو نسبت تبدیل را بلد باشید اما مسلما ترانس از نظر محاسبات به همین سادگی نیست و ما صرفا قسمت کاربردی آن را در حال توضیح هستیم؛

دو نسبت بالا نسبت طلایی در ترانس هستند و البته در حالت کاملا ایده آل که در اینجا

N؛ تعداد دور سیم

V؛ ولتاژ دو سر پایانه ها

I؛ جریان جاری در هر سمت ترانس

مثال کاربردی

تصور کنید ما یک شبکه برق در اختیار داریم که ولتاژ آن ۷۰۰ ولت می باشد و قرار است با این شبکه یک موتور برقی ۲۲۰ را روشن نماییم، مسلما امکان این کار نیست زیرا در صورت اتصال مستقیم این دو به یکدیگر موتور الکتریکی به شدت آسیب خواهد دید پس راه حل استفاده از یک ترانس جهت کاهش سطح ولتاژ می باشد

تا اینجا v₁ برابر ۷۰۰ بوده و V₂ برابر ۲۲۰ می باشد حال کافیست ما یک N₁ با توجه به سطح جریان و توان شبکه در نظر بگیریم مثلا من ۱۰۰۰ دور را برای N₁ در نظر می گیرم

پس به سراغ معادله رفته و با جایگذاری ساده N₂ برابر تقریبا ۳۱۴ دور خواهد بود(توجه همیشه سمتی که سطح ولتاژ بیشتری دارد تعداد دور بالاتر را به خود اختصاص می دهد)

مدار معادل ترانس

ترانس نیز مانند هر دستگاه الکتریکی دارای یک مدار معادل می باشد که بصورت دقیق نحوه عملکرد آن را به ما نشان می دهد چیزی که شاید دانشجویان را کمی اذیت می کند مدار معادل های متنوع برای این دستگاه می باشد اما جای نگرانی نیست در واقع هدف از طرح این مدار معادل ها تنها ساده تر شدن کار برای شماست!

ما برای شما دو مدار معادل را که شاید مهم ترین هستند را توضیح می دهیم؛ مدا معادل واقعی و مدار معادل آیده آل

مدار معادل واقعی

همانگونه که از اسم آن مشخص است این مدار کامل ترین مدار معادل ترانسفورماتور می باشد که برای شما به توضیح و تفسیر ان می پردازیم؛

قسمت ۱ بیانگر ولتاژ ورودی می باشد که با حرف انگلیسی p اندیس V نمایش داده شده است؛ p به معنای اصلی(primary) یا همان اولیه می باشد

در ادامه در قسمت ۲ شاهد یک مقاومت و سلف هستیم؛ مقاومت نمایش داده شده مقاوت سیم پیچ اولیه می باشد و چون به دور هسته پیچیده شده مسلما یک اندوکتانس سلفی نیز دارد که با X نشان داده شده است

قسمت ۳ نیز مربوط به هسته می باشد که در واقع در هنگام اتصال ولتاژ در ابتدای کار مقداری جریان کشیده می شود تا بتواند میدان مغناطیسی لازم را در هسته ایجاد کند و ترانس به معنای واقعی آماده کار شود این قسمت نیز داراری یک مقاومت زیاد و یک خاصیت سلفی بالا می باشد تا جریان کمتری را نیز به خود اختصاص دهد

قسمت ۴ نیز همان سلف و مقاومت سیم پیچ دوم می باشد که با نسبت تبدیل به سمت اولیه آمده اند و می توان آنها را در سمت دوم نیز نمایش داد

قسمت ۵ نیز که نمایش کوپل مغناطیسی در ترانسفرماتور می باشد

قسمت ۶ هم که ترمینال ثانویه بوده و با حرف انگلیسی s اندیس V نمایش داده شده است؛ س به معنای اصلی(secondary) یا همان ثانویه می باشد

مدار معادل ایده آل

همانگونه که می بینید تمام المان ها حذف شده اند و فقط کوپل مغناطیسی نمایش داده می شود و معنای آن صفر بودن تمام تلفات می باشد، این مدار معادل در بسیاری از محاسبات استفاده می شود و دلیل آن نیز ساده بودن این مدار معادل می باشد که باعث می شود مهندسان تمرکز اصلیشان را در جاهای دیگر مدار قرار دهند.

