دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
با تفاوت گیج خشک با گیج روغنی آشنا شوید!
در دنیای مهندسی و صنایع، اندازه‌گیری فشار سیالات (مایعات و گازها) نقشی حیاتی در کنترل فرایندها، تضمین ایمنی و بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات ایفا می‌کند. برای این منظور، ابزارهای مختلفی وجود دارد که یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین آن‌ها، فشارسنج یا گیج فشار (Pressure Gauge) است. فشارسنج‌ها در انواع مختلفی تولید می‌شوند، اما دو نوع اصلی و پرکاربرد آن‌ها عبارت‌اند از: گیج خشک و گیج روغنی.
هر کدام از این دو نوع گیج، بسته به طراحی و ویژگی‌های خاص خود، در موقعیت‌های متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. درک تفاوت بین این دو نوع ابزار برای مهندسین، تکنسین‌ها و کاربران صنعتی بسیار مهم است، چرا که انتخاب نادرست می‌تواند منجر به بروز خطا در اندازه‌گیری، کاهش عمر مفید دستگاه و حتی خطرات ایمنی شود.
در این تحقیق، ابتدا ساختار و عملکرد کلی گیج فشار بررسی می‌شود، سپس به‌صورت جداگانه به تحلیل ویژگی‌های گیج خشک و گیج روغنی می‌پردازیم. در نهایت، تفاوت‌ها، مزایا، معایب، و کاربردهای هریک مورد بررسی و مقایسه قرار می‌گیرند.
ساختار و عملکرد کلی گیج فشار
گیج فشار یک ابزار اندازه‌گیری است که معمولاً فشار مطلق یا گیج سیالات را نسبت به فشار اتمسفر نمایش می‌دهد. رایج‌ترین نوع گیج فشار، گیج لوله بوردون (Bourdon Tube Gauge) است.
لوله بوردون از یک لوله خمیده تشکیل شده که وقتی تحت فشار قرار می‌گیرد، تمایل دارد صاف شود. این تغییر شکل از طریق یک سری چرخ‌دنده و بازوها به حرکت عقربه‌ای تبدیل می‌شود که میزان فشار را روی صفحه نمایش نشان می‌دهد.
بدنه گیج‌ها ممکن است از جنس فولاد ضد زنگ، برنج یا آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده باشند. بسته به نوع کاربرد، گیج‌ها ممکن است به صورت خشک یا روغنی طراحی شوند.
گیج خشک چیست؟
گیج خشک ساده‌ترین نوع فشارسنج است که در آن فضای داخلی بدنه بدون سیال پرکننده است. در این نوع، تنها هوا در داخل محفظه وجود دارد و عقربه آزادانه در فضای خشک حرکت می‌کند.
این گیج‌ها بیشتر در شرایط محیطی پایدار، عاری از لرزش و در دمای معمولی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجا که هیچ مایعی داخل گیج وجود ندارد، ساختار آن ساده‌تر بوده و هزینه‌ی تولید و تعمیر آن کمتر است.
مزایای گیج خشک:
قیمت مقرون‌به‌صرفه: هزینه ساخت و خرید پایین‌تر نسبت به گیج روغنی.
نگهداری آسان: به‌دلیل نبود مایع، نیاز به کنترل نشتی یا تعویض روغن ندارد.
مناسب برای محیط‌های داخلی: برای کاربردهای سبک یا در محیط‌هایی با شرایط پایدار، انتخاب مناسبی است.
خوانایی بالا: در برخی موارد، شفافیت بیشتر شیشه خواندن عقربه را آسان‌تر می‌کند.
معایب گیج خشک:
عدم مقاومت در برابر ارتعاشات: در شرایطی که لرزش وجود دارد، عقربه نوسان پیدا می‌کند و خواندن فشار دشوار می‌شود.
نفوذ رطوبت: در طول زمان، رطوبت وارد محفظه می‌گردد که باعث مه‌گرفتگی داخل شیشه و کاهش خوانایی خواهد شد.
طول عمر کمتر: در محیط‌های صنعتی سخت، قطعات داخلی سریع‌تر فرسوده می‌شوند.
گیج روغنی چیست؟
گیج روغنی نوعی فشارسنج است که در آن محفظه داخلی با یک مایع ویسکوز مانند روغن سیلیکون یا گلیسیرین پر شده است. این مایع، فضای بین عقربه و شیشه را پر می‌کند و نقش مهمی در کاهش لرزش‌ها و افزایش دقت ایفا می‌کند.
گیج روغنی برای محیط‌های صنعتی سخت، مکان‌های پرلرزش و دمای بالا یا پایین مناسب است. وجود روغن باعث می‌شود که عقربه بدون نوسان حرکت کند و از آسیب دیدن قطعات داخلی جلوگیری می‌شود.
مزایای گیج روغنی:
پایداری عقربه: ارتعاشات مکانیکی توسط مایع جذب می‌شوند و عقربه به‌طور دقیق‌تری موقعیت خود را حفظ می‌کند.
جلوگیری از خوردگی: روغن مانع تماس هوا و رطوبت با اجزای فلزی داخلی می‌شود.
طول عمر بیشتر: به‌دلیل محافظت داخلی در برابر ضربه و خوردگی، عمر مفید این نوع گیج بیشتر است.
