Sensori di pressione
I sensori di pressione misurano il valore di processo della pressione e lo convertono in un segnale che viene utilizzato ulteriormente. Misurando la pressione sul fondo dei contenitori/serbatoi, si può anche rilevare il livello dei liquidi. I nostri sensori di pressione sono di misura relativa. Leggi di più qui
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Tutto sui sensori di pressione
Cos'è un sensore di pressione? Quali sono le caratteristiche, i vantaggi e gli svantaggi? Come funziona la misurazione della pressione e quali sono i principi di misura? Dove vengono utilizzati i sensori di pressione? Le risposte a queste domande si trovano nel testo seguente, compresa una tabella di conversione per le unità di pressione.
Come si definisce la grandezza pressione e quali tipi di pressione esistono?
La pressione è una grandezza fisica. È definita come la forza in Newton che agisce perpendicolarmente su una superficie di un metro quadrato (p=FN/A). L'unità di misura nel SI della pressione è il Pascal. L´unitá di misura piú utilizzata nell'industria é il bar, dove 1 bar = 100.000 Pascal. Di seguito è riportata una tabella per la conversione delle unità di pressione.I valori di pressione si riferiscono sempre ad un valore di riferimento. La pressione misurata è la differenza tra il risultato della misurazione e la pressione di riferimento. Si distinguono tre tipi di pressione: Pressione relativa, differenziale e assoluta.
Pressione relativa, differenziale o assoluta?
Pressione relativa
La pressione relativa indica la pressione misurata in funzione della pressione ambiente effettiva. La pressione atmosferica sulla terra è di 1,013 bar. Questa pressione deriva dal peso delle masse d'aria che premono sulla superficie terrestre. La pressione atmosferica varia a seconda dell'altezza sul livello del mare, per cui è necessaria una compensazione della pressione quando si misura la pressione relativa.
Pressione differenziale
La pressione differenziale indica la differenza di pressione tra due pressioni qualsiasi, per esempio la differenza tra due recipienti a pressione.
Pressione assoluta
La pressione assoluta indica la pressione in relazione ad un vuoto ideale, cioè in uno spazio senza aria con una pressione di zero bar.
Cosa sono i sensori di pressione e a cosa servono?
Un sensore di pressione - noto anche come trasmettitore di pressione - misura la grandezza fisica della pressione di processo e la converte in un segnale elettrico che viene ulteriormente elaborato. I sensori di pressione di autosen misurano la pressione relativa e si dividono in sensori di pressione elettronici, pressostati elettronici e trasmettitori di pressione elettronici.Sensori di pressione elettronici
I sensori di pressione di autosen misurano la pressione e la trasmettono con un segnale analogico 4 ... 20 mA. Inoltre, hanno due uscite di commutazione che emettono un segnale di commutazione binario come normalmente aperto o normalmente chiuso quando i valori di pressione superano i valori limiti che sono stati definiti o scendono al di sotto. Essi dispongono di display per l'indicazione dei valori di misura e per la parametrizzazione. Offriamo sensori con IO-Link per campi di pressione da -1 a 400 bar.Pressostati elettronici
I pressostati sono adatti per il monitoraggio dei valori limite delle pressioni di sistema. Essi forniscono un segnale di commutazione binaria quando viene superata in eccesso o in difetto una determinata pressione di sistema. Questo assicura che le pressioni critiche del sistema siano sempre entro il range valido. I pressostati di autosen hanno due uscite di commutazione complementari per campi di misura da 0 ... 400 bar.Trasmettitori di pressione elettronici
I trasmettitori elettronici di pressione trasmettono la pressione rilevata come segnale continuo. Essi registrano la grandezza fisica di processo e la convertono in un segnale analogico standard. Presso autosen troverete trasmettitori di pressione con uscita analogica 4 ... 20 mA per campi di misura da 0 ... 400 bar.Struttura dei sensori di pressione
La struttura dei sensori di pressione è la stessa per ogni principio di misura. Il sensore è installato con un attacco al processo, in modo che il fluido venga a contatto con la cella di misura e la pressione di processo agisca sulla cella di misura. La cella di misura converte la pressione in una grandezza elettrica che viene poi convertita in un segnale standard nell'elettronica di misura integrata. Il sensore invia il valore di misura attraverso il collegamento elettrico, attraverso il quale viene anche alimentato con la tensione di esercizio richiesta.Come funziona un sensore di pressione
I sensori di pressione utilizzano diversi principi di funzionamento per la misurazione della pressione. Esistono, ad esempio:- Piezoresistivi
- piezoelettrici
- capacitivi e
- sensori di pressione induttivi.
