Cos’è un trasduttore o sensore di pressione?

Nel linguaggio comune il trasduttore di pressione viene anche chiamato sensore di pressione anche se nella terminologia tecnica hanno un significato differente.

Come tutti i trasduttori anche i sensori o trasduttori di pressione sono degli strumenti in grado di misurare una determinata grandezza o forma di energia come densità, forza, livello, peso, pH, segnale elettrico, temperatura, velocità, viscosità, umidità ecc e convertirla come segnale in uscita in un’altra grandezza fisica come per esempio impedenza, forza spostamento o segnale elettrico.

Il rapporto di conversione è regolato da una precisa funzione matematica quindi   conoscendo la funzione di trasferimento e la grandezza in uscita è possibile conoscere il valore  in ingresso e viceversa

Nel caso del trasduttore di pressione, il sensore converte la misurazione della pressione in entrata in un segnale elettrico analogico in uscita.  Per questo motivo sono largamente utilizzati nell’industria per la regolazione degli impianti. Un esempio è l’utilizzo nella refrigerazione e del condizionamento dell’aria, l’utilizzo nell’industria alimentare, nel settore delle macchine da lavoro mobili, nella misurazione dei gas medicali e l’industria dei semiconduttori.

I sensori di pressione vengono utilizzati anche in diversi settori come l’industria automobilistica, navale e nella progettazione e costruzione di aerei.

I sensori di pressione sono diffusi anche in oggetti che ormai appartengono alla nostra vita quotidiana come per esempio i touch screen: ogni volta che si applica una pressione sul touch screen di uno smartphone o di un tablet, il sensore determina dove è avvenuta la pressione e genera un segnale elettrico che arriva al processore.

Non esiste un solo tipo di misurazione. La misurazione può essere relativa a un valore di riferimento o ad una scala. Ma vediamo nel dettaglio quali tipi di misurazione si possono ottenere:

 

  • Misurazione della pressione assoluta. E’ la misurazione riferita alla condizione di vuoto assoluto e cioè dove non c’è materia nell’atmosfera e la pressione è nulla. E’ più una misurazione teorica in quanto è molto difficile da raggiungere una pressione nulla e questo tipo di sensori che devono avere delle specifiche molto rigorose sono utilizzati per la misurazione del valori barometrici.

 

  • Misurazione della pressione relativa: si ottiene confrontando i valori ottenuti dalla misurazione con i valori della pressione atmosferica, per questo quindi viene definita relativa. Le applicazioni sono limitate alla misurazione della pressione dei pneumatici o a quella sanguigna visto che è un tipo di misurazione che essendo legata alla pressione atmosferica corrente, varia al variare dell’altitudine

 

  • Misurazione della pressione differenziale: nella misurazione della pressione differenziale, vengono presi in considerazioni i dati di misurazione ottenute in due posizioni distinte. E’ utile per esempio per misurare la pressione di fluidi che scorrono in un impianto in modo da verificare che la pressione sia sempre omogenea e non ci siano malfunzionamenti legati ad intasamenti delle condotte o anomalie legate alla scarsa manutenzione dei filtri.

 

I sensori non sono comunque tutti uguali come è diverso il loro campo di applicazione. Per scegliere il trasduttore di pressione più adatto alle proprie esigenze è importante infatti chiedersi quale sia il suo impiego e soprattutto quali sollecitazioni o condizioni ambientali dovrà sopportare.

Deve essere immerso, magari per misurare la pressione di un fluido? Di che tipo di fluido si tratta?  E’ corrosivo come l’acqua marina o la benzina? A che temperatura verrà esposto?

Sonno innumerevoli le domande che bisogna farsi per capire il tipo di sensore ideale per le proprie necessità. L’utilizzo ne determina infatti la scelta dei materiali

Per impieghi al banco di prova si utilizzano di solito corpi in acciaio inossidabile. Nel caso di contatto con acqua marina la scelta del materiale ricade sul titanio per evitare qualsiasi tipo di corrosione. Non ultima è la scelta del materiale di tenuta o guarnizione del liquido che utilizza il sensore.

Molti  sensori per questo motivo dispongono di componenti addizionali per poter essere adattati alle  linee produttive o di controllo.

Per esempio, esistono manicotti saldati e viti per sensori da temperatura o supporti per elettrodo di pH.

 

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