Integrazione delle celle di misura piezoresistive in applicazioni esistenti

STS Sensors: L’elemento centrale di ogni trasmettitore di pressione è la cella di misura della pressione. Nei trasmettitori di pressione equivale essenzialmente al ponte di Wheatstone. Qui avviene la misurazione della pressione primaria attraverso le deformazioni degli estensimetri. Se necessario, questa cella di misura può essere integrata anche in applicazioni già esistenti come pressostati o regolatori di pressione. A tale scopo esistono varie possibilità.

La mancanza di spazio è il motivo più comune per cui si ha bisogno di integrare una cella di misura, al posto di un trasmettitore di pressione, in un’applicazione esistente. Nelle valvole idrauliche, ad esempio, ci sono solo pochi centimetri cubi di spazio. Di solito, dunque, l’integrazione di un intero trasmettitore di pressione non è possibile. A causa della mancanza di spazio alcuni utenti scelgono di utilizzare un sensore esterno, che viene poi flangiato all’applicazione esistente. Questo approccio è, tuttavia, scomodo e non così ottimale come l’integrazione nell’applicazione di una cella di misura separata. 

In generale, per scegliere la giusta cella di misura per applicazioni individuali valgono le stesse domande valide per la scelta di un trasmettitore di pressione completo. Bisogna dunque stabilire, tra le altre cose, il campo di pressione da misurare, le condizioni termiche così come la compatibilità con le sostanze. Inoltre, per l’utilizzo delle celle di misura piezoresistive si aggiungono altri due criteri di selezione: considerazioni meccaniche ed elettriche per l’integrazione della cella di misura.

Il criterio di selezione meccanico riguarda l’installazione della cella di misura nella rispettiva applicazione. A seconda delle esigenze, esistono queste possibilità: 

• avvitare
• saldare
• collegare
• incastrare 

Dal lato elettrico bisogna stabilire quale elettronica è utilizzata nell’applicazione per fornire la trasmissione del segnale elettrico. In determinate circostanze può succedere che l’elettronica disponibile nell’applicazione non sia progettata per l’integrazione di una cella di misura della pressione. In tal caso è necessario integrare una conversione del segnale elettrico separatamente.

Prendiamo un esempio reale: un cliente della STS voleva potenziare un’esistente valvola di regolazione della pressione di precisione per applicazioni per banchi di prova con l’opzione per misurare la pressione. Poiché non è stato possibile integrare nessun sensore di pressione completo nella valvola, si è dovuto scegliere per una singola cella di misura della pressione. Le richieste erano che rappresentasse pressioni fino a 600 bar e che fosse progettata per un segnale di uscita da 0 a 100 mV/V con un’alimentazione da 10 V. 

La soluzione scelta è stata una cella di misura con connettore di pressione in acciaio inossidabile e tecnica di compensazione minore. Con un risparmio di spazio e al riparo da influssi esterni, è stato possibile avvitarla al corpo della ventola sotto il rivestimento esistente. Una volta montata l’altezza d’installazione era inferiore a 30 millimetri (compreso il raggio di curvatura dei trefoli). A prescindere dalla dimensione minima, c’è un’ulteriore caratteristica: il punto zero e l’intervallo sono personalizzabili dall’utente attraverso un potenziometro.

La consulenza è la chiave 

Le celle di misura piezoresistive costituiscono le competenze chiave della STS. Sono realizzate interamente in-house, rappresentano campi di misura della pressione da 100 mbar a 1000 bar e sono disponibili in acciaio inossidabile, titanio e Hastelloy®. Per questo sono prese in considerazione, in linea di principio, per quasi ogni compito di misurazione immaginabile. Grazie alla collaborazione con i nostri ingegneri, i clienti ricevono una consulenza completa per l’integrazione della giusta cella di misura nell’applicazione esistente.