Che cos'è un trasmettitore di pressione
Un trasmettitore di pressione converte la pressione al punto di presa in un segnale elettrico continuo che può arrivare in sala controllo, a un PLC o a un registratore. La forma più comune è un circuito a due fili che trasporta 4-20 mA, spesso con HART sovrapposto, e sempre più spesso un bus digitale. Lo strumento contiene un elemento sensibile, l'elettronica che condiziona e compensa il suo segnale e uno stadio di uscita che pilota il circuito.
Vale la pena essere precisi su ciò che distingue un trasmettitore dai suoi vicini, perché nelle richieste di offerta sono spesso confusi. Un manometro indica localmente e non invia nulla. Un pressostato cambia stato su un valore di intervento e produce un contatto aperto o chiuso. Un trasmettitore produce un segnale proporzionale alla pressione, in continuo. Un trasmettitore può comprendere un display locale, ma non è il display a fare di esso un trasmettitore.
La scelta dipende quindi da quattro domande, in quest'ordine: a quale riferimento è confrontata la pressione, quale escursione la lettura deve coprire e risolvere, che cosa il mezzo farà alle parti a contatto con il prodotto e dove lo strumento deve stare fisicamente. Tutto il resto, cioè protocollo, display e diagnostica, si decide dopo queste quattro.
Come misura un trasmettitore di pressione
Un elemento sensibile si deforma per la pressione applicata e converte questa deformazione in una variazione elettrica, in modo piezoresistivo, capacitivo, a estensimetri a film sottile o piezoelettrico a seconda del tipo. Ciò che fa dello strumento un trasmettitore e non un semplice sensore è il condizionamento del segnale che lo circonda: amplificazione, linearizzazione e, in modo decisivo, compensazione di temperatura. Un elemento non corretto deriva con la temperatura ambiente e con quella di processo, ed è la compensazione a mantenere una lettura significativa per tutta la giornata.
Il riferimento è ciò che dà significato alla misura. Un trasmettitore relativo confronta con la pressione atmosferica locale, quindi la sua lettura si muove con il tempo atmosferico e con l'altitudine. Un trasmettitore assoluto confronta con un vuoto sigillato ed è quindi la scelta corretta dove il valore assoluto conta, come nei sistemi in vuoto e nelle applicazioni in cui il termine atmosferico non può essere lasciato variare. Un trasmettitore sigillato mantiene un riferimento fisso dentro il corpo, soluzione usata dove il percorso atmosferico corroderebbe o si intaserebbe. Un trasmettitore differenziale misura la differenza tra due attacchi di pressione.
Campo e turndown decidono quanto della lettura è effettivamente utilizzabile. Un trasmettitore tarato su un'escursione ampia risolve meno in fondo a quell'escursione, quindi uno strumento scelto solo per il proprio massimo è spesso scarso esattamente dove il processo sta di norma. La tolleranza alla sovrapressione è l'altro lato della stessa medaglia: un'escursione stretta scelta per la risoluzione è più esposta alla punta di pressione durante una prova sulla linea o l'avviamento di una pompa.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Riferimento di pressione | Relativa, assoluta, sigillata o differenziale | Ciò che significa lo zero. Un trasmettitore relativo letto come se fosse assoluto sbaglia di tutto il termine atmosferico, e nessuna taratura corregge un riferimento specificato per il lavoro sbagliato. |
| Tecnologia di rilevamento | Piezoresistiva, capacitiva, a estensimetri a film sottile, piezoelettrica | Stabilità nel tempo, tolleranza alla sovrapressione e comportamento agli estremi di temperatura dell'applicazione. |
| Parti a contatto con il prodotto | Materiale del diaframma e dell'attacco di processo, con liquido di riempimento se è usato un separatore | Se il mezzo attacca lo strumento. Dove il mezzo è aggressivo la risposta è di norma un separatore a diaframma, invece di un metallo del diaframma di volta in volta più esotico. |
| Escursione e turndown | L'escursione tarata rispetto all'intervallo completo del sensore | La più piccola variazione di pressione ancora risolvibile, che è ciò da cui dipende davvero la maggior parte delle applicazioni. |
| Uscita e protocollo | 4-20 mA, HART, Modbus e altri bus digitali | Se il circuito è puramente analogico, se lo strumento può essere riconfigurato da remoto e se la diagnostica viaggia insieme al valore di processo. |
| Attacco di processo | Filettato, a flangia, igienico, o una disposizione con capillare verso un separatore remoto | Adattamento meccanico, modo di tenuta, e se il punto di misura può essere pulito o deve restare isolato. |
| Corpo e classificazione per l'area | Materiale dell'involucro, grado di protezione e approvazione per aree a rischio | Dove il trasmettitore può essere installato, che è una decisione dell'impianto e non una preferenza. |
