La misurazione delle pressioni attraverso sensori di precisione
In ambito industriale hanno trovato un’ampia diffusione i trasmettitori di pressione, utilizzati per misurare la pressione in poco tempo e senza particolari sforzi. Grazie a questi particolari strumenti è possibile misurare la pressione assoluta, la pressione relativa e la pressione differenziale. Vengono impiegati principalmente per la misurazione della densità, della portata e del livello di riempimento, valori di grande importanza nel settore industriale. Bisogna conoscere minuziosamente questi valori per lavorare in modo sicuro ed efficiente.
sensori di precisione
Perché è importante scegliere una strumentazione efficiente per la misurazione
La misurazione della pressione, così come di altri fattori come temperatura, concentrazioni chimiche e portata, ha una grandissima importanza in differenti applicazioni industriali, per monitorare il corretto andamento di un processo.
La regolazione di pressione è ad esempio fondamentale nei sistemi di stoccaggio delle sostanze chimiche, per monitorare il funzionamento di una pompa centrifuga o per controllare il filtro dell’aria o il ventilatore di un impianto di condizionamento.
La misurazione della pressione è affidata ad appositi strumenti, chiamati manometri, che assicurano efficacia, robustezza e facilità di utilizzo. Sono dotati generalmente di un elemento sensibile in grado di deformarsi, sotto la pressione del fluido di processo. I manometri sono realizzati in diversi materiali a seconda delle finalità di utilizzo. In virtù delle loro peculiari caratteristiche in ambito industriale sono molto diffusi i sensori di pressione barometrica, dispositivi capaci di misurare la pressione atmosferica con un range di misura che va dagli 800 ai 1100 millibar.
La pressione di processo viene misurata in base ad una pressione di riferimento, chiamata pressione atmosferica. Per indicare la pressione minima o massima negli impianti industriali si possono usare contatti elettrici, oppure appositi trasmettitori capaci di fornire un segnale elettrico proporzionale alla pressione. Se ci sono vibrazioni o alti carichi dinamici, la cassa degli strumenti può essere riempita di liquido.
Le tipologie di pressione
La pressione, insieme alla temperatura, è una delle principali variabili di stato fisico e può essere definita come una forza che agisce in modo uniforme su un’area ben definita. Esistono diversi tipi di pressione che si differenziano a seconda delle pressione di riferimento. Si possono distinguere: la pressione assoluta, la pressione atmosferica, la pressione differenziale e la pressione relativa.
La pressione assoluta
La pressione di riferimento più facilmente identificabile è la pressione zero, presente nello spazio dell’universo privo di aria. Una pressione misurata rispetto a tale vuoto ideale è conosciuta come pressione assoluta. Per distinguerla dalle altre tipologie di pressione si indica per semplicità la dicitura “abs”, derivante dal latino “absolutus” che significa indipendente, distaccato.
La pressione differenziale
Con il termine pressione differenziale si fa riferimento alla differenza tra due diverse pressioni. Per misurare la pressione differenziale, si usa uno strumento di misurazione in grado di catturare due diverse pressioni. Una particolare pressione differenziale viene indicata sole se i valori misurati sono diversi tra di loro. È richiesta la misura della pressione differenziale quando bisogna reperire le misure di livello per le applicazioni con il monitoraggio.
Pressione relativa
Nel settore tecnologico la pressione maggiormente misurata è la pressione differenziale atmosferica, data dalla differenza tra pressione assoluta e pressione atmosferica. Viene chiamata pressione relativa, o anche sovrappressione.
Se la pressione assoluta è maggiore della pressione atmosferica, si parla di sovrappressione positiva. Al contrario, se la pressione assoluta è minore di quella atmosferica, si parla di sovrappressione negativa.
La pressione atmosferica
La pressione atmosferica rappresenta probabilmente quella più importante sulla terra. Viene prodotta dal peso dell’atmosfera che circonda la terra fino ad un’altezza di 500 km. A questa altitudine la pressione assoluta è pari a zero. La pressione atmosferica è inoltre particolarmente sensibile ai cambiamenti climatici.
Come misurare la pressione atmosferica
Per misurare la pressione atmosferica si deve utilizzare un apposito sensore di pressione, cioè un componente elettronico che trasforma la pressione in un segnale elettrico facilmente identificabile. Buona parte dei sensori di pressione atmosferica sono costituiti da una membrana rigida che, in seguito alla pressione, si deforma e genera un segnale elettrico tramite una piezoresistenza.
Tale deformazione è proporzionale alla differenza tra le due pressioni che operano sulle due facce della membrana. Il sensore di pressione assoluta e di pressione relativa hanno una sola porta per connettere la pressione, mente un sensore di pressione differenziale ne ha due. In base alle caratteristiche della membrana e del contenitore, i sensori di pressione atmosferica possono essere compatibili anche con liquidi, sostanze aggressive, aria o gas secchi (dry gas), risultando perfettamente funzionali in differenti ambienti industriali.
L’importanza di scegliere i giusti sensori
Poiché in ambito industriale esistono diverse tipologie di pressione, è importante scegliere il sensore più adeguato per una corretta misurazione. Il sensore rappresenta un dispositivo capace di misurare una grandezza fisica, per poi tradurla in segnale. Tra le grandezze fisiche rientrano la temperatura, la forza ed appunto la pressione. Generalmente il segnale è elettrico, ma può essere anche ottico.
Un sensore di pressione quindi è uno strumento dotato di un elemento di rilevazione della pressione, capace di indicare la pressione reale applicata al sensore e da altri componenti, per convertire queste informazioni in segnali di uscita.