La struttura e la funzione sono molto simili indipendentemente dal principio di misura. Una membrana separa due sistemi con pressioni diverse. La differenza di pressione deforma la membrana. Questa deformazione consente la misura della pressione.
I sensori di pressione di autosen utilizzano principi di misura piezoresistivi e capacitivi. Le celle di misura a film sottile in acciaio inox sono caratterizzate da un design robusto e compatto, mentre la cella di misura ceramica-capacitiva è particolarmente longeva.
I sensori di pressione di autosen utilizzano principi di misura piezoresistivi e capacitivi. Le celle di misura a film sottile in acciaio inox sono caratterizzate da un design robusto e compatto, mentre la cella di misura ceramica-capacitiva è particolarmente longeva.
Principio di misura ceramica-capacitivo
La cella di misura ceramica-capacitiva è costituita da una membrana di ceramica e da un corpo di base. Gli elettrodi sono fissati ad entrambi gli elementi, che insieme formano un condensatore e un condensatore di riferimento. La membrana è deformata dalla pressione che agisce su di essa, causando l'avvicinamento degli elettrodi e la variazione della capacità. La variazione di capacità viene convertita nell'elettronica in un segnale elettrico, da autosen 4 ... 20 mA.
Pellicola spessa in acciaio inossidabile o ponte di Wheatstone
La cella di misura a film spesso in acciaio inossidabile è costituita da una membrana in acciaio inossidabile sulla quale sono collegate quattro resistenze elettriche in un ponte di Wheatstone. Se il sensore è ora installato in un sistema sotto pressione, il diaframma si dilata. Le resistenze elettriche sono saldamente fissate alla membrana e si deformano. Questo cambia la resistenza elettrica. La variazione di resistenza viene misurata nel ponte di Wheatstone. L'elettronica converte il valore di misura in un segnale standard, da autosen 4 ... 20 mA.
Vantaggi/Caratteristiche di un sensore di pressione
Grazie alle diverse celle di misura, alle diverse funzioni di uscita ed alla vasta gamma di forme costruttive delle custodie, i trasmettitori di pressione sono adatti a tutti i processi industriali in cui sono richieste informazioni precise sulla pressione nei gas o nei liquidi.Massima precisione, qualità superiore
Hanno un alto grado di precisione e possono contribuire ad aumentare la produttività e a ridurre i costi grazie alla loro accurata misurazione della pressione. Anche in condizioni estreme e alle massime pressioni, lavorano in modo affidabile e preciso.
Resistenti ai picchi di pressione
I sensori di pressione autosen sono resistenti ai picchi di pressione dinamici e garantiscono un'elevata resistenza ai sovraccarichi - anche in caso di picchi di pressione estremi, come quelli che si verificano con le valvole a chiusura rapida. Offriamo i massimi requisiti in termini di affidabilità e qualità del prodotto.
Robusto e durevole
Grazie alla loro robusta custodia e all'assenza di parti mobili, i sensori di pressione sono resistenti agli urti e alle vibrazioni, non necessitano di manutenzione e non sono soggetti ad usura.
Elevata classe di protezione IP
L'elevata classe di protezione IP consente di utilizzare il sensore nelle condizioni più difficili senza che la funzione del sensore sia compromessa da polvere e processi di pulizia.
Utilizzo flessibile, ampi range di misura della pressione e del vuoto
La nostra gamma di prodotti è progettata per un uso flessibile ed ha ampi campi di misura della pressione. Alcuni dei nostri sensori, trasmettitori e interruttori possono anche misurare la pressione negativa e il vuoto. Questi sensori del campo di pressione negativa sono AP006, AP007, AP011, AP021, AP021, AP022 e AP023.