| Display locale e configurazione | Display incorporato, tasti locali, configurazione da terminale portatile o da remoto | Tempi di collaudo, e come un guasto viene notato da chi sta davanti al quadro. |
Come scegliere un trasmettitore di pressione
| Criterio | Perché determina la risposta | Come chiarirlo prima della richiesta |
|---|
| Tipo di riferimento | Definisce il punto di zero, e ogni confronto a valle dipende da esso | Indichi esplicitamente relativa, assoluta o differenziale. Non lo desuma dal nome dell'apparecchiatura: lo stesso gruppo funzionale può averle tutte e tre. |
| Escursione ed estremo basso dell'applicazione | Il punto normale di esercizio è spesso ben sotto il massimo, ed è lì che si perde risoluzione | Indichi pressione minima, normale e massima invece di un unico valore di campo. |
| Condizioni transitorie e di prova | Le prove sulla linea, gli avviamenti delle pompe e il lavaggio a vapore possono superare di molto la pressione di esercizio | Indichi la pressione più alta che il trasmettitore vedrà, anche solo per un istante, ed eventuali condizioni di vuoto. |
| Mezzo e materiale delle parti a contatto | La corrosione del diaframma o dell'attacco di processo è la ragione usuale di un guasto precoce | Elenchi il mezzo, la sua concentrazione e la sua temperatura, più ogni fluido di risciacquo o di pulizia usato sulla linea. |
| Temperatura al punto di presa | La temperatura di processo raggiunge lo strumento attraverso l'attacco e sposta insieme la lettura e la vita utile | Indichi la temperatura di processo e quella ambiente all'installazione, e dica se una linea di impulso o un separatore sono già previsti. |
| Montaggio e linea di impulso | Condenso, pulsazioni e ostruzioni cambiano la pressione che il trasmettitore vede davvero | Descriva come sarà collegato lo strumento: montaggio diretto, supporto a mensola, linea di impulso con o senza sifone, oppure separatore remoto. |
| Circuito e integrazione | Il sistema ricevente decide l'uscita, e decide anche quanta diagnostica è utile | Dica quale sistema legge il segnale e quanti canali sono disponibili. |
| Ambiente | Atmosfera corrosiva, lavaggio, sole all'esterno e area classificata cambiano ciascuno l'involucro | Indichi la classificazione dell'area e se l'involucro sarà lavato con acqua, interrato o esposto. |
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un trasmettitore di pressione si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa lo distingue da un trasmettitore |
| Manometri | Un'indicazione locale senza uscita elettrica. Dove qualcuno legge materialmente la pressione sul punto di utilizzo e nessun segnale deve viaggiare, il manometro è la risposta più semplice e più robusta; il trasmettitore esiste per spostare il valore altrove. |
| Trasmettitori di pressione differenziale | Misurano la differenza tra due attacchi e non una pressione rispetto a un riferimento. Si usano per la portata attraverso un elemento primario e per il livello in un serbatoio chiuso. Comprare uno strumento differenziale per una pressione misurata in un solo punto è possibile, ma spreca escursione e aggiunge una seconda linea di impulso. |
| Trasmettitori di pressione assoluta | Sono trasmettitori il cui riferimento è un vuoto sigillato. Si scelgono quando il valore assoluto è la variabile di processo, come nella distillazione sotto vuoto, nei condensatori e nella compensazione barometrica, e non come semplice variante di uno strumento relativo. |
| Trasduttori di pressione | In pratica il termine indica l'elemento di conversione o uno strumento compatto destinato a servire un sistema, spesso senza involucro da campo né display locale. Dove si vuole uno strumento completo montato in campo con uscita in anello, la specifica più chiara è un trasmettitore. |
| Pressostati | Producono un contatto su un valore di intervento e null'altro. Corretti per interblocchi e allarmi, dove la domanda non è quale sia la pressione ma se abbia superato una soglia. |
| Separatori a diaframma | Non sono un trasmettitore, ma l'accessorio che lo isola dal mezzo. Si scelgono quando il mezzo intaserebbe o corroderebbe lo strumento, o quando serve un'interfaccia igienica o ad alta temperatura. |
Dove allo stesso punto di presa servono un trasmettitore e un manometro, un collettore è di norma la risposta più ordinata di due attacchi separati.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- Tipo di riferimento richiesto: relativa, assoluta, sigillata o differenziale
- Pressione minima, normale e massima in servizio
- Ogni sovrapressione transitoria, vuoto o condizione di prova sulla linea
- Mezzo, concentrazione e temperatura, liquidi di pulizia inclusi
- Temperatura ambiente ed esposizione nel punto di installazione
- Tipo, dimensione e norma dell'attacco di processo
- Uscita e protocollo, e quale sistema leggerà il segnale
- Involucro, grado di protezione e requisito di classificazione dell'area
- Se servono un display locale o una configurazione locale
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta
