L’ingresso di umidità è una delle cause più comuni di guasto di un trasmettitore di pressione.
L’acqua può corrodere rapidamente le connessioni elettriche interne o la scheda elettronica, causando una deriva del segnale di uscita o, nei casi più gravi, il guasto completo dello strumento.
Per questo motivo, prima di scegliere un trasmettitore di pressione è importante conoscere le condizioni operative previste. Un sensore installato in un laboratorio climatizzato e poco umido richiede una protezione diversa rispetto a uno utilizzato in un impianto alimentare sottoposto a lavaggi regolari o su attrezzature minerarie esposte ad ambienti estremi.
Una volta definite le condizioni di utilizzo, è possibile selezionare un’esecuzione con il grado di protezione IP o NEMA adeguato.
Perché l’umidità può causare il guasto di un trasmettitore?
L’umidità può penetrare all’interno dello strumento attraverso diversi punti, in particolare attraverso le connessioni elettriche o i sistemi di sfiato.
Una volta all’interno, può raggiungere:
- i collegamenti elettrici;
- la scheda elettronica;
- il sistema di condizionamento del segnale.
Questo può provocare corrosione, instabilità della misura, deriva dell’uscita o perdita completa di funzionalità.
Il rischio dipende anche dal tipo di trasmettitore utilizzato.
Trasmettitori di pressione relativa, sigillata e assoluta
I trasmettitori di pressione sono disponibili in versioni per pressione relativa, sigillata e assoluta.
Trasmettitori di pressione relativa
I trasmettitori di pressione relativa confrontano la pressione misurata con la pressione atmosferica circostante.
Per questo motivo devono essere dotati di uno sfiato verso l’atmosfera.
Proprio questo sistema di sfiato può rappresentare un punto potenziale di ingresso per l’umidità. È quindi necessario utilizzare una connessione elettrica e un sistema di ventilazione progettati per impedire all’acqua di entrare nello strumento.
Trasmettitori di pressione sigillata
I trasmettitori con riferimento sigillato vengono generalmente utilizzati per campi di pressione più elevati, dove le variazioni della pressione atmosferica risultano inferiori alla banda di errore della misura.
Di norma non dispongono di uno sfiato diretto verso l’atmosfera.
Tuttavia, anche in questo caso l’umidità può penetrare nello strumento attraverso altri punti. È quindi importante selezionare un trasmettitore con il grado di protezione IP o NEMA adatto alle condizioni ambientali.
Trasmettitori di pressione assoluta
I trasmettitori di pressione assoluta utilizzano come riferimento una camera a vuoto sigillata situata dietro l’elemento sensibile.
Questa configurazione protegge il sensore dall’ingresso diretto di umidità.
L’elettronica di condizionamento del segnale può però rimanere vulnerabile all’acqua che penetra dalla connessione elettrica.
Una cella di misura completamente saldata può inoltre ridurre il rischio di perdite del fluido dovute al degrado nel tempo dei materiali di tenuta morbidi.
Connessioni elettriche: uno dei principali punti di ingresso dell’acqua
La connessione elettrica è una delle aree più critiche per l’ingresso di umidità in un trasmettitore di pressione.
Esistono diverse tipologie di connessione, ognuna adatta a specifiche condizioni ambientali.
Alcuni connettori, come il connettore elettrico a solenoide DIN 43 650, sono destinati principalmente ad ambienti relativamente asciutti.
Altre soluzioni, come i cavi con fili liberi, possono essere progettate per offrire una maggiore protezione dall’umidità.
Nei trasmettitori di pressione relativa, il cavo può includere un tubo di sfiato che permette alla pressione atmosferica di raggiungere l’interno del corpo del sensore.
In questo caso è essenziale proteggere l’estremità del cavo dall’acqua.
Se il cavo termina all’interno di una morsettiera asciutta, la protezione può essere gestita più facilmente.
Alcuni trasmettitori utilizzano inoltre uno sfiato protetto da una membrana in Gore-Tex o Teflon, che lascia passare l’aria ma limita l’ingresso dell’umidità.
Come prevenire l’ingresso di umidità?
La prevenzione parte dalla corretta selezione dello strumento e della connessione elettrica.
