Quando si sceglie il giusto trasmettitore di pressione per le singole applicazioni, oltre al campo di pressione da misurare o alle condizioni di temperatura, ci sono vari criteri che devono essere osservati. Tra questi rientra anche il tema della compatibilità con le più svariate sostanze: il corpo del trasmettitore e il collegamento di processo devono resistere alle condizioni ambientali in modo che il sensore possa svolgere il proprio compito a lungo.
La scelta dei materiali segue due importanti considerazioni: da un lato la tollerabilità chimica con le sostanze di contatto; dall’altro anche le considerazioni preventive svolgono un ruolo importante. Quindi, non bisogna solo chiarire se il trasmettitore di pressione resterà funzionale per un lungo periodo. Bisogna chiarire anche se, a causa dei materiali utilizzati nel trasmettitore di pressione stesso, si possono verificare dei pericoli nel momento in cui questi materiali entrano in contatto con determinate sostanze – qui l’industria farmaceutica rappresenta un esempio lampante. Di seguito mostriamo quali incompatibilità si verificano con quali sostanze e quali sono le relative soluzioni.
Compatibilità chimico-fisica delle sostanze con i materiali di tenuta e i cavi
Quando si parla di compatibilità con le sostanze non deve essere preso in considerazione solo il materiale del corpo stesso del trasmettitore. Anche altri componenti del trasmettitore di pressione entrano in contatto con le sostanze circostanti o di processo. Questi materiali vanno considerati separatamente.
La maggior parte dei trasmettitori di pressione sono dotati di una guarnizione in elastomero. Il problema è che l’elastomero può sciogliersi quando entra in contatto con sostanze aggressive quali ad esempio il biodisel. In questo caso bisognerebbe utilizzare un sensore a membrana affacciata saldata privo di elastomero.
Un altro punto da considerare sono i cavi che servono per la trasmissione dei dati misurati. Prendiamo come esempio l’impiego di una sonda ad immersione in una piscina. Per motivi igienici le piscine utilizzano acqua clorata. Nelle sonde ad immersione si utilizzano di norma cavi in PE o PUR. Sebbene l’acqua clorata di per sé non sia un problema per questi cavi, lo sono i vapori clorati che si sprigionano dall’acqua, poiché sono molto più aggressivi rispetto all’acqua stessa. Con il tempo i cavi sulla superficie dell’acqua diventano, dunque, porosi (riconoscibile da una colorazione biancastra) e l’acqua penetra. Di conseguenza anche il sensore si romperà. In questi casi si utilizzano,pertanto, cavi in teflon.
Compatibilità chimico-fisica delle sostanze con il corpo del trasmettitore
Sostanze viscose
In caso di sostanze viscose, ad esempio vernici, si possono verificare dei depositi nel canale di tenuta. Per questo tipo di applicazioni per evitare contaminazioni serve una membrana lisca, priva di cavità e senza il canale di pressione aperto, in modo che il sensore può essere pulito senza lasciare residui.
Sostanze abrasive
Quando i trasmettitori di pressione entrano in contatto con sostanze abrasive come il calcestruzzo, una semplice membrana in acciaio inossidabile non fornisce una protezione adeguata. In questo caso serve una membrana rivestita in Vulkollan®.
Liquidi galvanici e acidi
Un trasmettitore di pressione cromato potrebbe essere considerato migliore dal punto di vista estetico, ma non dal punto di vista pratico. Quando un misuratore di pressione con corpo in metallo viene utilizzato in un serbatoio con rivestimento galvanico, con il tempo si avrà soltanto un grumo di cromo non più funzionante. Anche i liquidi acidi come l’acido solforico reagiscono con il metallo. Per questo con liquidi galvanici e acidi si utilizzano corpi in plastica. In questi casi la soluzione più comune è il PVDF.
Acqua di mare
Nei corpi in acciaio inossidabile l’acqua salata (a seconda della sua salinità), a lungo andare,causa corrosione. Per questo motivo la maggior parte delle sonde ad immersione e di livello sono disponibili anche in titanio.
Acque aperte / protezione contro i fulmini
Un fulmine non potrebbe essere descritto come una sostanza, ma vogliamo comunque brevemente parlarne. Se un fulmine dovesse colpire direttamente un sensore, nessuna protezione contro i fulmini potrebbe essere d’aiuto. Un dispositivo di protezione contro la sovratensione può, però, essere raccomandabile nelle sonde ad immersione impiegate in acque aperte. In questo modo si può prevenire una sovratensione e, quindi, un danno allo strumento di misurazione a causa di un fulmine caduto nelle vicinanze. Ciò è particolarmente consigliabile nelle misurazioni a lungo termine che vengono eseguite in luoghi remoti. Sostituire un’apparecchiatura difettosa, infatti, è di gran lunga più costoso di un dispositivo di protezione contro la sovratensione.
Compatibilità preventiva con le sostanze
Il chip in silicio di un trasmettitore di pressione piezoresistivo è circondato da un fluido di trasmissione. Di solito si tratta dell’olio di silicone. Anche se il fluido normalmente non entra in contatto con le sostanze circostanti, è necessario fare alcune considerazioni preventive. Infine non bisogna mai escludere completamente un difetto del corpo del sensore. A seconda dell’applicazione possono esserci gravi conseguenze.
Gas e liquidi fortemente ossidanti
Quando i gas o i liquidi fortemente ossidanti entrano in contatto con oli o grassi, si verifica un pericolo di esplosione. In questi casi tutte le parti a diretto contatto con le sostanze devono essere prive di oli e grassi, per prevenzione anche il fluido di trasmissione nel sensore.
Industria alimentare e farmaceutica
Nell’industria alimentare e farmaceutica l’olio di silicone deve essere sostituito con un olio per uso alimentare per escludere contaminazioni dannose per la salute o con altri effetti. Ad esempio, la birra entrata in contatto con l’olio di silicone non farebbe più schiuma e nessuno vorrebbe una birra del genere.
Vernici
Una sola goccia d’olio può rendere inutilizzabile un intero carico. Anche in questo caso bisogna trovare un’alternativa.
Compatibilità dei trasmettitori di pressione con le sostanze: conclusioni
Il trasmettitore di pressione ottimale per una specifica applicazione dipende da molti fattori. Per questo, di volta in volta, serve una profonda conoscenza parte del fornitore dell’applicazione che il cliente intende svolgere. La STS offre ai suoi clienti una continua assistenza ad ampio spettro orientata sui bisogni del cliente per fornire soluzioni affidabili nel più breve tempo possibile – anche in caso di piccole quantità.
Scarica l’infografica STS gratuita su questo argomento ora.
