Approfondimento “Pressione e Pressostati”
La pressione e i sensori
La pressione corrisponde ad una grandezza fisica intensiva e rappresenta il rapporto tra il modulo della forza agente su una superficie e la sua area. Fa parte, insieme alla tensione, del concetto di sollecitazione. Essa può essere definita anche come il potenziale meccanico in un punto di un sistema fluido. Secondo la legge di Pascal, l’effetto della pressione è sostenuto soprattutto dai fluidi, mentre quello della tensione viene subito principalmente dai solidi.
Esiste una classificazione che individua due tipi di pressione differenti: la pressione assoluta o reale e la pressione relativa.
La misurazione della prima avviene considerando come riferimento il vuoto e quindi avviene in atmosfera tecnica assoluta; la misurazione della seconda invece prende come riferimento la pressione atmosferica e il procedimento si definisce in atmosfera tecnica relativa.
E’ possibile osservare e tenere sotto controllo i rapporti di pressione di aria e altri fluidi gassosi e liquidi quando si tratta di sovrappressione, cioè in presenza di un eccesso di pressione rispetto al valore di riferimento, o quando ci si trova in situazioni con pressione differenziale assoluta o relativa.
Per quando riguarda il sensore di pressione, si può citare la piezoresistenza, la resistenza di un materiale quando passa corrente elettrica nel momento in cui cambia la resistività elettrica a causa di una deformazione del materiale per sollecitazioni esterne. Secondo questo principio, i sensori di pressione, che trasformano la pressione in un segnale di uscita standard, sono decisamente affidabili e precisi.
Possiamo individuare due categorie principali di sensori:
- i sensori multifunzionali di pressione;
- i sensori Modbus RS485.
I primi rientrano nel gruppo di strumenti di processo che formano la catena di regolazione, sono utilizzati in vari settori e in particolare nella automazione industriale; sono trasmettitori di pressione (trasduttori), cioè dispositivi utili per trasmettere energia da una zona ad un’altra e per misurare la pressione di sostanze, come un liquido o un gas, attraverso un segnale elettrico inviato in formato analogico ad un ricevitore. Possono essere adottati nelle camere bianche, nelle apparecchiature medicali, nei canali di aerazione e climatizzazione, nelle cabine per verniciatura a spruzzo. Il secondo gruppo, cioè i sensori Modbus RS485 sono creati secondo principi di ultima generazione, sono realizzati e calibrati in cabine per prove e camere a pressione con relativa verifica, e possono svolgere diverse funzioni in ambiti quali le grandi cucine per monitorare i filtri, le cabine per la verniciatura a spruzzo, la misurazione del livello di riempimento e il comando di inverter.
Il pressostato
Il pressostato rappresenta uno strumento a due stati utilizzato per gestire una macchina che produce un certo valore di pressione di un fluido; quando c’è pressione definita in precedenza il dispositivo apre e chiude un contatto elettrico e quando si raggiunge questa pressione, grazie ad un segnale elettrico, inizia oppure si conclude un’altra procedura. Presenta una piccola differenza rispetto al sensore: l’attrezzatura possiede un valore di soglia di attivazione, distanziato dal valore di disattivazione da una isteresi, cioè la reazione di un sistema alle sollecitazioni applicate che dipende dallo stato precedente.
Viene adottato anche nei sistemi di controllo per determinare un cambiamento di stato per un dato valore di pressione. Si utilizzano due diverse regolazioni per tarare un pressostato: la pressione di azionamento e la pressione d’attacco.
Questi dispositivi possono essere applicati in qualsiasi tipo di macchina che crea pressione; oltre al pressostato, si dovrà inserire un ulteriore elemento che controlla la quantità di pressione originata nell’apparecchio. Sono utili soprattutto quando è necessario un monitoraggio per funzionalità più elevate o su impianti ad alta sicurezza. In genere, vengono applicati in ambiti quali la tecnologia di processo, l’impiantistica, l’ingegneria meccanica, la tecnologia di riscaldamento, di ventilazione delle camere bianche, il controllo della velocità di rotazione, gli impianti di produzione, gli edifici pubblici e gli impianti di utilità.
