درجه فشار یا گیج فشار Pressure Gauge که در برخی موارد مصرف کنندگان با نام های مانومتر یا فشارسنج عقربه ای نیز می شناسند ؛ ابزاری بسیار ضروری برای نمایش میزان فشار ورودی یا خروجی در سیستم های هیدرولیک و یا پنوماتیک به شمار می رود. سیستم های پنوماتیک به دلیل میزان حساسیت عملکرد، فقط در یک محدوده فشار از پیش تعیین شده، امکان بهره برداری دارند. مهم ترین ویژگی درجه فشار، میزان فشار قابل نمایش آن است و در صورت افزایش سطح فشار به مقدار بیشتر از حد مجاز دچار مشکل می شود. بنابراین باید گیج فشار را با سنجش دقیق میزان فشار ورودی و خروجی انتخاب کرد.
بطور کلی دو روش اندازه گیری و نمایش فشار وجود دارد : اندازه گیری فشار مطلق یا ابسلوت و اندازه گیری فشار نسبی یا گیج. در اندازه گیری فشار مطلق ، فشار اندازه گیری شده نسبت به فشار خلا (صفر) اندازه گیری می شود ودر اندازه گیری فشار نسبی یا گیج ، فشار اندازه گیری شده نسبت به فشار محیط اندازه گیری می شود. در مواردی که سیستم اندازه گیری و کنترل فشار در ارتفاعات مختلف به کار می رود (نظیر سیستم کنترل فشار در هواپیما) اگر از اندازه گیری به روش نسبی و گیج استفاده کنیم ، در هر ارتفاع فشار های مختلفی نمایش داده می شود ، بنابراین در این موارد باید از سیستم اندازه گیری مطلق یا ابسلوت استفاده کرد.
این تجهیز جهت اندازه گیری فشار یک سیال (مایع- گاز) در یک سیستم استفاده می شود. گیج های فشار در حالت کلی به دو دسته آنالوگ (عقربه ای) و دیجیتال تقسیم می گردند. همچنین گیج های آنالوگ را نیز از نظر ساختار داخلی و نحوه اندازه گیری به سه نوع می توان تقسیم بندی نمود: مانومتر دیافراگمی - مانومتر سیلندری Bellow - مانومتر لوله بوردون Bourdon tube
در گیج فشار دیافراگمی فشار به یک دیافراگم که یک ورقه انعطاف پذیر می باشد وارد شده و سمت دیگر دیافراگم به یک عقربه متصل بوده و در اثر خم شدن دیافراگم عقربه منحرف شده و بدین ترتیب فشار اندازه گیری می گردد.
در گیج فشار سیلندری (Bellow) فشار به یک سیلندر قابل ارتجاع وارد شده که عقربه ای به سمت دیگر سیلندر متصل بود و در اثر فشرده شدن یا کشیده شدن سیلندر عقربه منحرف شده و فشار بدین صورت نمایش داده می شود. مانومتر های کپسولی جهت اندازه گیری فشارهای مثبت و منفی در رنج پایین 0.5-0 میلی بار و 0 الی 1 بار مناسب می باشد. از مزایای دیگر گیج های فشار کپسولی می توان به دقت بالای آنها اشاره کرد.
گیج فشار لوله بوردون (Bourden tube) یکی از رایج ترین انواع درجه فشار می باشد. در این نوع یک لوله به شکل C وجود داشته که یک سمت این لوله به سیال موردنظر و سمت دیگر آن آب بندی می گردد. سمت متصل به سیال فیکس بوده و سمت دیگر که به عقربه متصل است. در اثر فشار سیال تمایل به صاف شدن داشته که این حرکت به کمک یک سیستم مکانیکی (چرخ دنده) به عقربه متصل شده و باعث حرکت عقربه و اندازه گیری فشار می گردد. جنس لوله بوردون از جنس برنز ، برنج ، آلیاژهای مس و فولاد ضد زنگ ساخته می شود.
