Her adımda yüksek teknoloji

Hangi Basınç Transmitterini Seçmeliyim?

Günümüz endüstri uygulamalarının hemen hepsinde insan gücünden çok makinelerin yer aldığını görmekteyiz. Tabi makineler bizler gibi kendi başlarına düşünemediği için üretimi aşamasında ne iş yapmaları gerektiğini doğru mekanik, elektronik ve yazılım ile kendilerine öğretmek gerekmektedir.

Bu çok bileşenli tasarımları oluştururken en öncelikli konulardan biri de aynı biz insanlarda olduğu gibi makinelerin de duyularını yani hissetmelerini sağlayacak sistemleri kurmaktır.

Peki makineler nasıl hisseder? Örneğin sıcaklığı, basıncı, hızı, ivmeyi, hareket eden parçalarının hangi konumda olduğunu nasıl anlar veya görmesini istediğimiz bir nesneyi nasıl görür?

Elbette her geçen gün müthiş bir hızla gelişen ve üretim teknolojileri arttıkça gözle göremeyeceğimiz kadar küçülmeye doğru giden SENSÖRLER ile.

Konuyu çok fazla dağıtmadan ‘’sensör’’ kelimesini de bize lise dönemlerinden beri öğretildiği gibi çok kısaca açıklamak istiyorum. Sensör, fiziksel bir büyüklüğü elektriksel sinyale dönüştüren elemanlardır.

Bu kısa girizgâh sonrasında yazımızın başlığı olan asıl konumuza gelelim.

Hangi Basınç Transmitterini seçmeliyim?

Bilindiği üzere basınç, bir yüzey üzerine etkide bulunan dik kuvvetin, birim alana düşen miktarıdır. Katı, sıvı ve gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye bir kuvvet uygularlar. Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç (P), bütün yüzeye dik olarak etki eden kuvvete de basınç kuvveti (F) denir. Basınca duyarlı ortamlarda, sıvıların ve gazların basıncını izlemek için genellikle basınç sensörlerine ihtiyaç duyulur. Ayrıca bu sensörler kontrol sistemleri ile iletişim sağlamak, yani ortak dili konuşabilmeleri ve istenen çıkış sinyalini vermeleri için elektronik devreler eklenerek bir transmittere dönüştürülürler.

Hadi birkaç farklı uygulama için basınç transmitterimizi seçelim.

Öncelikle en yaygın basınç ölçme tekniği olarak kullanılan gerinim ölçerler ile üretilmiş transmitterler üzerinden seçim yapacağımızı belirtmek isterim. En çok karşılaşılan, çelik bir diyafram üzerine veya seramik diyafram üzerine yerleştirilmiş ve bir Wheatstone köprüsü (yani, elektrik direncindeki değişikliği ölçen bir elektrik devresi) aracılığıyla, basınçla orantılı voltaj değişimlerini bize ölçülebilir değerlerde veren transmitterler. Dirençli basınç ölçümünün bir çeşidi de piezo dirençli sensördür. Piezo dirençli mikro yapılar, yarı iletken bir yonga üzerine entegre edilir ve yağ dolu bir haznede kapsüllenir ve bu yağ, harici bir diyafram aracılığıyla sensöre basıncı iletir.

İşte bu noktada benzer çalışma prensibine sahip bu sensörler arasından seçim yapmak için bizim beklentilerimiz ön plana çıkmaktadır.

Şu soruları soralım ve doğru ürünü bulalım.

  1. Uygulama nedir? Yani sensörü neyin basıncını ölçmek için kullanacağız? Su, hava, yağ, buhar, yüksek viskoziteli sıvılar. Örnekleri çoğaltabiliriz.
  2. Hangi basınç aralığında ölçüm yapılmak istenmektedir?
  3. İstenilen hassasiyet nedir?
  4. İstenilen çıkış sinyali nedir?
  5. Mekanik bağlantı tipi nedir?
  6. Elektrik bağlantı tipi nedir?
  7. Sensör hangi materyalden yapılmış olmalı?
  8. Ortam sıcaklığı nedir?

Gelin birlikte tüm soruları maddeler halinde cevaplandırmaya çalışalım.

  1. Uygulama: Uygulama yerini örnekler vererek açıklamak istiyorum.

Kompresörde hava basıncı ölçümü: Geçmişte sadece bir mekanik manometre ile basınç ölçümü yapılan kompresörler şimdilerde çok daha teknolojik hale geldi. Basınç transmitterleri ile anlık olarak basınçları izlenebiliyor ve kontrol edilebiliyor. Kompresör uygulamalarında çok yüksek hassasiyetler istenmediğinden ve temiz hava basıncı ölçüleceğinden en basit transmitterle bile işinizi görebilirsiniz. Burada seramik diyaframlı basınç transmitteri çözüm olacaktır.

