Sensore di pressione come funziona

Per poter effettuare misurazioni relative alle pressioni di un impianto in campo industriale si utilizza uno strumento denominato manometro.
Tali strumenti permettono di rilevare i livelli di pressione di fluidi liquidi o gassosi, il riferimento utilizzato da questa strumentazione è quello della normale pressione atmosferica, tuttavia è possibile effettuare la misurazione anche della pressione assoluta, serve una strumentazione apposita.
Nelle industrie vengono per lo più utilizzati i manometri analogici. In questo tipo di dispositivi la misurazione viene trasferita all’indicatore attraverso la deformazione di una componente sensibile.
Esistono differenti dipologie di componenti sensibili a seconda del sensore in utilizzo.

Esistono differenti tipologie di manometri
I manometri adatti alla misurazione della missione dei fluidi si suddividono in diverse categorie a seconda del criterio di funzionamento, esistono manometri a membrana o manometri differenziali, ognuno di questi si adatta a situazioni di misurazione diversa.
Ad esempio i manometri a capsule sono particolarmente utilizzati per misurare la pressione dei fluidi gassosi, mentre risulta inadatto nell’utilizzo della misurazione di fluidi liquidi, i campi di utilizzo più frequenti infatti sono impianti di stoccaggio o bombole a gas.
Questi sfruttano un sistema in cui sono presenti due membrane il che li rende capaci di rilevare anche le pressioni più basse.
I manometri a basse pressioni sono quelli più indicati per rilevare però a rilevare questo tipo di pressioni in quanto sono costruiti specificatamente a questo scopo.
Esistono poi i manometri di allarme, questi vengono denominati in questo modo poiché possono chiudere un circuito elettrico quando rilevano che una certa pressione è stata raggiunta.
Sono utilizzati spesso come dispositivi di sicurezza grazie alla loro capacità di agire in modo immediato quando rilevano che la pressione ha raggiunto un livello critico.
Infine i manometri differenziali sono in grado di misurare la pressione relativa di due ambienti, a differenza dei manometri classici che rilevano la pressione in relazione a alla pressione atmosferica.

Come funzionano i sensori di pressione? Il trasmettitore
La parte più importate di un sensore di pressione, quella che si occupa di effettuare la misurazione e di “portare” il risultato della misurazione fino alle camere di controllo è chiamata “trasmettitore di pressione” o “trasduttore di pressione“. Come avviene questo processo?
Questa componente comprende un sensore che si occupa di rilevare la pressione, una volta che ciò è avvenuto questa trasmette il segnale al trasduttore che si occupa di portarlo fino allo strumento regolatore.
Questo segnale è una corrente elettrica continua tra i 4 ed i 20 mA, può viaggiare anche per distanze molto ampie per raggiungere le camere dove sono presenti i controlli.
Il Trasmettitore di pressione compatto serie AM510-1b della AM&C; è un ottimo esempio di questo componente, è infatti un trasmettitore a pressione molto preciso, in questo caso l’elemento sensibile utilizzato per la rivelazione della pressione è una membrana sensibile in acciaio inox, il segnale in uscita è di 4-20 mA.

Diverse tipologie per diverse applicazioni
Ci sono alcuni modelli di questa componente come il Trasmettitore di Pressione per Alte Temperature serie AM560 che possono essere adoperati anche in caso di altissime temperature, la sua membrana realizzato con acciaio inox infatti resiste fino a 175° C, in grado di resistere a lungo tempo alle vibrazioni e alla corrosione

I modelli della tipologia a “membrana affacciata” della AM&C permettono la misurazione della pressione anche su fluidi viscosi e impaccanti.

Esistono poi i trasmettitori potenziometrici questi vengono utilizzati in specifici casi in cui si rivela necessario un controllo visivo del livello della pressione in contemporanea rispetto al funzionamento del trasmettitore

Troviamo poi i trasmettitori a pressione differenziale questi sono in un uso nelle industrie per consentire la misurazione della pressione differenziale tra vapori gas e liquidi

Come funzionano questi componenti
Il funzionamento di questo tipo di apparecchi avviene principalmente attraverso un effetto denominato piezoresistivo.
In sostanza vengono registrati i cambiamenti nei materiali di cui è composto il semi conduttore del livello di resistenza elettrica. Il cambiamento di questo valore è infatti direttamente connesso al cambio di pressione.
Il segnale che viene utilizzato per il trasferimento dell’informazione è tipicamente di 4-20 mA questo perché i segnali di questo tipo vengono difficilmente influenzati da disturbi o dalla qualità dei cavi utilizzati per mandarli.
Utilizzando questa tecnologia è possibile spostare il segnale anche a lunghe distanze, questo fa si che si possano posizionare le camere di controllo anche in strutture diverse rispetto a quelle in cui è posizionato l’impianto.

Come funzionano i sensori potenziometrici
Questi strumenti rappresentano un modo molto facile per ottenere un uscita elettronica anche se l’apparecchio per la misurazione è meccanico.
Questo tipo di meccanismo funziona attraverso un potenziometro che è connesso ad un bourdon. Il cursore del potenziometri si muove in questo modo la deflessione del sensore viene convertita in una misura di resistenza.
Questi trasduttori risultano essere un’ apparecchiatura davvero piccola e compatta adatta per essere utilizzato anche in spazi molto ristretti.
Inoltre il segnale in uscita di questi dispositivi è davvero potente, non sarà quindi necessario amplificarlo in alcun modo per poterne ottenere una lettura.