Tipo de produto
Um sensor de pressão converte a pressão em uma tubulação, um cilindro ou um vaso em um sinal elétrico que a máquina consegue ler. Em uma central hidráulica, uma linha pneumática, um conjunto de bombas ou um banco de testes, é o elemento que permite ao sistema de controle saber o que o fluido está fazendo, em vez de depender de um operador que lê o valor no instrumento.
Um sensor de pressão converte a pressão em uma tubulação, um cilindro ou um vaso em um sinal elétrico que a máquina consegue ler. Em uma central hidráulica, uma linha pneumática, um conjunto de bombas ou um banco de testes, é o elemento que permite ao sistema de controle saber o que o fluido está fazendo, em vez de depender de um operador que lê o valor no instrumento.
O termo abrange duas coisas que os catálogos frequentemente separam e que uma instalação jamais separa. Um elemento de detecção isolado gera um sinal pequeno, que precisa ser condicionado antes que qualquer dispositivo o leia. Um transmissor reúne esse elemento à eletrônica que o amplifica, o lineariza e o compensa em temperatura, além de um estágio de saída que conduz um sinal padrão. Quase tudo o que se vende para construção de máquinas é do segundo tipo, e é por isso que as duas palavras são usadas como equivalentes na prática.
A seleção para uma máquina depende de quatro perguntas: o que a tecnologia de detecção precisa tolerar, contra qual referência a leitura é feita, qual saída o sistema de controle aceita e qual conexão de processo a porta já tem. A última costuma ser a restrição fixa, porque uma porta não muda com a mesma facilidade de um sensor.
Três tecnologias respondem pela maioria dos sensores de pressão montados em máquinas, e cada uma falha de um jeito. Um elemento piezoresistivo usa um diafragma de silício com uma rede de resistores difundidos; é sensível, barato e adequado a gases limpos e secos e a pressões moderadas, e está por trás da maioria dos transmissores de baixo custo. Um extensômetro de filme fino deposita o sensor diretamente sobre um diafragma de aço, o que resulta em um elemento robusto para pressões mais altas e para serviços hidráulicos, com melhor resistência a picos de pressão. Um elemento capacitivo mede a deformação do diafragma em relação a uma placa fixa, e é escolhido onde estabilidade e uma ampla rangeabilidade importam mais do que custo.
A compensação de temperatura é o que diferencia um elemento de um instrumento. Todas essas tecnologias derivam com a temperatura ambiente e com a temperatura do processo, e a deriva é maior do que o valor de exatidão na faixa de trabalho, salvo correção. A compensação é feita na eletrônica, e é por isso que um transmissor custa mais do que o elemento nu e que a especificação de temperatura da eletrônica é tão relevante quanto o limite de temperatura do meio.
O caminho mecânico que a pressão percorre até o elemento importa tanto quanto o próprio elemento. Um transmissor montado diretamente sobre o ponto de tomada vê o fluido diretamente. Um transmissor atrás de uma linha de impulso vê uma pressão já modificada pela linha: condensado em uma linha de gás ou gás em uma linha de líquido altera o que chega, e uma fonte pulsante, como uma bomba alternativa, impõe uma pressão oscilante que uma leitura direta acompanha. Um dispositivo de amortecimento na porta de pressão, ou uma linha de impulso disposta de modo a reter a fase adequada, faz parte do que torna a medição significativa.