انواع اتصالات ترانس

در ترانس های تک فاز دو اتصال بیشتر نداریم، در واقع واژه “اتصال” بیشتر برای ترانس های سه فاز معنا پیدا می کند و هر اتصال نیز از مزایا و معایبی نیز برخوردار است اما بصورت کلی موارد زیر را مد نظر داشته باشید؛

اتصل ستاره در ترانس سه فاز در سمتی قرار می گیرد که ولتاژ بالاتری داریم علت آن هم قرار گرفتن دو سیم پیچ در معرض ولتاژ می باشد که نسبت به حالتی که یک سیم پیچ تنها در مقابل ولتاژ قرار بگیرید حالت عایقی مناسب تری خواهیم داشت و فشار کمتری به سیم پیچ ها وارد می شود.

اتصال مثلث نیز در سمت فشار ضعیف(ولتاژ کمتر) قرار می گیرد چون در سمتی که ولتاژ کمتر است حتما جریان از سمت دیگر بیشتر است و به دلیل ذات این اتصال شاهد تقسیم جریان خواهیم بود و جریان کمتری بروی هر سیم پیچ سوار خواهد شد.

تپ چنجر چیست

تصور کنید ترانس ما ساخته شده است برای تبدیل ولتاژ ۷۰۰ به ۲۲۰ اما بنابر دلایلی می خواهیم ۷۰۰ را به ۲۵۰ تبدیل کنیم مسلما برای این کار باید ترانس کامل باز شود و نسبت تعداد دورهای اولیه و ثانویه تغییر نماید که کار اقتصادی و عملی نیست به همین دلیل دستگاهی در ترانس قرار می دهد که بتواند به اندازه ای مجاز سیم پیچ از یک سمت ترانس کم یا زیاد نمایید، این عملیات توسط تپ چنجر صورت می گیرد

در ادامه بخوانید  فیلم آموزش کامل نحوه ی کار تپ چنجر

تپ چنجر دقیقا در کدام سمت ترانس قرار می گیرد؟

در ترانس تک فاز که دو طرف ترانس یک نوع سیم پیچی دارند و تفاوتی ندارد، ولی در مدل سه فاز بدلیل اینکه عملیات “تپ” زدن یک نوع عملیات کلید زدنی هست به دلیل تلفات بالا حین تپ زدن-کلید زنی سعی می شود در سمتی باشد که جریان پایین تری داشته باشیم یعنی سمتی که اتصال ستاره می باشد.

ترانسفورماتور چیست

کاربرد ترانس

ترانسفورماتور ها بطور بسیار وسیعی در مدارهای وسایل الکترونیکی و مدارهاو دستگاههای خودکار یا اتوماتیک و راه اندازی موتورهای الکتریکی و تطبیق ولتاژ مورد نیاز جهت تغذیه مصرف کننده هایی از قبیل یکسو سازها و مبدل های جریان دائم به جریان متناوب، شارژ کننده های باطری و ایجاد دستگاههای چندین فازه از دستگاههای دو فازه و سه فازه و در ارتباطات به منظور تطبیق امپدانس و همچنین در سیستم های قدرت به منظور بالا بردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت یعنی پایین آوردن ولتاژ به مقادیر مورد نیاز بکار می رود.

همچنین ترانسفورماتور یک وسیله بسیار ضروری در مدارهای اندازه گیری الکتریکی و در مدار های جوشکاری و کوره های الکتریکی است. بعنوان یک مجزا کننده مدار با ولتاژ زیاد از مدارهای با ولتاژ پایین و حذف کننده مولدهای مستقیم جریان در یک مدار دستگاه انرژی نیز بکار می رود .

ترانسفورماتور چیست

قطعات و اجزاء تشکیل دهنده یک ترانسفورمر

هر دستگاه ترانسفورمر از قسمتهای زیر تشکیل گردیده است.

·        بدنه شامل کنه – درب – سینی – شاسی

·        سیم پیچ ها

·        هسته

·        صفحه پلیت

·        پلاک راهنما

·        لامپ سینال

·        فیوز(فشار ضعیف)

·        کیت الکترونیکی(فشار ضعیف)

·        پیچ و مهره و پرچ

·        سیم لاکی

·        رله

·        مقاومت – دیود – آی سی – خازن – ترانزیستور

·        پتانسیوتر

·        روغن ترانس

·        بوشینگ

·        مخزن روغن

·        سیستم تهویه(فشار قوی)

·        برق گیر

·        و …

هسته ترانسفورماتور

هسته ها را از ورق هایی که به صورت لایه لایه روی هم قرار داده می شوند، می سازند، به علت افت جریان فوکه، هسته را ورقه ورقه ساخته و بین آنها به وسیله اکسیداسیون یا کاغذ می پوشانند و یا اینکه از ورق های عایق شده استفاده می کنند.

