Trasmettitori di pressione

Sono disponibili in molti modelli diversi per adattarsi a connessioni di pressione ed elettriche, procedure di misurazione, segnali di uscita elettrici e certificazioni (CE, EX, ferroviario e navale). Una tecnologia avanzata e una produzione precisa, assicurano che i trasmettitori funzionino perfettamente. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni in cui sono imposti requisiti elevati in termini di stabilità a lungo termine, resistenza alle vibrazioni, compatibilità elettromagnetica, resistenza agli urti o insensibilità alla temperatura.

I trasmettitori di pressione sono manometri elettronici e sono utilizzati per misurare e monitorare la pressione. Il termine trasmettitore di pressione è spesso usato anche per trasduttori di pressione o sensori di pressione. Tuttavia, questo non è un sinonimo, poiché il termine sensore di pressione in senso stretto descrive solo una parte del trasmettitore di pressione.

In cosa consiste un trasmettitore di pressione?

Un trasmettitore di pressione consiste in un sensore che utilizza un principio fisico per convertire la pressione o un cambiamento di pressione in un segnale elettrico. Inoltre, un trasmettitore di pressione contiene l'elettronica del trasduttore di misura che elabora il segnale del sensore e lo converte in un segnale elettrico di uscita standardizzato. Il segnale di uscita viene fornito alla connessione elettrica. La pressione sul sensore viene applicata tramite la connessione di pressione (chiamata anche connessione al processo). Il sensore e l'elettronica sono alloggiati in una custodia che da un lato protegge questi due componenti sensibili dalle influenze ambientali e dall'altro li collega alla connessione elettrica e alla connessione di pressione.

Quali sono i criteri di selezione per un trasmettitore di pressione?

I criteri di selezione per un trasmettitore di pressione sono il campo di misura appropriato, la precisione richiesta e il segnale di uscita desiderato. Tuttavia, un altro criterio molto importante è l'idoneità del trasmettitore di pressione per l'applicazione desiderata. Il campo di misura, la precisione e il segnale di uscita sono parametri relativamente facili da determinare. D'altra parte, per determinare quale tipo di trasmettitore di pressione è adatto per una specifica applicazione, è necessario avere una certa esperienza e considerare attentamente vari aspetti

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Tipologia di pressione: Nella tecnologia di misurazione della pressione si distingue tra pressione assoluta, pressione relativa e pressione differenziale. La pressione assoluta si riferisce sempre al vuoto assoluto come punto zero. La misurazione della pressione relativa è la misurazione della pressione differenziale tra un fluido e la pressione ambientale o atmosferica (circa 1 bar). Un altro articolo spiega le differenze in dettaglio.

Plage de mesure: Il s'agit de la plage de pression comprise entre la pression minimale (à laquelle le signal de sortie sort 0 %) et la pression maximale (à laquelle le signal de sortie sort 100 %). La différence entre les valeurs minimale et maximale est appelée l'étendue de mesure et sert de référence pour presque toutes les spécifications de précision dans la technologie de mesure de la pression. En règle générale, la plage de mesure des transmetteurs de pression est normalisée par rapport à une unité de mesure de pression spécifique, par exemple bar, mbar ou psi. En plus de l'étendue de mesure, il faut également tenir compte des limites de surpression et de pression d'éclatement. Celles-ci sont importantes dans les applications où des pics de pression – même très brefs – peuvent se produire bien au-delà de la plage de mesure. Les relations entre la plage de mesure (plage nominale), la surpression et la pression d'éclatement sont décrites en détail dans un autre article

Classe di precisione: In pratica, è stato dimostrato che la definizione della classe di precisione richiesta o dell'incertezza di misura di pressione ammissibile è una grande sfida. Da un lato, la classe di precisione include vari aspetti o parametri dell'incertezza di misura, che non hanno lo stesso significato nella maggior parte delle applicazioni.

Dall'altro lato, è anche spesso difficile determinare quanto accurata debba essere effettivamente la misurazione dal punto di vista dell'applicazione. Una maggiore accuratezza comporta quasi sempre un impatto massiccio sul costo del prodotto. Pertanto, è importante pesare bene ciò che è obbligatorio quando si seleziona la classe di precisione. Ulteriori informazioni sull'accuratezza e la precisione nella misurazione della pressione possono essere trovate in altri articoli.

