گیج چیست و چه کاربردی دارد؟

• اندازه‌گیری فشار: گیج‌های فشار برای اندازه‌گیری فشار گازها و مایعات استفاده می‌شوند. این گیج‌ها در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز، پتروشیمی، پزشکی و هوافضا کاربرد دارند.
• اندازه‌گیری دما: گیج‌های دما یا ترمومترها برای اندازه‌گیری دمای محیط یا مواد استفاده می‌شوند. این گیج‌ها در صنایع مختلفی مانند صنایع غذایی، دارویی و پزشکی کاربرد دارند.
• اندازه‌گیری سطح مایعات: گیج‌های سطح برای اندازه‌گیری سطح مایعات در مخازن استفاده می‌شوند. این گیج‌ها در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع شیمیایی کاربرد دارند.
• اندازه‌گیری جریان: گیج‌های جریان برای اندازه‌گیری جریان گازها و مایعات استفاده می‌شوند. این گیج‌ها در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع آب و فاضلاب کاربرد دارند.
• اندازه‌گیری ضخامت: گیج‌های ضخامت برای اندازه‌گیری ضخامت ورق‌های فلزی، فیلم‌ها و سایر مواد استفاده می‌شوند. این گیج‌ها در صنایع مختلفی مانند صنایع خودرو، هوافضا و بسته‌بندی کاربرد دارند.

به طور کلی، گیج‌ها ابزارهای بسیار مهمی در صنایع مختلف هستند که برای کنترل فرایندها، اطمینان از کیفیت محصولات و ایمنی کارکنان استفاده می‌شوند. نوع گیج مورد استفاده به کمیت مورد اندازه‌گیری و دقت مورد نیاز بستگی دارد.

• گیج‌های مکانیکی: این نوع گیج‌ها از مکانیزم‌های مکانیکی برای تبدیل کمیت فیزیکی به یک حرکت مکانیکی قابل مشاهده استفاده می‌کنند. برای مثال:

  • گیج‌های فشار مکانیکی (مانومترهای بورودون): این گیج‌ها از یک لوله خمیده بورودون استفاده می‌کنند. وقتی فشار به لوله وارد می‌شود، لوله کمی راست می‌شود و این تغییر شکل از طریق یک سیستم اهرمی به عقربه روی صفحه منتقل شده و فشار را نشان می‌دهد.

  • گیج‌های سطح مکانیکی: این گیج‌ها می‌توانند از شناور، فشار سنج، یا سایر مکانیزم‌های مکانیکی استفاده کنند تا سطح مایع را تشخیص داده و به صورت مکانیکی آن را نشان دهند. برای مثال در یک مخزن، شناور روی سطح مایع بالا و پایین می‌رود و این حرکت به عقربه منتقل می‌شود.

  • گیج‌های دما مکانیکی (ترمومترهای جیوه‌ای یا الکلی): این گیج‌ها از انبساط حرارتی مایعات استفاده می‌کنند. با افزایش دما، مایع درون لوله باریک منبسط شده و بالا می‌رود، و دمای مربوطه را نشان می‌دهد.

• گیج‌های الکترونیکی: این نوع گیج‌ها از حسگرها و مدارهای الکترونیکی برای اندازه‌گیری کمیت فیزیکی و تبدیل آن به یک سیگنال الکترونیکی استفاده می‌کنند. سپس این سیگنال توسط یک پردازنده پردازش شده و به صورت دیجیتال روی صفحه نمایش داده می‌شود. این گیج‌ها معمولاً دارای دقت و قابلیت‌های بیشتری نسبت به گیج‌های مکانیکی هستند. مثال‌هایی از این نوع گیج‌ها عبارتند از:

  • گیج‌های فشار الکترونیکی: این گیج‌ها از حسگرهای فشار مانند پیزورزیستورها یا خازن‌های خلاء استفاده می‌کنند.

