Al seleccionar el transmisor de presión adecuado para aplicaciones individuales, hay numerosos criterios que deben tenerse en cuenta además del rango de presión a medir y las condiciones térmicas existentes . Entre ellos se encuentra el tema de la compatibilidad con los medios: la carcasa y la conexión al proceso deben resistir las condiciones ambientales, para que el sensor pueda realizar su servicio a largo plazo.
Por lo tanto, la selección del material sigue dos consideraciones importantes: Por un lado, que existe una tolerancia química al medio de contacto. El otro factor es que las consideraciones preventivas también juegan un papel importante. No solo debe aclararse si el transmisor de presión seguirá funcionando a largo plazo. También debe establecerse si los materiales utilizados en el propio transmisor de presión pueden dar lugar a peligros al entrar en contacto con determinadas sustancias; la industria farmacéutica sería un ejemplo obvio aquí. A continuación, mostraremos qué incompatibilidades de medios ocurren con qué materiales y cuáles podrían ser las soluciones a esto.
Compatibilidad de medios químico-físicos con material sellante y cable
No es solo el material de la carcasa lo que debe incluirse en las consideraciones de compatibilidad con los medios. Otros elementos del sensor de presión también entran en contacto con los medios circundantes o de proceso y estos materiales deben contemplarse particularmente.
La mayoría de los transmisores de presión vienen con un sellador de elastómero. El problema aquí es que el elastómero puede disolverse cuando entra en contacto con medios agresivos como el biodiésel, por ejemplo. En este caso, debe emplearse un sensor frontal empotrado, soldado y sin elastómero.
Un factor más es el cable que sirve para transmitir los datos de medición. Adoptaremos aquí el ejemplo del uso de una sonda sumergible en una piscina. Por motivos de higiene, las piscinas utilizan agua clorada. Como estándar, las sondas sumergibles utilizan cables PE o PUR. Aunque el agua clorada por sí sola no presenta ningún problema para estos cables, el vapor de cloro que se eleva de esta agua sí lo hace, ya que es mucho más agresivo que el agua misma. Estos cables, durante un período de tiempo, se volverán porosos por encima del nivel del agua (visible como una decoloración blanca) y el agua penetrará en su interior. Posteriormente, el propio sensor también fallará. Por esta razón, se utilizarían cables de teflón en tal caso.
Compatibilidad de medios químico-físicos con carcasas
Medios viscosos
Con medios viscosos, usando pinturas como ejemplo, los depósitos dentro del canal del sellador pueden ser una consecuencia. Para evitar la contaminación, se necesitan membranas lisas libres de cualquier espacio muerto y sin un canal de presión abierto para tales aplicaciones, de modo que el sensor se pueda limpiar y eliminar todos los residuos.
Medios abrasivos
Cuando los transductores de presión entran en contacto con medios abrasivos como el hormigón, una simple membrana de acero inoxidable proporciona una protección insuficiente. En este caso, se requerirá una membrana recubierta con lámina Vulkollan®.
Líquidos galvánicos y ácidos
Un sensor de presión cromado puede verse mejor desde un punto de vista estético, pero en términos prácticos es cualquier otra cosa. Cuando se usa un manómetro con carcasa de metal en un baño de galvanoplastia, con el tiempo solo quedará un grupo de cromo no funcional. Incluso los fluidos ácidos, como el ácido sulfúrico, reaccionarán con los metales. Por esta razón, las carcasas de plástico se utilizan para líquidos galvánicos y ácidos. La solución más popular aquí es PVDF.
Imagen 1: Transmisor de presión destruido debido a una selección de material incorrecta
Agua de mar
El agua salada (dependiendo de su salinidad) provoca picaduras a largo plazo en las carcasas de acero inoxidable. Es por eso que la mayoría de los sensores sumergibles y de nivel también están disponibles en una versión de titanio.
Aguas abiertas / protección contra rayos
Los rayos tal vez no puedan describirse como un medio, pero, sin embargo, analizaremos esto un poco más. Si un impacto golpea un sensor directamente, entonces ninguna protección contra rayos será de utilidad. Sin embargo, se puede recomendar protección contra sobretensiones para sondas sumergibles que se utilizan en aguas abiertas. De este modo se puede evitar un voltaje excesivo y daños en el instrumento de medición por un rayo en las inmediaciones. Esto es particularmente recomendable cuando se realizan mediciones a largo plazo en lugares remotos. El reemplazo de un dispositivo defectuoso aquí sería mucho más costoso de lo que podría ser la protección contra sobretensiones.
Compatibilidad con medios preventivos
El chip de silicio de un transductor de presión piezorresistivo está rodeado por un fluido de transmisión. Una opción habitual aquí es el aceite de silicona. Aunque este fluido normalmente no entra en contacto con el medio circundante, aquí deben tenerse en cuenta algunas cosas, ya que, después de todo, no se puede descartar totalmente una carcasa defectuosa. Dependiendo de la aplicación, esto podría tener consecuencias graves.
Gases y fluidos muy oxidantes
Cuando los gases y fluidos oxidantes entran en contacto con aceites o grasas, surge la amenaza de explosión. Todos los componentes expuestos al medio aquí deben estar libres de aceite y grasa y, en términos preventivos, también del líquido de transmisión.
Industrias alimentaria y farmacéutica
En este caso, el aceite de silicona debe sustituirse por un aceite apto para alimentos para descartar cualquier contaminación nociva para la salud o que actúe de otra forma. La cerveza, por ejemplo, que ha entrado en contacto con el aceite de silicona ya no formará espuma, y nadie quiere tenerla.
Pinturas
Una sola gota de aceite puede inutilizar un lote completo. Aquí también hay que encontrar una alternativa.
La compatibilidad de medios de los sensores de presión piezorresistivos: Resumen
El sensor de presión óptimo para una aplicación individual depende de muchos factores. Por esta razón, se requiere un conocimiento profundo del lado del proveedor de la aplicación del cliente respectiva. STS siempre ofrece a sus clientes una consulta orientada a las necesidades que aborda todos los aspectos para proporcionar una solución confiable en los plazos más cortos, incluso para volúmenes de dispositivos más bajos.
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