گیج های فشار در رنج های مختلفی از نظر حداکثر فشار قابل اندازه گیری تولید می شوند و به دو دسته گیج فشار روغنی و درجه فشار خشک تقسیم می گردند. در نوع روغنی حاوی روغن گلیسیرین می باشد که به داخل صفحه گیج تزریق می گردد و در سیستم های هیدرولیکی که به دلیل وجود پمپ ، ارتعاش وجود دارد ، جهت جلوگیری از لرزش عقربه به کار می رود. همچنین در محیط های مرطوب با گذشت زمان رطوبت و بخار ایجاد شده باعث می شود تا اعداد صفحه به خوبی دیده نشود در این مورد بهتر است از گیج فشار روغنی استفاده گردد. گیج های فشار خشک فاقد این روغن بوده و در سیستم های پنوماتیکی کاربرد دارند. همچنین از نظر نوع نصب گیج ها بصورت اتصال از پشت یا افقی(اتصال تابلویی) و اتصال از زیر یا عمودی (اتصال ایستاده) نیز وجود داشته و در اندازه های صفحه ۲ ، ۴ ، ۶ ، ۱۰ و ۱۵ سانت عرضه می شوند.
گیج هیدرولیک برای نشان دادن فشار سیستم اغلب در نزدیکی ورودی فشار پمپ نصب میشود اما میتوان آنها را در جاهای دیگری از ماشین که قرار است فشار در آنجا اندازهگیری شود نصب کرد. سال هاست درجه فشار ها در سیستمهایی که با فشار مایع کار میکنند مورد استفاده قرار می گیرند. گیج های فشاری که امروزه با آن ها مواجه هستیم امکانات و ویژگیهای آنها را جهت کاربرد در سیستمهایی که با فشار مایع کار میکنند افزایش داده است. برای مثال امروزه معمولا با اتصالات فشار هیدرولیک طراحی میشوند تا از بروز نشتی در سیستم جلوگیری شود. گیجهای آنالوگ با مقیاسهای مرسوم رایجتر هستند و گیجهای فشار دیجیتال دارای سیستم عامل قابل تنظیمی میباشند که میتوان از طریق آن فرایند نشتیها ناشی از فشار و پارامترهای دیگری مانند گشتاور، بار، نیرو و سختی را اندازهگیری کرد. استفاده از گیجها در سیستمهای پنوماتیک و هوای فشرده نیز متداول است زیرا فشار در مکانهای بسیاری از سیستم اندازهگیری میشود. فشار در ریسیور و هر FRL یا رگولاتور در سیستم اندازهگیری میشود.
در هنگام خرید گیج فشار باید به نکات زیر توجه نمایید:
1- رنج کاری و واحد سنجش : گیج ها در رنج های مختلف مثبت و منفی (خلاء) وجود داشته و معمولا در واحد های سنجش psi , bar , mm H2O , mmHg , Torr تولید می شوند. واحدهای psi , bar معمول ترین واحدها هستند و در هنگام خرید گیج فشار باید به رنج کاری و واحد اندازه گیری گیج توجه نمود تا مطابق با نیازتان باشد.
2- نحوه قرارگیری و اتصال گیج : گیج های عقربه ای به دو صورت اتصال از زیر یا ایستاده و اتصال از پست یا تابلویی موجود می باشند. که در هنگام خرید درجه فشار باید به نوع اتصال آن نیز توجه فرمایید.
3- قطر صفحه مدرج : گیج های فشار در سایز های مختلف از نظر قطر صفحه مدرج تولید می شوند. که عبارت است از : 40mm , 60mm , 100mm , 150mm
4- جنس و سایز اتصال گیج : سایز رزوه اتصال گیج به اندازه و قطر صفحه آن بستگی دارد. بطوری که گیج هایی با صفحه ۴ سانتیمتر دارای رزوه ۱/۸اینچ ، گیج های فشار با صفحه ۶ سانتیمتر دارای اتصال سایز ۱/۴ اینچ و درجه فشار ۱۰ سانت نیز دارای اتصال سایز ۱/۲ اینچ می باشد. همچنین جنس این رزوه اتصال می تواند از استیل یا برنج باشد که در هنگام خرید باید به سایز و جنس رزوه گیج نیز توجه داشته باشید.
5- نوع سیال : در صورتی که سیال شامل مواد اسیدی باشد باید از گیج های خاص این مواد استفاده نمود.
6- گیج فشار روغنی یا خشک که تفاوت آنها را در همین صفحه توضیح داده ایم. و لازم است براساس کاربری خود اقدام به خرید گیج روغنی یا خشک نمایید.