  • گیج‌های دما الکترونیکی: این گیج‌ها از ترموکوپل‌ها، ترمیستورها یا RTDها استفاده می‌کنند.

  • گیج‌های سطح الکترونیکی: از حسگرهای مختلف مانند حسگرهای اولتراسونیک، راداری یا خازنی برای اندازه‌گیری سطح مایعات استفاده می‌کنند.

• گیج‌های دیجیتال: این نوع گیج‌ها سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های دیجیتال تبدیل کرده و اطلاعات را به صورت عددی نمایش می‌دهند. معمولاً قابلیت‌های بیشتری مانند ثبت داده‌ها و ارتباط با سیستم‌های دیگر را دارند.

به طور خلاصه، بیشتر گیج‌ها بر اساس تبدیل یک کمیت فیزیکی به یک سیگنال قابل اندازه‌گیری (مکانیکی یا الکترونیکی) و سپس نمایش آن به کاربر عمل می‌کنند. این تبدیل می‌تواند به روش‌های مختلفی انجام شود و پیچیدگی آن بستگی به نوع گیج و دقت مورد نیاز دارد.

• مانومتر لوله بوردون (Bourdon Tube Pressure Gauge): برای اندازه‌گیری فشار مایعات و گازها.
• مانومتر دیافراگمی (Diaphragm Pressure Gauge): مناسب برای اندازه‌گیری فشارهای پایین و سیالات خورنده.
• مانومتر اختلاف فشاری (Differential Pressure Gauge): اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه.
• مانومتر دیجیتال (Digital Pressure Gauge): نمایش دقیق و دیجیتالی فشار.
• مانومتر ستونی (U-Tube Manometer): برای اندازه‌گیری فشارهای پایین، به خصوص در آزمایشگاه ها.

گیج های دما:

• ترمومتر جیوه‌ای/الکلی (Liquid-in-Glass Thermometer): اندازه‌گیری دما با استفاده از انبساط مایع.
• ترموکوپل (Thermocouple): اندازه‌گیری دما در بازه های وسیع با استفاده از اثر ترموالکتریک.
• ترمیستور (Thermistor): اندازه‌گیری دقیق دما، حساس به تغییرات کوچک.
• RTD (Resistance Temperature Detector): اندازه‌گیری دما بر اساس تغییر مقاومت الکتریکی.
• ترمومتر دیجیتال (Digital Thermometer): نمایش دیجیتالی دما با استفاده از سنسورهای الکترونیکی.

گیج های سطح (Level Gauges):

• گیج شناور (Float Gauge): اندازه‌گیری سطح با استفاده از یک شناور که روی سطح مایع حرکت می کند.
• گیج شیشه ای (Sight Glass Level Gauge): مشاهده مستقیم سطح مایع از طریق یک لوله شیشه ای.
• گیج راداری (Radar Level Gauge): اندازه‌گیری سطح با استفاده از امواج رادار.
• گیج التراسونیک (Ultrasonic Level Gauge): اندازه‌گیری سطح با استفاده از امواج صوتی.
• گیج خازنی (Capacitance Level Gauge): اندازه‌گیری سطح بر اساس تغییر ظرفیت خازنی.

گیج های جریان (Flow Gauges):

• فلومتر ونتوری (Venturi Flow Meter): اندازه‌گیری جریان بر اساس کاهش فشار در گلوگاه ونتوری.
• فلومتر اریفیس (Orifice Flow Meter): اندازه‌گیری جریان بر اساس اختلاف فشار ایجاد شده توسط یک صفحه اریفیس.
• فلومتر مغناطیسی (Magnetic Flow Meter): اندازه‌گیری جریان سیالات رسانا.
• فلومتر توربینی (Turbine Flow Meter): اندازه‌گیری جریان با استفاده از یک توربین که با جریان سیال می چرخد.
• فلومتر روتامتری (Rotameter): اندازه‌گیری جریان با استفاده از یک شناور که در یک لوله مخروطی شکل بالا و پایین می رود.