با توجه به پیشرفت در ساخت مواد برای ورق های هسته و هسته های نواری برش دار اکنون انواع مختلف این ورق ها و نوارها بسیار زیاد شده است. مهمترین آنها اکنون ورق ها و نوارهای دینامو که سرد نورد شده اند می باشند که با کرمتالهای نا منظم بر طبق DIN 45400 و با کریستالهای منظم بر طبق DIN 45400 در حال حاضر هنوز وجود دارند.

سیم پیچ ترانسفورمر

همانطور که اطلاع دارید در ترانسفورماتور شاهد دو نوع سیم پیچ به صورت عمده می باشیم؛ سیم پیچ اولیه؛ که به ورودی نیز مشهور است و سیم پیچ ثانویه؛ که در واقع بار یا مصرف کننده به آن متصل می شود.

اغلب تمام سیم پیچ ها با ولتاژ کم در آخر پیچیده می شوند. معمولا لازم است که ما بین سیم پیچ اولیه و ثانویه یا حتی برای هر لایه از سیم پیچ ثانویه حفاظ قرار داده شود . این حفاظ می تواند از جنس ورقه نازک مسی یا از سیم می باشد.

برای سیم پیچ ها از سیم لاک دار مسی (CVL) استفاده می شود.

استانداردهای جهانی ترانس فشار ضعیف

این قسمت را نیز صرفا جهت آشنایی شما با استانداردهای جهانی اضافه کرده ایم تا صرفا اطلاعتی مختصر در این مورد داشته باشید، جهت ترانسفورماتورهای کوچک استانداردهای VDE 0550 قسمتهای ۱و۲ تا ۶ و VDE 0551 در نظر گرفته شده است.

جهت قطعات اساسی تشکیل دهنده آن نیز استاندارد ها ی ذیل مشخص شده است.

ورق هسته DIN 48400

مواد فرو مغناطیسی DIN 4130

انواع فوم هسته DIN 41302

قرقره بوبین DIN 41303-41304-41305

جنس سیم پیچ DIN 46435

منبع: https://setelectric.ir

شیرهای فشار شکن

شیر فشار شکن

شیر فشارشکن به صورت خودکار، فشار زیاد و متغیر ورودی را ، به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کنند و چنانچه در شبکه بعد از شیر فشارشکن، مصرف آب وجود نداشته باشد برای جلوگیری از انباشته شدن فشار استاتیک، شیر فشار شکن به طور اتوماتیک جریان را قطع می کند. فشار شکن ها عامل مهمی در ایمنی سیستم هستند و سلامت سایر اجزا را تضمین میکند. در این مقاله می خواهیم به معرفی شیر فشار شکن و انوع آن بپردازیم.

  شیر فشار شکن چیست ؟

همانطور که از نام این قطعه پیدا است وسیله ای است برای شکستن فشار. در یک سیستم سیالی کنترل فشار مدار از اهمیت بالایی برخوردار است. این سازه عامل مهمی در ایمنی سیستم است و سلامت سایر اجزا را تضمین می‌کند. در طراحی یک مدار هیدرولیکی، پمپ که عامل ایجاد فشار است معمولا با ضریب توان بالاتری درنظر گرفته می‌شود و فشار ایمن ولازم برای عملکرد سیستم از طریق فشار شکن تعیین می‌شود. لازم بذکر است مانومتر یا همان فشار سنج هیدرولیک وسیله ای مکمل برای تنظیم فشار است. شیر فشار شکن، فشار سیال عبوری از آن را کم می کند و هم چنین برای ثابت نگه داشتن فشار در خروجی شیر استفاده می شود و در نتیجه فشار خروجی سیال از فشار ورودی آن کمتر می باشد. شیرهای فشار شکن به طور خاص جهت کاهش فشار آب ورودی به شبکه طراحی شده اند. به طور معمول فشار آب خروجی از مخازن بسیار بالا بوده و جهت ورود به سیستم لوله کشی آب مصرفی خانگی مناسب نیست. شیر فشار شکن ، به طور معمول نزدیک کنتور آب ساختمان ها بعد از انشعاب از لوله اصلی آب شهر نصب می شود تا فشار های زیاد و تغییرات فشار آب شهر را تقلیل دهد.این شیرها دارای یک پیچ مخصوصی تنظیم فشار هستند که بوسیله آن فشار خروجی شیر تنظیم می شود. توجه داشته باشید که قبل از شیر به صافی نیاز داریم. استفاده از لوله کنار گذر به سمت قسمت فشار ضعیف نیزمی تواند موجب تنظیم فشار شود.

