Guia definitivo para selecionar um transmissor de pressão de silício difuso
Orientação especializada para aplicações de medição industrial
Visão geral
Os transmissores de pressão são classificados de acordo com suas tecnologias de sensoriamento, incluindo silício difuso, cerâmica, capacitivo e silício monocristalino. Dentre essas, os transmissores de pressão de silício difuso são os mais amplamente adotados em diversos setores. Conhecidos por seu desempenho robusto, confiabilidade e custo-benefício, são ideais para monitoramento e controle de pressão em petróleo e gás, processamento químico, siderurgia, geração de energia, engenharia ambiental e muito mais.
Esses transmissores suportam medições de pressão manométrica, absoluta e negativa, mesmo em condições corrosivas, de alta pressão ou perigosas.
Mas como essa tecnologia se desenvolveu e quais fatores você deve considerar ao escolher o modelo certo?
Origens da tecnologia de silício difuso
Na década de 1990, a NovaSensor (EUA) introduziu uma nova geração de sensores de silício difuso utilizando tecnologias avançadas de micromecanização e colagem de silício.
O princípio é simples, mas eficaz: a pressão do processo é isolada por um diafragma e transferida através de óleo de silicone selado para uma membrana de silicone sensível. No lado oposto, aplica-se a pressão atmosférica como referência. Essa diferença de pressão faz com que a membrana se deforme — um lado estica, o outro comprime. Sensores de deformação embutidos detectam essa deformação, convertendo-a em um sinal elétrico preciso.
8 parâmetros-chave para selecionar um transmissor de pressão de silício difuso
1. Características do Meio
A natureza química e física do fluido de processo impacta diretamente a compatibilidade do sensor.
Adequado:Gases, óleos, líquidos limpos — normalmente manuseados com sensores padrão de aço inoxidável 316L.
Inadequado:Meios altamente corrosivos, viscosos ou cristalizantes podem obstruir ou danificar o sensor.
Recomendações:
- Fluidos viscosos/cristalizantes (ex.: pastas, xaropes): Utilize transmissores de diafragma de lavagem para evitar entupimentos.
- Aplicações higiênicas (ex.: alimentos, produtos farmacêuticos): Selecione modelos de diafragma embutido com conexão tri-clamp (≤4 MPa para encaixe seguro).
- Meios asfálticos pesados (ex.: lama, betume): Utilize diafragmas de lavagem sem cavidades, com uma pressão mínima de trabalho de aproximadamente 2 MPa.
⚠️ Atenção: Não toque nem risque o diafragma do sensor — ele é extremamente delicado.
2. Faixa de pressão
Faixa de medição padrão: -0,1 MPa a 60 MPa.
Para maior segurança e precisão, escolha sempre um transmissor com uma classificação ligeiramente superior à sua pressão máxima de trabalho.
Referência da unidade de pressão:
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 metros de coluna de água
Pressão manométrica versus pressão absoluta:
- Pressão manométrica: referenciada à pressão atmosférica ambiente.
- Pressão absoluta: em relação ao vácuo perfeito.
Nota: Em regiões de alta altitude, utilize transmissores de pressão com ventilação (com tubos de ventilação) para compensar a pressão atmosférica local quando a precisão for importante (
3. Compatibilidade de temperatura
Faixa de operação típica: –20°C a +80°C.
Para meios de alta temperatura (até 300 °C), considere:
- Aletas de resfriamento ou dissipadores de calor
- Vedação remota do diafragma com capilares
- Tubo de impulso para isolar o sensor do calor direto.
4. Fonte de alimentação
Alimentação padrão: 24 VCC.
A maioria dos modelos aceita 5–30V CC, mas evite entradas abaixo de 5V para prevenir instabilidade do sinal.
5. Tipos de sinais de saída
- 4–20 mA (2 fios): Padrão da indústria para transmissão de longa distância e resistente a interferências.
- 0–5V, 1–5V, 0–10V (3 fios): Ideal para aplicações de curto alcance.
- RS485 (digital): Para comunicação serial e sistemas em rede.
6. Threads de Conexão de Processos
Tipos de roscas comuns:
- M20×1,5 (métrico)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1,5
Certifique-se de que o tipo de rosca esteja de acordo com as normas da indústria e os requisitos mecânicos do seu sistema.
7. Classe de Precisão
Níveis de precisão típicos:
- ±0,5% FS – padrão
- ±0,3% FS – para maior precisão
⚠️ Evite especificar uma precisão de ±0,1% da escala completa para transmissores de silício difuso. Eles não são otimizados para trabalhos de ultraprecisão nesse nível. Em vez disso, use modelos de silício monocristalino para tais aplicações.
8. Conexões Elétricas
Escolha com base nas suas necessidades de instalação:
- DIN43650 (Hirschmann): Boa vedação, comumente utilizada.
- Conector de aviação: Fácil instalação e substituição
- Cabo de alimentação direta: compacto e resistente à umidade
Para uso externo, selecione a caixa do tipo 2088 para maior resistência às intempéries.
Considerações sobre casos especiais
P1: Posso medir o gás amoníaco?
Sim, mas apenas com materiais adequados (por exemplo, diafragma de Hastelloy, vedações de PTFE). Além disso, a amônia reage com o óleo de silicone — use óleo fluorado como fluido de enchimento.
Q2: E quanto a meios inflamáveis ou explosivos?
Evite o óleo de silicone comum. Use óleos fluorados (por exemplo, FC-70), que oferecem melhor estabilidade química e resistência a explosões.
Conclusão
Graças à sua comprovada confiabilidade, adaptabilidade e relação custo-benefício, os transmissores de pressão de silício difuso continuam sendo uma solução essencial em diversos setores.
A seleção criteriosa com base no fluido, pressão, temperatura, tipo de conexão e precisão garante desempenho ideal e durabilidade a longo prazo.
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Data da publicação: 03/06/2025