A volte, nei trasmettitori di pressione i riferimenti alla precisione riguardano in realtà la non linearità di risposta dello strumento. Benché precisione e non linearità siano correlati, i due termini non indicano la stessa cosa e non devono essere usati in modo intercambiabile.
Sul mercato è possibile trovare un’ampia gamma di trasmettitori di pressione. Solitamente si sceglie il modello da utilizzare in base alle funzioni, specifiche tecniche e come esso soddisfi i requisiti richiesti. Un errore comune del cliente, tuttavia, consiste nel comparare la precisione del trasmettitore con la non linearità di un altro. La precisione e la non linearità non sono la stessa cosa. Per essere più precisi, la non linearità è solo uno dei fattori che vengono utilizzati nel calcolo della precisione. E se si confondono entrambi i termini si rischia un costo maggiore per una qualità inferiore.
Risposta ideale vs. risposta effettiva
nessun trasmettitore di pressione corrisponderà esattamente alla linea ideale (in verde). Il risultato sarà sempre una linea leggermente curva (in rosso, esagerata per motivi di chiarezza espositiva).
Per spiegare bene la differenza tra la precisione e la non-linearità di un trasmettitore di pressione, occorre confrontare la risposta ideale dello strumento con la sua risposta effettiva.
La risposta ideale di un trasmettitore di pressione è visualizzata nel grafico come una linea dritta che parte dal punto zero (a 0 bar) fino al valore di fondo scala, o al campo superiore. Questa può essere definita come la linea ideale (linea verde in figura 1). In realtà, nessun trasmettitore di pressione corrisponde esattamente a questa linea; la risposta effettiva è mostrata con una linea leggermente curva, che viene indicata come curva caratteristica.
Figura 2. La precisione di un trasmettitore di pressione è calcolata come la più ampia deviazione tra la sua risposta ideale (linea verde) e la risposta effettiva (linea rossa)
La precisione di misura, o anche l’errore massimo misurato, rappresenta la maggior deviazione tra la linea ideale e la curva caratteristica (vedi figura 2).
Come calcolare la precisione di un trasmettitore di pressione
I costruttori dei trasmettitori di pressione non definiranno mai la precisione di uno strumento con una sola variabile.
La precisione tiene conto di diverse variabili, solo una delle quali è la non linearità. In altri termini, la sola non linearità non determina la precisione complessiva di uno strumento.
Per determinare la precisione di un trasmettitore di pressione occorre considerare le seguenti cinque variabili:
Figura 3: per generare le curva di riferimento per poter calcolare la non linearità di un trasmettitore di pressione si utilizzano due metodi: il therminal method (linea blu), o metodo del punto finale (endpoint method) e il metodo BFSL (best fit straight line), linea rossa
1. Non linearità
La non linearità è la maggior deviazione tra la risposta effettiva (curva rossa) e una linea di riferimento. Per generare questa linea di riferimento si utilizzano due metodi comuni (vedi figura 3):
- Il “therminal method”, anche detto metodo del punto finale (endpoint method), disegna una linea dritta che collega il punto zero effettivo all’endpoint del valore di fondo scala effettivo. Siccome questo metodo si basa sugli endpoint della curva caratteristica, è una rappresentazione più veritiera della non linearità.
- Il metodo della linea retta più adatta, BFSL (best fit straight line), disegna una curva dritta che rimane entro una certa deviazione percentuale dalla curva caratteristica, o risposta effettiva.
L’offset dello zero e la tolleranza dello span nel calcolo della precisione di un trasmettitore di pressione
2. Offset dello zero
L’offset del punto zero è la deviazione tra la linea del punto zero ideale e il punto zero della curva caratteristica (vedi figura 4.)
3. Tolleranza dello span
La tolleranza dello span è la deviazione dello span effettivo dallo span ideale tra il punto zero e il punto di fondo scala. L’offset dello span non è correlato all’offset dello zero e dev’essere quindi aggiunto ad esso.
4. Isteresi
L’isteresi è il ritardo tra la variazione di pressione e la corrispondente variazione del segnale di pressione del trasmettitore. Essa è un’indicazione di quanto un trasmettitore di pressione risponda velocemente o lentamente alle variazioni in ingresso.
5. Non ripetibilità
La non ripetibilità è la massima differenza nel segnale del trasmettitore di pressione per la stessa pressione applicata. Essa è un’indicazione di quanto il trasmettitore duplichi le misure per lo stesso ingresso.
Come scegliere il giusto trasmettitore di pressione
Nel confronto degli strumenti di misura della pressione verificare la precisione vs. la non linearità. Il trasmettitore WIKA A-10, ad esempio, con una linearità di 0,50 % BFSL può essere di qualità molto superiore, anche se più costoso, rispetto allo strumento di un altro costruttore con linearità di 0,25 % BFSL. Ciò perché la linearità è solo uno dei diversi fattori che vengono utilizzati per determinare la precisione di un trasmettitore di pressione. Come spiegato prima, altre importanti variabili dello strumento da considerare sono l’offset dello zero, la tolleranza dello span, l’isteresi e la non ripetibilità.
Non esitate a contattarci per ulteriori chiarimenti sulle diverse terminologie. Saremo lieti di spiegarvi nel dettaglio cosa si intende per precisione di un trasmettitore di pressione e di aiutarvi a scegliere lo strumento più adatto alle vostre esigenze.