نحوه عملکرد شیر فشار شکن

نحوه عملکرد شیرهای فشار شکن بر اساس کنش و واکنش دو نیروی متضاد مجاور یکدیگر است. نیروی ناشی از فشار آب ( فلش سبز) تمایل به بستن مسیر جریان دارد و نیروی مخالف ( فلش قرمز) از فنر گرفته شده و تمایل به باز کردن مسیر جریان دارد. هر دو نیرو در راستای تمایل خنثی کردن یکدیگر هستند. به علت خاصیت واکنشی متغیر فنر که متناسب با تغییرات ورودی طراحی شده، فشار خروجی به صورت پایدار خواهد بود.

مزایا و معایب شیر فشار شکن 

مزایایی شیر فشار شکن

·        طراحی ساده

·        هزینه تولید کم

·        قابلیت نگهداری آسلن

·        کاهش نشتی خارجی

·        هیج نیروی خارجی برای بارگذاری در شیر نیاز نیست.

·        عدم وجود بسته بندی ساقه ، نشتی خارجی و هم چنین منبع اصطکاک بالا را حذف می کند.

معایب شیر فشار شکن

·        محیط کنترلی باید کاملا تمیز باشد.

·        رگولاتورها قابلیت کنترل را هنگامی که افت فشار در شیر کم می شود را ازدست می دهند زیرا محیط قدرت عملکرد کافی را تامین نمی کنند.

·        رگلاتورها نمیتوانند با بی صدایی/ کاواک زایی سازگار شوند.

مفاهیم کاربردی

مفهوم بالاترین فشار

وقتی شیر فشار شکن در حالت کاملا باز قرار می گیرد و حداکثر ظرفیت تخلیه خود را  داشته باشد، بالاترین فشار بوجود میآید. این فشار بالاتر از فشار نقطه تنظیم (Set pressure)  است و با توجه به کاربردهای مختلف، مقدارش متفاوت می باشد. طبق استاندارد BS 5500 این میزان اختلاف فشار را در مورد سیستم های بخار و گاز مساوی حداکثر 10% درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر می گیرد.  در فرآیندهای که امکان دارد در اثر ازدیاد فشار به محصول و یا قطعات خسارتی وارد شود  از شیرهای اطمینان استفاده میشود تا از بروز خسارات جلوگیری کند.

مفهوم پایین ترین فشار

مقدار اختلاف فشار پایین تر از نقطه تنظیم یا ست پرشر شیر اطمینان است که جهت بسته شدن محکم و کامل شیر اطمینان پس از باز شدن و سپس برگشت سیستم به فشار عادی مورد احتیاج می باشد. این پارامتر را Reset Differential می گویند. طبق استاندارد مذکور میزان فشار حداقل حدود10%  است. با توجه به نوع سیستمی که طراح انتخاب  می کند مقادیرفشار حداکثر و فشار حداقل  تغییر می کند.

تقسیم بندی از نظر عملکرد

این شیر ها از نظر نوع عملکرد به دو دسته عملکرد مستقیم و عملکرد پایلوت دار می باشند.

شیر فشار شکن عملکرد مستقیم

این نوع شیر یک المان حساس برای کاهش فشار دارد که به طور مستقیم شیر را به کار می اندازد. این شیر ساختمان ساده کوچکی دارد و دارای وزن کمی می باشد و برای کنترل جریان های کم فوق العاده می باشد.کاربرد اصلی این شیر در صنایع غذایی، تجهیزات لباس شویی، سیستم استرلیزه کردن بخار و تجهیزاتی که از هوا با فشار کم استفاده می کنند، است

شیر فشار شکن با عملکرد پایلوت

که دارای پایلوت می باشد که به کاهش فشار حساس می باشد و به طور مستقیم شیر را به کار  می اندازد. شیر اصلی توسط فشار کاری پایلوت کنترل و به کار می افتد. این شیر برای نرخ جریان های بالا و کنترل ثابت پیشنهاد می شود. این نوع شیر در دو نوع دیافراگمی و پیستونی موجود می باشد.