È importante considerare:
- grado di protezione IP o NEMA richiesto;
- presenza di acqua, condensa o lavaggi;
- tipo di connessione elettrica;
- necessità di sfiato verso l’atmosfera;
- ambiente di installazione.
Un trasmettitore progettato per un ambiente asciutto potrebbe non essere adatto a installazioni esposte a lavaggi frequenti o immersione.
La corretta classificazione ambientale è quindi fondamentale per ridurre il rischio di guasto.
Le sonde di livello immergibili richiedono una protezione specifica
Le sonde di livello immergibili presentano esigenze particolari perché devono funzionare permanentemente immerse nel liquido.
Per questo motivo sono normalmente progettate con gradi di protezione come IP68 o NEMA 6P.
Questi strumenti utilizzano spesso un tubo di sfiato integrato lungo il cavo, necessario per compensare le variazioni della pressione barometrica.
Anche piccole variazioni atmosferiche possono infatti influenzare la precisione della misura di livello.
Alcune soluzioni utilizzano soffietti protettivi o elementi in gomma montati sull’estremità del tubo di sfiato.
Questi sistemi possono proteggere dall’umidità, ma possono anche generare errori di misura, perché l’aria contenuta si espande e si contrae al variare della temperatura.
Una soluzione alternativa consiste nel lasciare il tubo direttamente ventilato verso l’atmosfera, proteggendo però l’estremità del cavo all’interno di una morsettiera con classificazione NEMA 4.
Possono inoltre essere utilizzati materiali essiccanti rigenerabili per limitare l’accumulo di umidità nella scatola di giunzione e nel tubo di sfiato.
Perché il grado di protezione IP o NEMA è importante?
Il grado di protezione aiuta a capire se il trasmettitore è adatto alle condizioni ambientali previste.
Quando il rischio principale è l’acqua, la scelta del corretto livello di protezione diventa particolarmente importante.
Un’applicazione con lavaggi frequenti, immersione o forte umidità richiede una protezione diversa rispetto a un ambiente controllato e asciutto.
Per questo motivo, il grado IP o NEMA deve essere valutato già nella fase di selezione del trasmettitore.
Come ridurre il rischio di guasto di un trasmettitore di pressione?
Per limitare il rischio di guasto del trasmettitore di pressione, è importante partire dalle condizioni reali di utilizzo.
Prima della scelta dello strumento occorre verificare:
- il tipo di pressione da misurare;
- la presenza di umidità o acqua;
- il grado di protezione necessario;
- il tipo di connessione elettrica;
- la necessità di uno sfiato atmosferico;
- le condizioni di installazione.
Una selezione corretta permette di proteggere sia l’elemento di misura sia l’elettronica interna e di ridurre il rischio di deriva o guasto completo.
Conclusione
L’umidità è una delle principali cause di guasto di un trasmettitore di pressione, soprattutto quando penetra attraverso le connessioni elettriche o i sistemi di sfiato.
Il rischio varia in funzione del tipo di trasmettitore, dell’ambiente e della connessione utilizzata.
I trasmettitori di pressione relativa richiedono particolare attenzione perché devono comunicare con l’atmosfera, mentre le sonde immergibili devono combinare protezione dall’acqua e compensazione della pressione barometrica.
La scelta del corretto grado di protezione IP o NEMA e della connessione elettrica più adatta è quindi fondamentale per mantenere affidabile lo strumento nel tempo.
FAQ
1. Qual è una delle cause più comuni di guasto di un trasmettitore di pressione?
L’ingresso di umidità è una delle cause più comuni. Può provocare corrosione delle connessioni elettriche e della scheda elettronica.
2. Da dove può entrare l’acqua in un trasmettitore di pressione?
Uno dei punti principali è la connessione elettrica. Nei trasmettitori di pressione relativa, anche il sistema di sfiato può rappresentare una possibile via di ingresso.
3. Perché i trasmettitori di pressione relativa hanno uno sfiato?
Lo sfiato permette al sensore di confrontare la pressione misurata con la pressione atmosferica ambiente.
4. Come proteggere un trasmettitore dall’umidità?
È necessario scegliere un grado di protezione IP o NEMA adeguato e una connessione elettrica compatibile con le condizioni ambientali.
5. Perché le sonde immergibili utilizzano un tubo di sfiato?
Il tubo permette di compensare le variazioni della pressione atmosferica, che possono influenzare la misura di livello.