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
|---|---|---|
| Tecnologia de detecção | Piezoresistivo, extensômetro de filme fino ou capacitivo | Tolerância a sobrepressão e a picos de pressão, estabilidade ao longo do tempo e a faixa de pressão em que a tecnologia funciona melhor. |
| Referência de pressão | Manométrica, absoluta, manométrica selada ou diferencial | O que o zero significa. Um sensor manométrico lê em relação à atmosfera e acompanha o clima; um absoluto não, o que importa em um sistema de vácuo ou em um vaso fechado. |
| Faixa e ponto de trabalho | A faixa completa do sensor em relação à pressão normal de operação da máquina | A menor variação que consegue ser resolvida em serviço, que é normalmente aquilo de que a aplicação depende. |
| Forma de saída | Corrente de dois fios, tensão de três fios ou barramento digital | Como o sensor se conecta ao controlador e como o cabeamento é feito. As funções dos pinos diferem entre as formas, por isso a forma é definida antes de planejar o cabeamento. |
| Tensão de alimentação | A alimentação nominal disponível na máquina e qualquer opção de faixa ampla | Se o sensor funciona com a tensão de controle já existente e se é preciso prever uma alimentação separada. |
| Conexão de processo | Rosqueada, com flange, por garra ou sob medida | Se o sensor se adapta à porta existente. Uma rosca sob medida geralmente custa menos do que refazer o manifold. |
| Conexão elétrica | Plugue, entrada de cabo selada ou conector circular | Como o sensor é substituído em serviço e quanto a conexão resiste a líquido de refrigeração, jateamento de água e vibração. |
| Material das partes molhadas e temperatura do meio | O material do corpo e do diafragma, e a versão de temperatura | Se o meio ataca o sensor e se a faixa de temperatura padrão atende ao processo ou se é preciso a versão de alta temperatura. |
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|---|---|
| Pressão normal de trabalho e pressão de pico | A faixa define a resolução, e o pico define o que o sensor precisa suportar | Informar a pressão normal e a máxima separadamente e dizer se o pico é sustentado ou um transitório na partida. |
| Referência de pressão | Define o que é o zero, e uma referência escolhida errada não se corrige depois com calibração | Declarar explicitamente manométrica, absoluta ou manométrica selada, em vez de deduzir isso pelo tipo de máquina. |
| Meio e sua temperatura | Corrosão e temperatura são os dois motivos mais comuns de falha prematura em um sensor de pressão de máquina | Indicar o fluido, a concentração dele quando não se tratar de água ou óleo limpos, e a temperatura no ponto de tomada. |
| Conexão de processo existente | A porta costuma ser a restrição fixa, porque refazer um manifold custa mais do que adaptar o sensor | Informar a rosca, ou as dimensões em caso de flange ou garra, e a face de vedação. |
| Entrada do sistema de controle | O tipo de entrada do controlador e o cabeamento já instalado definem a forma de saída | Indicar o cartão de entrada e se ele aceita corrente ou tensão, e onde o sensor será cabeado. |
| Ambiente no ponto do sensor | Vibração, jateamento de água, líquido de refrigeração e exposição ao tempo atuam sobre o corpo e sobre a conexão | Descrever onde na máquina o sensor fica instalado e se será atingido por jato ou ficará coberto de cavaco. |
| Comportamento dinâmico da fonte | Uma bomba pulsante ou uma válvula de comutação rápida impõe uma pressão oscilante, que muda o significado da leitura | Dizer se a pressão é estável ou pulsante e se se deseja uma leitura amortecida ou média. |
Um sensor de pressão mede em um único ponto de um sistema. Quando um valor de vazão precisa ser inferido a partir da pressão, o resultado depende da geometria entre a tomada e o ponto de referência, de modo que o mesmo sensor dá respostas diferentes em instalações diferentes.