نوع دیافراگمی

دارای یک دیافراگم بزرگ می باشد که شیر اصلی را به کار می اندازد. این مدل شیر مقدار cv بالایی دارد که نوسان کاهش فشار را حتی در زمانی که جریان را کنترل می کند، به حداقل می رساند. در واقع عملکرد مشابهی به شیرهای کنترلی دارد. به علت کنترل نرخ جریان های بالا و با توجه به اینکه شیر اصلی توسط دیافراگم بزرگ کنترل می شود، این شیر قادر به کاهش فشار زیادی می شود.کاربرد:ساختمان سازی،امکانات سایت،تجهیزات تهویه مطبوع

نوع پیستونی

دارای یک پیستون می باشد که در قسمت عملیاتی شیر اصلی نصب شده است. این شیر به طور گسترده در خطوط بخار به کار  می رود و کنترل فوق العاده ای در کاهش فشار با نوسانات MPA 0.05 یا کمتر دارد. این شیر مقاومت فوق العاده و محدوده گسترده عملیاتی از مقادیر کم تا مقادیر زیاد جریان را دارد و شیر اصلی توسط پیستون کنترل می شود.کاربرد:ساختمان سازی،تجهیزات تهویه مطبوع،امکانات سایت،آبیاری

تقسیم بندی از نظر سیال کاربری

شیر فشار شکن از نظر سیال کاربری به دو دسته هیدرولیکی و پنوماتیک تقسیم می شوند.

شیر فشار شکن هیدرولیکی

شیر فشار شکن هیدرولیک وظیفه تنظیم جریان سیال در یک سیستم هیدرولیک را دارد. یک اهرم دستی به شیر متصل است که وظیفه کنترل جریان سیال را دارد . این نوع شیرها از انواع رایج و پر کاربرد در بازار می باشند.شیر فشار شکن هیدرولیک در صنایع زیر کاربرد دارد:

·        صنایع سیمان

·        صنایع خودروسازی

·        صنایع فولاد

شیر فشار شکن پنوماتیک

این شیر به علت داشتن قطعات جانبی مانند عملگر، پوزیشنر و کنترلر افت فشار زیادی را ایجاد می کند. فشار جریان سیال عبوری از شیر به وسیله سنسور حس شده و به کنترلر ارسال می شود.کاربرد شیر فشارشکن پنوماتیک در صنایع زیر کاربرد دارد:

·        صنایع کشاورزی

·        صنایع خودروسازی

·        صنایع غذایی

·        صنایع چوب

شیرهای فشار شکن P.R.V

بطور اتوماتیک فشار زیاد و متغیر ورودی را به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کند . چنانچه در شبکه بعد از شیر فشار شکن مصرف آب وجود نداشته باشد. برای جلوگیری از انباشته شدن فشار استاتیک شیر فشار شکن به طور اتوماتیک جریان را قطع می کند .استفاده از این شیر ها سهولت بهره برداری از شبکه وخطوط انتقال حذف هزینه های هنگفت خرید زمین و ساخت مخازن فشار شکن را در بردارد و نیز با کاهش فشارهای نا خواسته در شبکه ها و خطوط انتقال به مقدار زیادی از هدر رفتن سیال جلوگیری می کند.  

منبع: pikatak.com

مراحل کالیبراسیون میکرومتر

میکرومتر چیست؟

میکرومتر (Micrometer) یا ریزسنج، برای اندازه گیری اجسام بسیار کوچک کاربرد دارد.

میکرومترها با دقت بسیار زیاد خود معروف هستند.

از آن ها می توان برای اندازه گیری بسیار دقیق موارد زیر یک اینچ در طول، عمق و ضخامت، اندازه گیری قطر پیچ ها و مهره ها، تیغه فرزها و… استفاده کرد.

میکرومترهای دیجیتال به دلیل خوانا بودن صفحه نمایش به ویژه در کاربردهای ماشینکاری و مهندسی مکانیک از سایر میکرومترها کاربرد بیشتری دارند.

داشتن یک میکرومتر و کالیبراسیون صحیح آن در صنعت بسیار مهم است.

کالیبراسیون میکرومتر (Micrometer Calibration)

عدم استفاده صحیح از میکرومتر، ضربه و رطوبت می تواند منجر به خوانش نادرست شود که
برای اصلاح آن به کالیبراسیون میکرومتر نیاز است.

از آن جایی که از میکرومتر برای اندازه گیری های حیاتی و مهمی به کار می رود،
لازم است که از صحت اندازه های گرفته شده با این ابزار اطمینان حاصل کنیم.

اگرچه مقیاس یک میکرومتر را نمی توان تغییر داد؛
اما می توان میزان دقت آن را با استانداردهای شناخته شده بررسی و ردیابی کرد.

مراحل کالیبراسیون میکرومتر

1.    برای تمیز کردن میکرومتر، از یک پارچه نرم و یک شوینده آنیونی رقیق شده استفاده کنید.