Segnale di uscita: Per il segnale di uscita, si fa una distinzione tra tre categorie principali: Segnale del sensore non amplificato, segnali analogici (standard) e segnali digitali. L'uscita del segnale del sensore non amplificato è molto raramente desiderata per i trasmettitori; questo è in contrasto con i trasmettitori di temperatura, che molto spesso forniscono il segnale della resistenza PT100/PT1000 direttamente senza elettronica aggiuntiva. Se il segnale del sensore non amplificato viene ora emesso, lo strumento di misura della pressione non è un trasmettitore o un trasduttore di misura in senso stretto. Si parla piuttosto di una cella di misura con una custodia. Questi sono spesso chiamati anche trasduttori. I segnali analogici sono ancora oggi i più utilizzati nella tecnologia di misurazione della pressione nell'industria, soprattutto il segnale di corrente 4 ... 20 mA. Il vantaggio dei segnali analogici è ancora il costo significativamente più basso per i trasmettitori di pressione e spesso anche per la strumentazione di acquisizione a valle. Tuttavia, i costi dei trasmettitori digitali e delle unità di acquisizione sono scesi notevolmente negli ultimi anni. Inoltre, la diffusione di sistemi di bus di sensori come IO-Link o CANopen nella misurazione della pressione sta aumentando rapidamente. I principali vantaggi dei segnali digitali sono la maggiore sicurezza contro gli errori, le possibilità di diagnostica e di parametrizzazione, nonché la combinazione di diversi parametri di misurazione in un unico dispositivo, ad esempio pressione e temperatura. Anche i pressostati elettronici sono annoverati tra i trasmettitori di pressione con segnali digitali. Tutte le informazioni sui pressostati elettronici si possono trovare in un altro articolo.

Sensore: Il sensore di pressione è l'elemento centrale del manometro. Nei trasmettitori di pressione, questo sensore di pressione è di solito un elemento in cui un cambiamento di pressione porta a una deformazione del diaframma. Questo a sua volta porta a un cambiamento della resistenza elettrica su elementi resistivi appositamente applicati. Le tecnologie di sensori più comunemente usate sono i sensori a film sottile su acciaio, a film spesso su ceramica e piezoresistivi. Nei sensori a film sottile su acciaio, le resistenze sono sputate su un diaframma di acciaio inossidabile. Il vantaggio principale di questi sensori di pressione è la loro eccellente stabilità a lungo termine e l'elevata robustezza contro i picchi di pressione e le influenze della temperatura, nonché la misurazione della pressione su ampi intervalli di pressione da circa 200 mbar a oltre 3.000 bar.

>I sensori a film spesso su ceramica si basano su un corpo in base ceramica sul quale vengono applicati i ponti di resistenza e poi saldati. La membrana in ceramica è considerata estremamente robusta contro quasi tutti i liquidi e i gas corrosivi e viene utilizzata preferibilmente quando si devono misurare sostanze chimiche aggressive. I campi di misura partono da circa 100 mbar e arrivano fino a circa 400 bar.

Attacco di pressione/attacco al processo: La porta di pressione collega il trasmettitore al processo in cui la pressione deve essere misurata. Il trasduttore di pressione all'interno del trasmettitore deve essere strettamente collegato alla porta di pressione (saldato o con guarnizioni in elastomero). sistono innumerevoli connessioni di pressione diverse sul mercato, la cui geometria e dimensioni sono specificate nelle norme (ad esempio la connessione del manometro in DIN EN 837-1). Oltre alle preferenze specifiche del settore, il fattore decisivo nella scelta delle connessioni è soprattutto il tipo di tenuta: tenuta metallica o con guarnizioni in elastomero.

Le guarnizioni in elastomero – conosciute anche come O-ring o guarnizioni a profilo – utilizzano filettature di montaggio cilindriche. In una scanalatura, la guarnizione in elastomero viene compressa durante il montaggio in modo da creare un effetto di tenuta. Il materiale dell'elastomero deve essere selezionato in modo che sia compatibile con i fluidi misurati e che garantisca la tenuta per l'intera gamma di temperature.

La maggior parte delle connessioni di pressione sono progettate in modo che il trasduttore di pressione sia collegato al fluido misurato con un foro del canale di pressione. Tuttavia, se la pressione o il livello devono essere misurati su liquidi altamente viscosi, pastosi o cristallizzanti, vengono utilizzati attacchi di processo a membrana affacciata. Potete leggere di più su questo argomento in questo articolo:

Collegamento elettrico: C'è meno varietà nella connessione elettrica perché ogni segmento industriale usa solo alcuni tipi di connettore. In generale, si può dire che le versioni con cavo direttamente sul trasmettitore di pressione sono usate meno frequentemente perché il cablaggio è più complesso che per le versioni con connettori.

I criteri principali per la scelta della connessione adatta sono la tenuta contro i liquidi e la polvere, la resistenza alle vibrazioni e i costi del dispositivo di misurazione e del cablaggio, compresa la messa in funzione. Un requisito speciale per i trasmettitori di pressione può essere la corretta equalizzazione della pressione dall'interno del trasmettitore e dall'ambiente: In pratica, molti collegamenti elettrici possono causare problemi imprevisti durante la misurazione della pressione. Trafag offre una vasta gamma di diversi modelli, design e varianti, nonché accessori adeguati per soddisfare idealmente i requisiti in ogni area di applicazione.

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