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um sensor de pressão normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um sensor de pressão |
|---|---|
| Sensores de força | Um sensor de força mede uma carga aplicada diretamente sobre ele, enquanto um sensor de pressão mede a força por unidade de área de um fluido. A distinção importa para a montagem mecânica, e não para a eletrônica: o sensor de força recebe a carga pelo próprio corpo e não pode ser substituído por uma leitura de pressão a menos que a área seja conhecida e constante. |
| Sensores de nível | Uma medição de nível costuma ser derivada da pressão no fundo de um vaso, o que só funciona enquanto a densidade é conhecida e constante. Quando a densidade varia, ou quando o vaso está aberto para a atmosfera na parte superior, um sensor de nível que mede a interface diretamente é a resposta mais confiável. |
| Sensores de temperatura | Uma grandeza diferente medida do mesmo jeito, no sentido de que ambas são lidas pelo sistema de controle como um valor analógico. Com frequência as duas são necessárias no mesmo conjunto, e são especificadas de forma independente porque as faixas de pressão e de temperatura raramente coincidem. |
| Manômetros | Uma indicação local, sem saída elétrica. Quando um operador lê a pressão no ponto de uso e nada precisa chegar até um controlador, o manômetro é mais simples e mais robusto; o sensor existe para que o valor possa ser aproveitado em outro lugar. |
| Chaves de pressão | Uma chave muda de estado em um valor de ajuste e produz um contato, de modo que informa que um limite foi ultrapassado, e não qual é a pressão. Quando o controlador precisa do valor, a chave não pode fornecê-lo, e quando só o limite importa, a chave é a resposta mais simples. |
| Transmissores de pressão | O mesmo instrumento especificado para uma unidade de processo, e não para uma máquina, com ênfase nas normas de conexão de processo, na compatibilidade das partes molhadas, nos selos remotos e na certificação para área classificada. Em uma máquina compacta, a carcaça, a conexão e a interface elétrica costumam ser os fatores decisivos. |
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
Produtos disponíveis
TFD-801 · Sensores de pressão
Transmissores de pressão de silício difuso, corpo de aço inoxidável 304, vedação IP65, faixas de -100 kPa a 100 MPa e saída 4-20 mA ou de tensão.
Também em Sensores industriais
Todos os tipos que orçamos em Sensores industriais. Um tipo sem link ainda é orçado - ele é descrito na Sensores industriais visão geral, e ganha uma página própria assim que um modelo é publicado para ela.
Perguntas frequentes
Um extensômetro de filme fino geralmente é a melhor opção para serviços hidráulicos, porque é construído sobre um diafragma de aço e tolera melhor os picos de pressão da partida de uma bomba ou do fechamento de uma válvula do que um elemento de silício de mesma classificação. Um elemento piezoresistivo é adequado a pressões mais baixas, a gases secos e a aplicações em que o custo é a restrição. A escolha se faz, portanto, pela faixa de pressão e pela frequência com que o sensor verá um pico, e não apenas pela exatidão.
Faixa suficiente para cobrir a pressão mais alta que a linha verá, incluindo a partida de uma bomba ou o fechamento de uma válvula, e nada além disso. Uma faixa muito acima do ponto de trabalho custa resolução exatamente onde as leituras são feitas, porque o valor de exatidão se aplica à escala completa da faixa escolhida. Quando os picos são curtos, a tolerância a sobrepressão do sensor os cobre, e a faixa pode ser escolhida pelo ponto de trabalho, e não pelo pico.
Ela altera o que o sensor vê, o que não é a mesma coisa. Uma linha disposta para serviço em gás retém condensado, e uma disposta para líquido retém gás; nos dois casos a pressão no transmissor muda em relação ao processo. Uma linha longa também amortece uma pressão pulsante, o que pode ser o desejado ou pode esconder uma falha. A disposição da linha faz parte da medição e vale descrever no momento da seleção, em vez de deixar para a instalação.
Sozinha, não. Uma vazão inferida da pressão depende da geometria entre a tomada de pressão e a referência, da densidade do fluido e de o escoamento ser laminar ou turbulento, de modo que a mesma leitura corresponde a vazões diferentes em instalações diferentes. Quando é preciso conhecer a vazão, a medição a fazer é com um sensor de vazão ou um arranjo de pressão diferencial com restrição conhecida, e a leitura de pressão é outra coisa.
A faixa de pressão com o ponto de trabalho e também o valor máximo, a referência de pressão, o fluido e sua temperatura, a conexão de processo já existente na máquina e a saída que o sistema de controle aceita. Quando algum desses pontos estiver em aberto, dizê-lo é mais útil do que omitir, porque a conexão e a referência, em particular, são difíceis de mudar depois que o sensor está pronto.
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