2.    وجه های (faces) میکرومتر را بررسی کنید.
وجه ها باید کاملا رو به روی یکدیگر قرار بگیرند.
همچنین وجه ها باید بتوانند آزادانه و روان در تمام محدوده خود بچرخند.

3.    از سفت بودن پیچ یا اهرم قفل کننده (lock nut) اطمینان حاصل کنید.

4.    استوانه متحرک (thimble) فلزی را به خوبی بررسی کنید.
استوانه متحرک باید به آرامی و به صورت روان روی استوانه ثابت (sleeve) بلغزد.

5.    برای صفر کردن میکرومتر، استوانه متحرک را به کمک جغجغه (ratchet) بچرخانید تا
دو وجه به یکدیگر نزدیک شوند و چرخش فک متحرک (spindle) متوقف شده و جغجغه به صورت هرز بچرخد.

6.    بررسی کنید که عدد صفر روی استوانه متحرک رو به روی صفر استوانه ثابت باشد.

7.    اگر صفر با خط شاخص مطابقت نداشت، باید میکرومتر را با استفاده از آچار تنظیمی که معمولاً همراه دستگاه هست، دوباره صفر کنید.

8.    میکرومتر با استانداردی مانند یک بلوک گیج، بررسی می شود تا صحت آن در کل محدوده اندازه گیری تأیید گردد.
بلوک های گیج، بلوک های فولادی سخت شده ای هستند که با دقت و در اندازه های خاص ساخته می شوند.

.9 تمام داده ها را باید در یک «گواهی کالیبراسیون» جمع آوری کنید.
این گواهی شامل جمله مدل و شماره سریال، تاریخ، زمان و مکان کالیبراسیون، نام شخص و جزئیات مربوط به ابزار می باشد.

# نکات مهم در نگهداری و کالیبراسیون میکرومترها

• به طور کلی، کالیبراسیون میکرومتر باید سالانه انجام شود؛
  اما زمان واقعی کالیبراسیون هر ابزار به دفعات استفاده، دقت مورد نیاز و محیطی که در آن قرار می گیرد بستگی دارد.
• اگر از میکرومتر دیجیتال به مدت 90 روز یا بیشتر استفاده نشده است، باتری را خارج کنید.
  باتری در صورت نشت می تواند به میکرومتر آسیب برساند؛ زیرا ترکیب خارج شده از آن بسیار خورنده است.
• هر میکرومتری که آسیب دیده یا معیوب است و به طور کلی نمی توان با آن به راحتی کار کرد را باید دور بیاندازید.
• برای اجرای دقیق کالیبراسیون میکرومتر، تمام اندازه گیری ها را باید در دمای اتاق، یعنی 20 درجه سانتی گراد انجام دهید.
  تمام ابزارها و تجهیزات تست نیز باید در دمای اتاق باشند؛
  بنابراین اگر میکرومتر در جای دیگری غیر از اتاق کالیبراسیون نگه داری می شود، باید ابتدا اجازه داد با اتاق هم دما گردد.
• اگر حین فرآیند کالیبراسیون مشکلی شناسایی شود،
  پس از اصلاح، باید فرآیند کالیبره کردن از نو شروع و در صورت عدم رفع مشکل، میکرومتر باید سرویس شود.
• • به طور کلی بهتر است دقت بلوک های گیج 4 تا 10 برابر بیشتر از دقت میکرومتر شما باشد.
  • برای تمیز کردن میکرومتر به هیچ وجه از حلال استفاده نکنید؛
    زیرا باعث خراب شدن میکرومتر یا ایجاد خوردگی در بدنه آن می گردد.

  منبع: https://namatek.com

کالیبراسیون سختی سنج پرتابل

سختی سنج پرتابل فلزات

سختی و سختی سنج چیست؟ سختی فلزات به مقاومت آنان به تغییر شکل پلاستیک توسط نفوذ یک جسم فرو رونده تعریف شده است. سختی یک ماده ویژگی است که به خوبی تعریف نشده است، و متناسب با تجربه کسی که با آن سر و کار دارد معانی زیادی به خود می گیرد. در مراجع متالوگرافی، سختی فلزات به مقاومت آنان به تغییر شکل پلاستیک توسط نفوذ یک جسم فرو رونده تعریف شده است. به طور کلی معمولاً سختی حاکی از مقاومت در برابر تغییر شکل بوده و این خاصیت در فلزات معیاری از مقاومت آنها در برابر تغییر شکل مومسان یا دائم است. برای کسی که با علم مکانیک و آزمایش مواد سر و کار دارد به احتمال زیاد سختی به معنی مقاومت در برابر فرو رفتگی است. برای یک مهندس طراح سختی غالباً یک کمیت معین و از نظر اندازه گیری ساده می باشد و اطلاعاتی از استحکام و عملیات حرارتی فلز به دست می دهد.