گیج های ضخامت:

• کولیس (Caliper): اندازه‌گیری دستی ضخامت، قطر داخلی و خارجی.
• میکرومتر (Micrometer): اندازه‌گیری دقیق تر ضخامت نسبت به کولیس.
• گیج ضخامت سنج التراسونیک (Ultrasonic Thickness Gauge): اندازه‌گیری ضخامت مواد با استفاده از امواج فراصوت.

سایر گیج ها:

• گیج خلاء (Vacuum Gauge): اندازه‌گیری فشار های بسیار پایین (خلاء).
• گیج زاویه (Angle Gauge/Protractor): اندازه‌گیری زاویه.
• گیج دنده (Gear Tooth Gauge): اندازه‌گیری مشخصات دنده.
• گیج رزوه (Thread Gauge): اندازه‌گیری مشخصات رزوه.

این فقط یک لیست مختصر از انواع گیج ها است. هر یک از این گیج ها می توانند انواع فرعی و مدل های مختلفی داشته باشند که برای کاربردهای خاص طراحی شده اند. انتخاب گیج مناسب به عوامل مختلفی مانند دقت مورد نیاز، نوع سیال یا ماده مورد اندازه‌گیری، شرایط محیطی و هزینه بستگی دارد.

• نظارت بر فشار: گیج‌های فشار در سراسر تاسیسات نفت و گاز، از چاه‌های نفت و گاز گرفته تا پالایشگاه‌ها و خطوط لوله، برای نظارت مداوم بر فشار در سیستم‌ها استفاده می‌شوند. این نظارت برای جلوگیری از نشت، انفجار و سایر حوادث ناگوار ضروری است. انواع مختلفی از گیج‌های فشار، از گیج‌های فشار مکانیکی تا گیج‌های فشار دیجیتال پیشرفته، در این صنعت به کار می‌روند.

• کنترل دما: دما در فرآیندهای مختلف نفت و گاز نقش بسیار مهمی دارد. گیج‌های دما (ترمومترها) برای نظارت بر دمای سیالات در لوله‌ها، مخازن، و تجهیزات پردازش استفاده می‌شوند. کنترل دقیق دما برای بهینه سازی فرآیندها و جلوگیری از آسیب به تجهیزات ضروری است.

• نظارت بر سطح: گیج‌های سطح برای نظارت بر سطح سیالات در مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند. این اطلاعات برای جلوگیری از سرریز شدن، کمبود سیال و کنترل بهینه فرآیندها حیاتی است. انواع مختلفی از گیج‌های سطح، از گیج‌های شناور تا گیج‌های راداری و التراسونیک در این صنعت کاربرد دارند.

• اندازه‌گیری جریان: فلومترها (گیج‌های جریان) برای اندازه‌گیری میزان جریان سیال در لوله‌ها و خطوط انتقال استفاده می‌شوند. این اطلاعات برای کنترل تولید، توزیع و فروش نفت و گاز ضروری است. انواع مختلفی از فلومترها مانند فلومترهای اریفیس، ونتوری و مغناطیسی در این صنعت به کار می‌روند.

• ایمنی: گیج‌ها نقش کلیدی در ایمنی تاسیسات نفت و گاز دارند. با نظارت مداوم بر پارامترهای مختلف مانند فشار، دما و سطح، می‌توان از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کرد. به عنوان مثال، اگر فشار در یک سیستم از حد مجاز فراتر رود، گیج فشار می‌تواند به اپراتورها هشدار داده و از بروز انفجار جلوگیری کند.

• کنترل کیفیت: گیج‌ها در کنترل کیفیت محصولات نفتی نیز نقش دارند. با اندازه‌گیری دقیق پارامترهای مختلف، می‌توان اطمینان حاصل کرد که محصولات تولیدی مطابق با استانداردهای کیفیت مورد نظر هستند.