Plug & Play
I sensori di pressione sono facili da installare con poco sforzo grazie all'ampia gamma di connessioni al processo.
Campi di applicazione
I sensori di pressione hanno una vasta gamma di applicazioni in numerosi settori industriali. Soprattutto nell'ingegneria di processo, il monitoraggio della pressione di processo gioca un ruolo decisivo per la sicurezza del processo e la qualità del prodotto finale.Le applicazioni tipiche dei sensori di pressione sono:
- Il controllo del vuoto
- Misurazione delle pressioni idrostatiche nell'industria alimentare e delle bevande
- La misura della pressione dell'olio nel sistema idraulico o
- La misura della pressione idrostatica nei serbatoi.
Tabella di conversione per le unità di pressione
Campi di misura e struttura dei sensori di pressione
Campo di misura:
Il sensore è progettato per il funzionamento in un campo di misura specificato. In questo campo, il segnale di uscita è approssimativamente proporzionale alla pressione misurata e soddisfa la precisione di misura specificata nella scheda tecnica.
Campo di sovraccarico:
Il funzionamento al di fuori del campo di misura specificato, il campo di sovraccarico, non causa danni permanenti al sensore, ma la precisione ed il comportamento del sensore possono differire dalle specifiche riportate nella scheda tecnica.
Campo di distruzione:
Il campo al di sopra del limite di sovraccarico è chiamato campo di distruzione. Se le pressioni si verificano in questo intervallo, anche un carico breve causerà danni irreversibili all'apparecchio. Il sensore si guasta completamente e diventa inutilizzabile, anche se questo non è visibile dall'esterno. La cosiddetta pressione di scoppio è il limite di carico meccanico della custodia. Se la pressione di scoppio viene superata, la custodia viene distrutta e può provocare una perdita indesiderata del fluido.
Quando si sceglie con cura un sensore di pressione adatto, assicurarsi sempre che non si verifichino picchi di pressione nel campo di distruzione. Una misurazione affidabile, secondo la scheda tecnica, è garantita solo entro il campo di misura specificato.
Quando si sceglie con cura un sensore di pressione adatto, assicurarsi sempre che non si verifichino picchi di pressione nel campo di distruzione. Una misurazione affidabile, secondo la scheda tecnica, è garantita solo entro il campo di misura specificato.
Campo di sottocarico:
Se il valore di campo inferiore di un sensore corrisponde alla pressione atmosferica, allora il vuoto può essere chiamato campo di sottocarico. Il funzionamento nel campo di sottocarico non causa danni allo strumento. Tuttavia, non è possibile effettuare una misurazione affidabile perché il segnale è troppo debole oppure il sensore non è tecnicamente in grado di farlo. I sensori che possono misurare fino al vuoto non hanno un campo di sottocarico, ma misurano con maggiore imprecisione a pressioni molto basse (esempio: AP023).
Quando si sceglie con cura un sensore di pressione adatto, assicurarsi sempre che non si verifichino picchi di pressione nel campo di distruzione. Una misurazione affidabile, come da scheda tecnica, è garantita solo entro il campo di misura specificato.
Informazioni sulla precisione nella scheda tecnica
Deviazione della linearità
La deviazione della linearità dà la massima deviazione dalla linea retta che collega il punto zero del campo di misura con il punto finale / scala completa. C'è una relazione lineare tra la pressione da rilevare e il segnale di uscita.
Stabilità a lungo termine
I sensori di pressione sono calibrati in fabbrica secondo le specifiche riportate nella scheda tecnica. La precisione del dispositivo può cambiare nel tempo. La stabilità a lungo termine indica la massima variazione del segnale di zero e dell'intervallo di uscita entro un anno.
Precisione del punto di commutazione
La precisione del punto di commutazione indica la massima deviazione di misura di un valore impostato se si tiene conto della deviazione di linearità, della riproducibilità e della stabilità a lungo termine.
Riproducibilità
La riproducibilità indica la massima deviazione di misura quando un valore di processo viene misurato ripetutamente.
Risoluzione
La risoluzione indica il più piccolo cambiamento fisico che il sistema di misura può ancora rilevare.