I trasduttori di pressione convertono la pressione di un fluido in un segnale elettrico proporzionale, rendendo misurabile una grandezza altrimenti solo osservabile. La scelta parte sempre dal tipo di misura richiesta: relativa rispetto all'atmosfera, assoluta rispetto al vuoto, oppure differenziale tra due punti del sistema. A questa decisione si affiancano le condizioni operative reali, dalla natura del fluido alle temperature di processo, fino ai vincoli normativi dell'ambiente di installazione. Ogni combinazione richiede una tecnologia di sensing e una costruzione meccanica adeguate, perché in una catena di misura la precisione dichiarata vale solo se lo strumento è compatibile con l'applicazione.
Un trasduttore di pressione si basa su un elemento sensibile che si deforma sotto l'azione del fluido. Questa deformazione, minima e perfettamente elastica, viene convertita in variazione di un parametro elettrico: resistenza nelle tecnologie piezoresistive, capacità in quelle capacitive, carica elettrica in quelle piezoelettriche. Un circuito di condizionamento traduce poi la variazione in un segnale normalizzato, in corrente o in tensione, leggibile da qualunque sistema di controllo. La separazione fisica tra fluido ed elettronica, garantita dalla membrana, determina insieme alla tecnologia scelta l'accuratezza e la durata della misura nel tempo.
La misura di pressione è un parametro di controllo trasversale a quasi ogni processo industriale. Nell'industria di processo governa reattori, linee di trasferimento e serbatoi, dove il livello di un liquido si ricava proprio dalla pressione idrostatica sul fondo. Negli impianti HVAC e negli ambienti a contaminazione controllata la misura differenziale verifica che camere bianche, sale operatorie e laboratori mantengano la pressurizzazione prevista. Nel settore alimentare e farmaceutico servono costruzioni igieniche adatte alla sanificazione, mentre nella ricerca e nei banchi prova contano la rapidità di risposta e la capacità di seguire fenomeni dinamici.
La selezione segue tre criteri in sequenza. Il primo è il tipo di pressione da misurare, cioè il riferimento rispetto al quale il valore ha senso: atmosfera, vuoto assoluto o un secondo punto del circuito. Il secondo è la tecnologia di misura, che si sceglie in base al campo di lavoro, alla stabilità richiesta nel lungo periodo e alla velocità dei fenomeni da rilevare. Il terzo riguarda il contesto applicativo: compatibilità del materiale a contatto con il fluido, esigenze di pulibilità, protezione dall'ambiente e certificazioni richieste nelle aree a rischio di esplosione. I filtri disponibili sulla griglia permettono di restringere la scelta lungo questi stessi criteri.
Individuare il trasduttore di pressione corretto significa incrociare grandezza, fluido, ambiente e sistema di acquisizione. Rappresentiamo in Italia costruttori che coprono esigenze molto diverse tra loro, e i nostri ingegneri ti affiancano nella selezione e nell'integrazione dello strumento nella catena di misura. Vedi anche i sensori per altre grandezze o scrivici per una valutazione tecnica sulla tua applicazione.
Un trasduttore di pressione converte la pressione in un segnale elettrico in tensione, mentre un trasmettitore fornisce un segnale in corrente, tipicamente 4-20 mA. La differenza pratica riguarda la distanza: il segnale in corrente resiste meglio ai disturbi e alle cadute di tensione sulle lunghe tratte di cavo, ed è per questo lo standard negli impianti di processo. Nell'uso comune i due termini vengono spesso impiegati come sinonimi.
La pressione relativa si misura rispetto alla pressione atmosferica del luogo, quella assoluta rispetto al vuoto perfetto. Una misura relativa varia quindi al variare delle condizioni meteorologiche, mentre una assoluta resta indipendente da esse. Si sceglie la relativa nel controllo di processo, dove interessa lo scostamento dall'ambiente, e l'assoluta quando il dato deve restare confrontabile nel tempo o in luoghi ad altitudini diverse.
Un trasduttore differenziale misura la differenza di pressione tra due punti distinti di un sistema, non il valore assoluto in ciascuno di essi. È il principio usato per verificare l'intasamento di un filtro, per ricavare la portata da una strozzatura calibrata, per determinare il livello in un serbatoio chiuso e per controllare la pressurizzazione di un ambiente rispetto a quelli adiacenti. Approfondisci il funzionamento nella nota tecnica dedicata.
Il campo di misura si sceglie in modo che la pressione di esercizio abituale cada nella parte centrale della scala dello strumento, indicativamente tra metà e due terzi del fondo scala. Un campo troppo ampio riduce la risoluzione effettiva sui valori di interesse, uno troppo stretto espone il sensore a sovrappressioni che ne compromettono la taratura. Vanno inoltre considerati i picchi transitori che il sistema può generare durante avviamenti e arresti.
Sì, la misura di livello per via idrostatica è una delle applicazioni più diffuse dei sensori di pressione. La pressione esercitata da una colonna di liquido è proporzionale alla sua altezza e alla densità, quindi misurando la pressione sul fondo si ricava il livello. Nei serbatoi aperti basta una misura relativa, mentre nei serbatoi chiusi o in pressione serve una misura differenziale che compensi la pressione del cielo del serbatoio.
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