Basınca Dayanıklı Sensörler Nelerdir?
Basıncın ne olduğunu, ne tür basınçların bulunduğunu ve bu alanlarda hangi sensörlerin çalışabileceğini değerlendiriyoruz. Endüstriyel uygulamalara örnekler veriyoruz.
Sensörler ve basınç. Basınç, bir yüzeye, nesneye veya kişiye uygulanan kuvvettir. Basınç insanlar tarafından uygulanabildiği gibi sıvılar, gazlar ve katılar tarafından da uygulanabilir. Bu durumda sensörlerin basınçlı ortamlara sahip endüstriyel ortamlarda bulunması mümkündür. Basınca dayanıklı sensörler bunun için uygundur.
Basınç genellikle bar ve atmosfer gibi bilinen diğer birimlerin yanında pascal (Pa) cinsinden ifade edilir.
Bir yüzeye uygulanan toplam basınç dayanımı bu yüzeye bölünür. Bu nedenle bu basınç, uygulanan yüzey birimi başına kuvvet olarak tanımlanır.
Basınç türleri nelerdir?
Dört tür basınç vardır: Mutlak basınç, hava basıncı, düşük basınç ve aşırı basınç. Beşinci alternatif durum ise havasızlık olarak da bilinen boşluktur. Aşağıda bu türler daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Mutlak basınç: Mutlak basınç diğer referans değerlerinden (kısmen) bağımsız olarak ölçülür. Bu basınca tanınan değer, basıncın sıfır işaretiyle ilişkilidir: daha sonra ele alınacak olan bir vakum. Çoğunlukla mutlak basınç, bir ortamdaki mevcut basınçtır.
Hava basıncı: Bu, bir oda veya alandaki atmosferdeki (gökyüzü) mevcut basınçtır. Bildiğimiz şekliyle gökyüzü, her biri belirli bir basınç uygulayan çeşitli türde gazlarla doludur. Bu basınç bir yandan yer çekiminden, diğer yandan da bu hava tabakasının üzerinde bulunan hava sütununun yüksekliğinden kaynaklanmaktadır.
Düşük basınç ve aşırı basınç: Bunlar hava basıncına göre ifade edilen bağıl basınç ölçümleridir. Belirli bir uygulama için referans değeri olarak başka bir basıncın kullanılması mümkündür ancak bu istisnai bir durumdur. Düşük basınç, hava basıncından daha düşük ölçülen bir basınçtır. Bu, örneğin -2 mbar gibi negatif bir sayıyla belirtilir. Aşırı basınç ise hava basıncından daha yüksek ölçülen bir basınçtır. Bu, örneğin +3 mbar gibi pozitif bir sayıyla belirtilir.
Vakum: Bir alan gaz ve sıvı içermiyorsa ve basınç yoksa bu bir boşluktur. Dolayısıyla, sıfır işareti olarak bir vakum kullanılırsa diğer tüm basınçlar bir aşırı basınçtır.
Basınca dayanıklı sensörler
Ortamdaki basıncın yüksek seviyelere çıkabileceği endüstriyel prosesler bulunmaktadır. Bu ortamlara çözüm sunan sensörlerin de olması gerekiyor. Bu basıncı kaldıramayan sensörler bir yandan uzun süre kullanılamaz, diğer yandan da çalıştıkları varsayıldığında güvenilir değildir. Basınçlı ortamlarda kullanıma yönelik çeşitli sensör çözümleri aşağıda açıklanmaktadır:
Basınçlı ortamlar için endüktif yakınlık anahtarları
Endüktif yakınlık anahtarları metal nesnelerin tespiti için kullanılan sensörlerdir. Metallerin tespiti, sensör tarafından oluşturulan bir elektromanyetik alan tarafından yapılır.
Basınçlı ortamlarda, tam (AISI 316L) paslanmaz çelik muhafaza içerisinde basınca dayanıklı özel endüktif yakınlık anahtarları kullanılır. Sensörler 80 bar basınca kadar çalışabilmektedir. Bu, çeşitli endüstriyel uygulamalar için idealdir: örneğin demir cevheri içeren bir siloda seviye veya dolum ölçümünden, hidrolik silindirde konumlandırmaya kadar.
Üstelik endüktif sensörler, sensörleri su sıçramasına karşı korumalı ve içeriye toz girmemesini sağlayan IP69K sızdırmazlık sınıfıyla donatılmıştır.
Basınca dayanıklı ultrasonik sensörler
Ultrasonik sensörler seviye ve mesafe ölçümlerinin yanı sıra algılama amacıyla da kullanılan sensörlerdir. Sensörler ultrasonik sesin yankı ölçümünü kullanır.
Basınçlı ortamlarda, özel ultrasonik sensörler, AISI 326TI paslanmaz çelik muhafazalarla ve dönüştürücünün etrafında ekstra sağlam sızdırmazlık halkalarıyla donatılmıştır. hps+ microsonic serisi 6 barlık aşırı basıncı yönetebilir. Üstelik bu sensör, onu agresif maddelere karşı dayanıklı kılan bir teflon tabakasına sahiptir. Bu şekilde, sudan yakıta ve agresif asitlere kadar çeşitli sıvıların bulunduğu tanklarda dolum ölçümleri yapılırken idealdir.