سختی یک خاصیت اساسی ماده نیست اما در رابطه با خواص پلاستیکی و الاستیکی قطعه مطرح می شود. برای مثال برای یک قطعه خاص، مقدار سختی در دو نقطه مختلف آن ممکن است فرق داشته باشد. در صورتی که خصوصیتی مثل مدول الاستیسیته برای یک قطعه مشخص می باشد. روش آزمایش و آماده کردن نمونه معمولاً ساده است و از نتایج ممکن است در مشخص کردن خصوصیات مکانیکی دیگر استفاده شود. تست سختی به طور گسترده ای در بازرسی ها و کنترل قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. 

هرگاه سختی اندازه‌گیری شده توسط دستگاه سختی سنج پرتابل با سختی واقعی قطعه متفاوت باشد دستگاه نیاز به کالیبراسیون دارد.

این اختلاف اندازه ممکن است به یکی از دلایل زیر رخ دهد.

·        جنس قطعه با هیچ‎یک از انواع فلزات برنامه ریزی شده در دستگاه تطابق نداشته باشد.

·        سطح جسم از نظر پرداخت و یا انحنا به گونه‌ایی است که سختی اندازه‌گیری شده همواره دارای اختلاف ثابتی نسبت به سختی واقعی است.

·        بر اثر استهلاک الماس نوک پرتابه و یا قسمت‎های مکانیکی دیگر.

دستگاه سختی سنج پرتابل کوپا دارای دو نوع کالیبراسیون است؛ کالیبراسیون کارخانه و کالیبراسیون کاربر. کالیبراسیون کارخانه، بسیار دقیق می باشد و شامل تنظیمات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در بخش الکترونیک دستگاه و تنظیمات مکانیکی در پرتابه و پرتابگر است. کالیبراسیون کاربر تنها شامل تنظیمات نرم افزاری می‎باشد.

جهت فعال کردن منوی کالیبراسیون کاربر، دستگاه باید خاموش باشد، دکمه SET را فشرده و همزمان دستگاه را روشن نمایید. منوی کالیبراسیون به شکل زیر ظاهر خواهد شد:

با استفاده از کلیدهای روی صفحه کلید می‎توان برای هر نوع فلز و برای هر یک از پرتابگرهای نوع T1،T2 و T3، در سه نقطه اعداد کالیبراسیونی بین –99 الی +99 وارد نمود. ابتدا تمامی مقادیر ADD را صفرکرده و با فشردن دکمهSET وارد منوی اصلی شوید.

حال برای یک نوع فلز و پرتابگر مشخص روی سه بلوک مرجع نرم، متوسط وسخت سختی‌سنجی انجام داده(5 ضربه روی هر بلوک) سپس میانگین سختی اندازه‌گیری شده را در AT و مقدار خطا با مقدار واقعی را بجای ADDدر منوی کالیبراسیون وارد نمایید، بگونه‎ای که مجموع عدد AT و عدد ADD برابر با سختی بلوک مرجع گردد.

پس از وارد نمودن مقادیر کالیبراسیون،کلید SET را فشار دهید تا هم اعداد وارد شده در حافظه دستگاه ذخیره شود و هم از منوی کالیبراسیون خارج شوید. عددسختی اندازه‌گیری شده با توجه به اعداد کالیبراسیون و تقریب خطی بین آنها، تصحیح شده و سپس نشان داده می‎شود .

توجه: اعدادکالیبراسیون درحافظه دستگاه ثبت شده وبا خاموش شدن دستگاه پاک نمی‌شوند.

نمونه ای از محاسبات مربوط به کالیبراسیون

فرض کنید یکی از بلوک‎های کالیبراسیون که تست روی آنها انجام شده بلوکی در محدوده350،باشندو عدد بدست آمده روی بلوک 350 عددی برابر 411 می باشد عدد 411 مقداری است که در جدول کالیبراسیون به جای AT خواهد نشست و برای بدست آوردن ADDباید مقدارعددی بلوک را ازعدد خوانده شده توسط دستگاه تفریق نمود.

350-411= -61

-61 عددی است که در جدول بجای ADD باید وارد شود

این مراحل را برای سایر بلوک ها نیز باید انجام دهید.

