La presenza di umidità è una delle cause più comuni di guasto dei sensori di pressione. Per evitare che ciò avvenga, occorre scegliere un trasduttore di pressione o un trasmettitore di pressione con il giusto grado di protezione IP, riferimento di misura e attacco elettrico.
L’uscita del vostro trasmettitore di pressione sta andando alla deriva, oppure l’intera unità si è guastata. Che cosa è successo? Un possibile colpevole è l’umidità, che può danneggiare rapidamente la scheda elettronica o gli attacchi elettrici interni. La protezione dei sensori di pressione inizia con la scelta dello strumento di pressione giusto, con il grado di protezione IP, il riferimento di misura e gli attacchi elettrici adeguati.
Sensori di pressione e gradi di protezione IP
I sensori di pressione, detti anche trasduttori di pressione, sono utilizzati in un’ampia gamma di applicazioni. Alcuni sensori sono collocati in laboratori a clima controllato con umidità costantemente bassa. Altri sono soggetti a regolare pulizia e sterilizzazione con vapore ad alta pressione, come nel caso dell’industria alimentare e farmaceutica.
Per ridurre al minimo le possibilità di guasto del trasduttore di pressione, verificare sempre che il grado di protezione IP o NEMA dello strumento sia conforme alle esigenze del luogo in cui si trova. Si noti che il tipo di attacco elettrico fa una differenza significativa. Ad esempio, il trasmettitore di pressione A-10 con connettore angolare ha un grado di protezione IP65, che significa protezione contro getti e spruzzi d’acqua a bassa pressione; alcune infiltrazioni sono consentite. Tuttavia, con un connettore circolare o un’uscita del cavo, il rating del trasmettitore di pressione sale a IP67, consentendo allo strumento di essere completamente immerso in acqua per una durata limitata e a una certa profondità.
Pressione di riferimento ambiente vs. assoluta
Il fatto che un trasmettitore di pressione sia dotato di un foro di sfiato o sia sigillato fa una grande differenza nella capacità dello strumento di impedire l’ingresso di acqua e altri liquidi. I trasmettitori di pressione sono di tre tipi principali, ciascuno con requisiti diversi per la protezione dall’umidità:
- I trasmettitori di pressione sono tipicamente utilizzati per campi di misura inferiori, dove le variazioni della pressione atmosferica potrebbero essere maggiori della banda di errore del trasmettitore. Lo strumento viene sfiatato in modo che le letture della pressione possano essere confrontate con la pressione ambiente (atmosferica). Poiché i trasmettitori di pressione hanno un foro di sfiato, richiedono un connettore elettrico e un sistema di sfiato interno accuratamente progettati per evitare che l’umidità penetri e danneggi il dispositivo. Ad esempio, alcuni trasmettitori di misura presentano un piccolo foro sotto la filettatura dell’anello di fissaggio dell’attacco elettrico. Questo foro è protetto da un materiale di tipo Gore-Tex o Teflon che consente il passaggio dell’aria ma non dell’umidità.
- I trasmettitori di pressione a tenuta stagna misurano intervalli di pressione più elevati in cui le variazioni di pressione barometrica sono inferiori alla banda di errore delle specifiche di precisione dello strumento; in altre parole, le variazioni di pressione ambiente non influiscono sulla lettura in uscita. Questo tipo di trasmettitore di pressione di solito non ha bisogno di essere sfiatato ma, in base al tipo di esecuzione, l’umidità è comunque in grado di entrare. La scelta di un trasmettitore con il grado di protezione IP o NEMA richiesto eviterà questo problema.
- I trasmettitori di pressione assoluta misurano la pressione in riferimento a una camera a vuoto sigillata situata dietro il sensore. Essendo un sistema chiuso, il circuito di condizionamento è protetto dagli elementi. Tuttavia, il collegamento elettrico rimane un potenziale punto debole, poiché i materiali di tenuta morbidi del gruppo del sensore possono rompersi nel tempo, consentendo l’ingresso di umidità o di sostanze di processo. Una soluzione è la cella di misura interamente saldata, che elimina la necessità di sigillature degradabili.
La gamma completa di sensori di pressione WIKA comprende:
- Trasmettitore di pressione A-10 per applicazioni industriali generiche
- Trasmettitore di pressione S-20 di alta qualità per applicazioni industriali generiche
- Pressostato elettronico con display PSD-4
- Sensori di pressione OEM per macchine da lavoro mobili MH-4 e MH-4-CAN
L’attacco elettrico: un punto vulnerabile
L’attacco elettrico è uno dei punti più comuni di ingresso dell’umidità in un trasmettitore di pressione. La scelta di quello giusto fa una grande differenza nel proteggere i sensori di pressione dai danni dell’umidità. Alcuni attacchi, come il tipo “a solenoide” conforme a DIN 43 650, sono progettati per ambienti relativamente asciutti. Altri possono resistere anche a quantità significative di umidità e acqua.
Cavo con conduttori spelati
Un cavo con conduttori spelati correttamente collegato è un’ottima soluzione per la protezione dalle infiltrazioni. Questo cavo di solito termina all’interno di una morsettiera asciutta che contiene altri componenti elettrici. Inoltre, il cavo può fungere anche da sfiato, consentendo a un trasmettitore di misura di compensare le variazioni di pressione atmosferica e proteggendolo al contempo dai danni dell’acqua.
I trasmettitori di pressione (sonde di livello) immergibili creano sfide uniche
I sensori di pressione immergibili sono soluzioni eccellenti per misurare il livello di pozzetti, serbatoi, pozzi e fori di trivellazione. Tuttavia, poiché vengono immersi per lunghi periodi in fluidi che possono essere viscosi, corrosivi, ricchi di particelle e/o molto caldi, questi speciali tipi di sensori di pressione sono dotati di diverse caratteristiche che li aiutano a resistere in ambienti estremi e a ricevere una classificazione IP68 o NEMA 6P:
- Custodia altamente resistente in acciaio inox 316L, titanio o Hastelloy
- Tenuta ermetica permanente
- Materiale di cablaggio resistente all’abrasione
- Fibra aramidica all’interno del cavo per sostenerlo e sostenere il peso del trasmettitore
Alcuni produttori di trasmettitori di pressione immergibili installano soffietti sigillati o sacchetti in gomma all’estremità del tubo di sfiato, ma WIKA non lo fa. Perché? Se da un lato questi gruppi proteggono l’elettronica interna del trasmettitore dall’umidità, dall’altro possono introdurre un errore significativo nelle letture di livello, perché l’aria contenuta nei soffietti si espande e si contrae con le variazioni di temperatura, creando variazioni di pressione all’interno del sensore. Una soluzione migliore è quella di far sfiatare il tubo direttamente nell’atmosfera. L’installazione dell’estremità del cavo in una morsettiera classificata NEMA 4 proteggerà il tubo di sfiato dall’ingresso di acqua. Per evitare l’accumulo di umidità nella morsettiera e nel tubo di sfiato, si possono utilizzare anche prodotti essiccanti ricaricabili.
Assistenza di esperti nella scelta di un sensore di pressione
Con così tanti fattori da prendere in considerazione, per determinare quale trasduttore o trasmettitore di pressione acquistare può essere una vera sfida. Ecco perché WIKA incoraggia i clienti potenziali e attuali a contattare i nostri specialisti per qualsiasi domanda sull’affidabilità, le prestazioni, la durata e l’idoneità del sensore di pressione per la loro particolare applicazione. Perché la prevenzione dei guasti dei sensori di pressione inizia con la scelta dei prodotti giusti.