مناسب برای فضاهای باز: در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و ماشین‌آلات سنگین کاربرد گسترده دارد.
معایب گیج روغنی:
قیمت بالاتر: به‌دلیل پیچیدگی بیشتر در طراحی و مواد استفاده شده.
احتمال نشتی روغن: در صورت آسیب‌دیدگی بدنه، روغن ممکن است نشت کند.
کاهش خوانایی در برخی شرایط: در دمای پایین، روغن ممکن است غلیظ شود و حرکت عقربه را کند کند.
انعکاس نور: مایع ممکن است بازتاب نور ایجاد کند که در محیط‌های روشن، خواندن دشوار می‌شود.
مقایسه گیج خشک و گیج روغنی
| ویژگی | گیج خشک | گیج روغنی |
|---|---|---|
| ساختار داخلی | بدون مایع | پرشده با روغن |
| مقاومت در برابر لرزش | پایین | بالا |
| دقت در شرایط ناپایدار | کمتر | بیشتر |
| طول عمر | کوتاه‌تر | بلندتر |
| قیمت | پایین‌تر | بالاتر |
| تعمیر و نگهداری | ساده‌تر | نیازمند بررسی نشتی |
| کاربرد صنعتی | سبک‌تر | سنگین‌تر |
| احتمال مه‌گرفتگی شیشه | بالا | پایین |
کاربرد گیج خشک
- سیستم‌های تهویه مطبوع
- تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی
- صنایع غذایی و دارویی با شرایط کنترل‌شده
- مصارف خانگی مانند کمپرسورهای هوا
کاربرد گیج روغنی
- سیستم‌های هیدرولیک صنعتی
- ماشین‌آلات ساختمانی و معادن
- صنایع نفت، گاز، پتروشیمی
- محیط‌های با لرزش بالا و فشار زیاد
نکاتی در انتخاب بین گیج خشک و گیج روغنی
- اگر محیط کاری شما پر از ارتعاش، گرد و غبار یا رطوبت است، حتماً از گیج روغنی استفاده کنید.
- برای استفاده‌های ساده، غیرصنعتی و محیط‌های داخلی، گیج خشک گزینه مناسبی است.
- بودجه محدود ممکن است انتخاب گیج خشک را توجیه‌پذیرتر کند.
- اگر خوانایی در اولویت است و محیط کم‌نور است، گیج خشک انتخاب بهتری است.
علت خشک بودن گیج روغن چیست؟
علت خشک بودن گیج فشار روغن (یعنی عدم نمایش روغن در آن یا نبودن مایع در داخل محفظه) می‌تواند به چند دلیل مختلف مربوط باشد. در ادامه، چند علت رایج را بررسی می‌کنیم:
۱- نوع طراحی (گیج خشک به جای روغنی):
برخی گیج‌ها به‌صورت کارخانه‌ای و به‌طور عمدی خشک طراحی شده‌اند. این نوع گیج‌ها مخصوص محیط‌های کم‌لرزش، بدون رطوبت و شرایط پایدار هستند. اگر گیجی که در سیستم نصب شده، از نوع خشک باشد، طبیعی است که داخل آن روغن وجود نداشته باشد.
۲- نشت یا تبخیر روغن:
در گیج‌های روغنی، ممکن است به دلایل زیر روغن از داخل محفظه خارج شده باشد:
- نشت از درزها یا ترک خوردگی شیشه یا بدنه
- باز بودن درپوش هواگیری (relief plug) که باعث تبخیر روغن در دمای بالا می‌شود
- خرابی یا سوراخ‌شدن بدنه بر اثر ضربه یا فشار زیاد
در این حالت، گیج که باید روغنی باشد، خشک به نظر می‌رسد.
۳- اشتباه در شارژ کارخانه‌ای:
در موارد نادر، ممکن است گیج‌های روغنی در کارخانه به‌درستی با مایع پر نشده باشند، یا در زمان حمل و نقل یا نصب، روغن تخلیه شده باشد.
۴- دمای بالا یا پایین محیط:
در دماهای بسیار بالا، روغن داخل گیج ممکن است تبخیر شود یا از طریق سوپاپ‌های تخلیه فشار خارج گردد. در دماهای بسیار پایین نیز ممکن است روغن غلیظ شده و دیگر قابل رؤیت نباشد، به طوری که گیج خشک به نظر برسد، در حالی‌که روغن هنوز داخل آن هست اما با چشمی قابل مشاهده نیست.
۵- استفاده اشتباه از گیج خشک در جای گیج روغنی:
گاهی اوقات به دلیل اشتباه در خرید یا نصب، گیج خشک به جای گیج روغنی نصب می‌شود و چون عقربه در برابر لرزش نوسان دارد، تصور می‌شود که گیج روغنی خشک شده است.
نتیجه‌گیری
گیج‌های فشار نقش کلیدی در کنترل و نظارت بر سیستم‌های صنعتی دارند. تفاوت بین گیج خشک و گیج روغنی از نظر طراحی، عملکرد، مقاومت و هزینه بسیار مهم است. انتخاب درست این ابزار می‌تواند باعث افزایش دقت، ایمنی و عمر سیستم شود. در مجموع، گیج خشک برای محیط‌های ساده و پایدار، و گیج روغنی برای شرایط سخت و صنعتی مناسب است.