به طور خلاصه، گیج‌ها در صنعت نفت و گاز اجزای ضروری و حیاتی هستند که در همه مراحل فرآیند، از استخراج تا پالایش و توزیع، نقش مهمی در ایمنی، کارایی و بهره‌وری ایفا می‌کنند. عدم استفاده از گیج‌های دقیق و قابل اعتماد می‌تواند منجر به خطرات جدی و خسارات اقتصادی قابل توجه شود.

• نظارت بر فشار: فشار در بسیاری از سیستم‌های نیروگاه، از جمله سیستم‌های بخار، آب تغذیه، و سیستم‌های هوای فشرده، پارامتری حیاتی است. گیج‌های فشار در نقاط مختلف این سیستم‌ها نصب می‌شوند تا فشار را به‌طور مداوم نظارت کنند. این نظارت برای جلوگیری از نشت، خرابی تجهیزات، و حوادث ناگوار ضروری است. انواع مختلفی از گیج‌های فشار، از گیج‌های مکانیکی ساده تا گیج‌های دیجیتال پیشرفته، در نیروگاه‌ها استفاده می‌شود.

• کنترل دما: دما در نیروگاه‌ها نیز پارامتری بسیار مهم است. گیج‌های دما (ترمومترها) برای نظارت بر دمای آب، بخار، روغن و سایر سیالات در سیستم‌های مختلف نیروگاه استفاده می‌شوند. کنترل دقیق دما برای بهینه‌سازی راندمان، جلوگیری از آسیب به تجهیزات، و حفظ ایمنی ضروری است.

• نظارت بر سطح: در نیروگاه‌ها، نظارت بر سطح سیالات در مخازن، بویلرها و سایر تجهیزات ضروری است. گیج‌های سطح این نظارت را انجام می‌دهند و از سرریز شدن، کمبود سیال، و اختلال در فرآیندها جلوگیری می‌کنند. انواع مختلفی از گیج‌های سطح، از گیج‌های شناور تا گیج‌های راداری و التراسونیک، در نیروگاه‌ها به کار می‌روند.

• اندازه‌گیری جریان: جریان سیالات مانند آب، بخار، روغن و هوا در نیروگاه‌ها باید به‌طور دقیق اندازه‌گیری شود. فلومترها (گیج‌های جریان) این کار را انجام می‌دهند و اطلاعات مورد نیاز برای کنترل فرآیندها، بهینه‌سازی راندمان و تشخیص مشکلات را فراهم می‌کنند. انواع مختلفی از فلومترها، از فلومترهای مکانیکی تا فلومترهای دیجیتال پیشرفته، در نیروگاه‌ها استفاده می‌شود.

• ایمنی: گیج‌ها نقش کلیدی در ایمنی نیروگاه‌ها دارند. با نظارت مداوم بر پارامترهای مختلف مانند فشار، دما و سطح، می‌توان از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کرد. به عنوان مثال، اگر فشار در یک سیستم از حد مجاز فراتر رود، گیج فشار می‌تواند به اپراتورها هشدار داده و از بروز انفجار جلوگیری کند. در نیروگاه‌های هسته‌ای، اهمیت ایمنی به مراتب بیشتر است و استفاده از گیج‌های دقیق و قابل اعتماد از اهمیت حیاتی برخوردار است.

• کنترل کیفیت: در برخی از مراحل تولید انرژی، کنترل کیفیت مواد و فرآیندها ضروری است. گیج‌ها می‌توانند در این فرایندها نقش مهمی ایفا کنند و به اپراتورها در تشخیص و حل مشکلات کمک کنند.

به طور خلاصه، گیج‌ها در نیروگاه‌ها ابزارهای ضروری و حیاتی برای نظارت، کنترل و ایمنی هستند. استفاده از گیج‌های دقیق و قابل اعتماد، برای عملکرد ایمن، کارآمد و بهینه نیروگاه‌ها ضروری است.