منابع: https://www.koopaco.com/article/calibration-portable-hardness-tester

https://btmco.ir/cats/78

تجهیزات اندازه گیری و کنترل ابزار دقیق

صوت سنج

مطمئناً تا کنون کلمه‌ی آلودگی صوتی به گوشتان خورده است. در صنعت برای جلوگیری از ایجاد هر نوع آلودگی صوتی که مشکلات شنوایی مختلفی را در پی دارد، از صوت سنج استفاده می‌کنند. این دستگاه با تعیین یک استاندارد مشخص، صوت را در واحد دسیبل اندازه گیری می‌کند. از این ابزار برای اندازه‌گیری میزان نویزهای موجود در تمامی ماشین آلات صنعتی هم استفاده می‌شود.

 لرزش سنج

لرزش یا ارتعاش سنج دارای حس‌گرهایی بسیار قوی برای تشخیص هر نوع لرزش یا ارتعاش در صنعت است. استفاده از این دستگاه باعث می‌شود خرابی دستگاه‌ها و ماشین آلات خیلی زود تشخیص داده شود و در نتیجه با تعمیر زودهنگام، عمر دستگاه طولانی‌تر شود.

لرزش‌‌سنج‌های پیشرفته‌ی موجود در بازار چند کاره بوده و قابلیت اندازه‌گیری همزمان چند پارامتررادارا هستند.

متر لیزری

متر لیزری یکی دیگر ازابزار اندازه گیری دقیق طول در دنیای امروز است. این ابزار یک فاصله یاب دیجیتال است که توسط نور لیزر و عدسی، فاصله‌ی مورد نظر شما را بدون خطا اندازه‌گیری می‌کند. امروزه مترهای لیزری جای مترهای قدیمی را گرفته و کار را برای کاربران صنایعی چون ساختمان سازی، تاسیسات و تمامی پروژه های عمرانی راحت کرده اند. یکی از مترهای لیزری پرکاربرد، متر لیزری 50 متری بوش است که با طراحی هوشمند و فشرده هم‌زمان برای اندازه‌گیری‌های مختلف و سنجش تراز سطوح و اجسام استفاده ‌می‌شود.

یکی از مهم‌ترین ابزار‌های دقیق اندازه‌گیری گاز سنج است. این دستگاه قابلیت شناسایی انواع گازهای سمی، گازهای قابل اشتعال، گازهای قابل انفجار و تمامی گازهای خطرناک را داشته و یکی از حیاتی‌ترین ابزارهای دقیق‌ اندازه‌گیری موجود در صنعت است. سنسورهای به کار رفته در گازسنج با توجه به نوع گازی که تشخیص می‌دهد متفاوت است.

گازسنج ها در تقسیم‌بندی به دو دسته‌ی پرتابل (قابل حمل) و ثابت تقسیم می‌شوند

دماسنج

دماسنج از آن دسته ابزار دقیق‌هایی است که، از کودکی با نوع پزشکی آن برای اندازه‌گیری میزان دمای بدن آشنا شدیم. این دستگاه ابزاری است برای اندازه‌گیری میزان دما در واحد های مختلف. از این ابزار نیز در صنایع مختلفی استفاده می‌شود، همچنین گاهی به عنوان ابزاری مکمل، کنار دیگر ابزار به کار برده می‌شود.

.دماسنج‌ها انواع مختلفی داشته که مکانیزم هر کدام با توجه به صنعت مورد استفاده، ساخته و پرداخته می‌شود

انواع دماسنج

   * دماسنج گازی

   * دماسنج معمولی

    پیرومتر:

پیرومتر نوعی دماسنج است که به صورت غیر تماسی عمل می‌کند. مکانیسم این ابزار بر پایه‌ی اندازه‌گیری دما با استفاده از نور انتشار یافته از جسم مورد نظر است. در خیلی از صنایع مانند صنایع شیمیایی، ریخته‌گری، فولاد، کاشی و سرامیک به دلیل دمای بسیار بالا امکان استفاده از دماسنج‌های تماسی وجود ندارد زیرا موجب آب شدن آن می‌شود؛ به همین علت در اکثر این صنایع از پیرومتر برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند.

    دماسنج مقاوت الکتریکی

این دماسنج دارای مقاومت الکتریکی است که با تأثیرپذیری از دما، تغییر می‌کند. در این دماسنج تغییر دما و تغییر مقاومت در فلزاتی که به عنوان سنسور در آن جای‌گذاری شده ثابت و پایدار است. از این دماسنج در بسیاری از صنایع و آزمایشگاه‌ها برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود.