تأثیر ارتعاش و شوک حرارتی بر گیج‌های فشار و راهکارهای مقابله با آن

دو عامل بسیار مخرب که اغلب در نظر گرفته نمی‌شوند، ارتعاش و شوک حرارتی هستند. این عوامل می‌توانند باعث کاهش عمر گیج، ایجاد خطای اندازه‌گیری، آسیب به اجزای داخلی و حتی خطرات عملیاتی شوند. شناخت تأثیر این پدیده‌ها و راهکارهای مقابله با آن‌ها، برای هر واحد صنعتی ضروری است.

چرا ارتعاش دشمن گیج‌های فشار است؟

ارتعاش یکی از رایج‌ترین عوامل خارجی مؤثر بر عملکرد گیج‌هاست. در بسیاری از خطوط صنعتی، وجود پمپ‌ها، کمپرسورها، موتورها، تجهیزات دوار و حتی ساختارهای فلزی بزرگ باعث ایجاد ارتعاش دائمی می‌شود. این ارتعاش اگر به‌طور مستقیم به گیج منتقل شود، مشکلات زیر را ایجاد می‌کند:

۱. نوسان عقربه یا Flutter

در گیج‌های مکانیکی، عقربه تحت تأثیر ارتعاش به‌طور مداوم لرزش پیدا کرده و خوانش دقیق تقریباً ناممکن می‌شود. این وضعیت در نقاط حساس فرآیندی، به‌ویژه در زمان تنظیم فشار یا ایمنی، خطرناک است.

۲. آسیب به اجزای داخلی

ارتعاش شدید باعث سایش پین‌ها، چرخ‌دنده‌ها و قطعات داخلی گیج می‌شود. در مدل‌های بوردونی، ارتعاش مداوم می‌تواند موجب خستگی فلز و ترک‌خوردگی تیوب شود.

۳. تغییر تدریجی دقت و افزایش خطای اندازه‌گیری

گیج ممکن است همچنان کار کند اما دقت آن به‌تدریج کاهش یابد، بدون آنکه کاربر متوجه شود. این خطرناک‌ترین حالت ممکن است زیرا فرآیند بر اساس داده اشتباه کنترل می‌شود.

شوک حرارتی و اثرات آن بر گیج‌های فشار

شوک حرارتی زمانی رخ می‌دهد که گیج دچار تغییرات ناگهانی و شدید دمایی شود؛ مانند ورود بخار داغ پس از سکون، تماس ناگهانی با مایع سرد یا قرارگیری زیر نور مستقیم خورشید و سپس تماس با محیط سرد.

این شرایط باعث بروز مشکلات زیر می‌شود:

۱. تغییر در خاصیت الاستیک تیوب بوردون

تیوب بوردون با تغییر دما، خاصیت ارتجاعی متفاوتی پیدا می‌کند و همین موضوع باعث خطا در Zero یا Span گیج می‌شود.

۲. تغییر در ویسکوزیته و عملکرد روغن داخلی (در گیج‌های Liquid-Filled)

در برخی گیج‌ها، تغییر دما عملکرد دمپینگ را مختل می‌کند و عقربه به کندی یا با پرش حرکت می‌کند.

۳. تنش حرارتی و آسیب بدنه

افزایش سریع دما ممکن است باعث انبساط ناگهانی قطعات داخلی شود و بر خلاف آن کاهش ناگهانی دما باعث ایجاد تنش و حتی ترک‌های مویرگی در بدنه یا شیشه محافظ خواهد شد.

راهکارهای مقابله با ارتعاش

خوشبختانه ارتعاش را می‌توان با روش‌های اصولی کنترل و مدیریت کرد:

۱. استفاده از گیج‌های روغنی

پر شدن گیج با روغن (گلیسرین یا سیلیکون) یکی از بهترین راه‌ها برای جلوگیری از لرزش عقربه است. این مایع، ارتعاش را جذب کرده و عقربه را پایدار نگه می‌دارد.

۲. انتخاب گیج‌های Direct-Drive یا بدون چرخ‌دنده

این نوع گیج‌ها فاقد قطعات متحرک سنتی هستند و در محیط‌های دارای ارتعاش شدید، طول عمر و دقت بسیار بالاتری ارائه می‌دهند.

۳. استفاده از لرزش‌گیرها، براکت‌های جداکننده و کپیلاری

گاه لازم است گیج را به‌طور فیزیکی از منبع ارتعاش جدا کرد. نصب کپیلاری یا استفاده از لرزش‌گیرهای مکانیکی، انتقال ارتعاش را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

۴. نصب گیج در موقعیت امن‌تر

در بسیاری از پروژه‌ها، با جابه‌جایی چند سانتی‌متری یا تغییر زاویه نصب، میزان ارتعاش منتقل‌شده به گیج به شکل محسوسی کاهش می‌یابد.

راهکارهای مقابله با شوک حرارتی

برای کنترل اثرات حرارت و تغییرات ناگهانی آن، موارد زیر پیشنهاد می‌شود:

۱. استفاده از سیفون (Syphon) یا کپیلاری برای بخار

در خطوط بخار، سیفون مانند یک خنک‌کننده طبیعی عمل کرده و اجازه نمی‌دهد حرارت مستقیم به گیج منتقل شود.

۲. عایق‌کاری حرارتی ابزار

در محیط‌های سرد یا گرم، عایق‌کاری مناسب، از تغییرات سریع دما جلوگیری می‌کند و عملکرد گیج را پایدار نگه می‌دارد.

۳. انتخاب گیج با متریال و رنج دمایی مناسب

هر گیج بازه دمایی مشخصی دارد. استفاده از گیجی که برای دمای پایین یا بالا طراحی نشده باشد، باعث کاهش عمر تجهیز و خطای اندازه‌گیری می‌شود.

۴. جلوگیری از تماس مستقیم با دمای بالا

با به‌کارگیری اتصالات بلندتر، کاور محافظ یا جابه‌جایی محل نصب، می‌توان شوک حرارتی را کاهش داد.

نقش انتخاب تامین‌کننده متخصص در جلوگیری از این مشکلات

در بسیاری از موارد، انتخاب یک تامین‌کننده آگاه و متخصص می‌تواند از وقوع این مشکلات جلوگیری کند. یک تامین‌کننده کاربلد می‌تواند بر اساس شرایط فرآیندی، نوع سیال، میزان ارتعاش و دمای محیط، گیج مناسب را معرفی کند. استفاده از خدمات مجموعه‌هایی که در زمینه مشاوره و فروش ابزار دقیق فعالیت تخصصی دارند، نه‌تنها باعث انتخاب درست تجهیز می‌شود بلکه از هزینه‌های تعمیرات و خرابی جلوگیری خواهد کرد.

جمع‌بندی

ارتعاش و شوک حرارتی دو عامل مهم و تأثیرگذار بر عملکرد گیج‌های فشار هستند. شناخت این دو پدیده و استفاده از راهکارهای علمی مانند گیج‌های مایع‌پر، تجهیزات لرزش‌گیر، سیفون، عایق‌کاری و انتخاب متریال مناسب، می‌تواند دقت اندازه‌گیری و عمر مفید گیج را به‌طور چشمگیری افزایش دهد. همچنین بهره‌مندی از مشاوره متخصصان ابزار دقیق و انتخاب تجهیزات سازگار با شرایط محیطی، کلید تضمین عملکرد صحیح در بلندمدت است.