Pompa ve hidroforda su basıncı ölçümü: Neredeyse tüm yeni binalarda hidrofor sistemi standart hale geldi diyebiliriz. Yine şebeke suyu basıncını ölçeceğimiz için çok özel bir sensöre ve yüksek hassasiyette ölçüme gerek yok fakat pompa ve hidrofor sisteminde öyle bir nokta var ki en çok can sıkan konu budur. Pompaların ilk çalışması esnasında basınç aniden normalde olması gerekenin 4-5 katına kadar çıkabilmektedir. Standart basınç transmitterleri genellikle 2 katına kadar yüksek basınca dayanıklı olduğundan bu anlık yüksek basınç transmittere fiziki olarak zarar verebilir. Yani diyaframının kırılmasına veya delinmesine yol açar ki bu sensörün tamamen kullanılmaz hale gelmesi demektir. Bu sebeple pompa ve hidrofor sistemi için ürün seçimi yaparken özellikle çelik diyaframlı veya silikon piezo tip sensörlü ürünler tercih edilebilir. Seramik diyaframlı ürünler bu ani basınç yükselmelerinde ince yapıları sayesinde çabuk bozulurlar.

Hidrolik yağ basıncı ölçümü: Hidrolik güç üniteleri, mobil vinç, itfaiye araçları ve diğer tüm hidrolik sistemlerin bulunduğu uygulamalarda basınç transmitteri kullanımı artmaktadır. Özellikle emniyet söz konusu olduğunda basıncın sürekli kontrol edilmesi ve bununla birlikte sistemin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak önceliklidir. Bu tür uygulamalarda da aynı su pompalarında olduğu gibi hidrolik pompaların çalışması anında anlık yüksek basınca karşı transmitterin korunması açısından çelik diyaframlı ürünler kullanmak çok yerinde olacaktır. Ayrıca sensörün ucuna basınç kırıcı ventil bulunması extra koruma sağlar ve ürünün ömrünü uzatır. Bazı üreticilerin ölçülecek basıncın 5 katına kadar dayanabilen modelleri bulunmaktadır.

Gıdalarda basınç ölçümü: Bir tankın veya hattın içinde bulunan akışkan gıdaların basıncını ölçmek için özellikle flush diyaframlı denilen ve uç tarafı gıdaya temas edebilen özellikte paslanmaz çelikten yapılmış basınç transmitterleri tercih edilmelidir. Bir başka deyişle hijyenik tip diye adlandırılan bu tür basınç transmitterlerinde çeşitli gıdaya uygunluk sertifikaları aranmaktadır.

Marin uygulamalarda basınç ölçümü: Denizcilik ve gemi endüstrisinde kullanılan basınç transmitterleri de özellikle deniz ortamının aşındırıcı etkilerine karşı daha yüksek koruma sağlayan paslanmaz çeliklerden ve titanyum gibi materyallerden üretilmiş olmaları gerekmektedir. Bu basınç transmitterleri için yine birçok LOYD kuruluşunun özel sertifikaları istenmektedir.

Patlayıcı ortamlarda basınç ölçümü: Özellikle petrokimya endüstrisi ve her türlü patlayıcı ortamda kullanılacak basınç transmitterleri ortamda bir patlamaya sebep olabilecek bir etki oluşturmamalıdır. Özel yöntemler ile üretilen bu sensörler exproof sertifikasına sahip olmalıdır ve üreticileri de sertifika veren firmalar tarafında rutin olarak denetlenmektedir.

Birkaç farklı uyulama örneği vermek istedim ancak sayabileceğimiz daha onlarca farklı uygulama her geçen gün karşımıza çıkmaktadır.

  1. Basınç Aralığı: Transmitterin kullanılacağı noktadaki basınç bilinmeli ve ürün seçimi yaparken buna göre ürün tercih edilmelidir. Daha düşük değerde bir ürün seçildiğinde hem istenilen ölçüm doğru yapılamaz hem de sensör zarar görebilir. Yakın olmak kaydıyla daha yüksek değerde ürün seçilebilir. Gerekli kalibrasyon yapılıp kullanılabilir. Buradaki tek önemli olan nokta hassasiyetin bir miktar düşeceğidir. Örneğin 250bar basınca kadar çıkan bir sistemde maksimum değeri 400 bar olan bir sensör kullanılabilir. Ayrıca belirtmek istediğim bir transmitter çeşidi de absolute yani mutlak çalışan ürünlerdir. Genelde otoklav uygulamaların karşımıza çıkmaktadır.
  2. Hassasiyet: Yapılacak basınç ölçümünde görmek istenen hassasiyet ne ise ona göre ürün seçimi yapılabilir. Basınç transmitterlerinde yüksek hassasiyetli ürünlerin bedelleri de oldukça yüksektir. Bu dikkate alınmalıdır.
  3. Çıkış Sinyali: PLC ve diğer kontrol cihazlarının girişlerine uygun sinyal verecek ürünler seçilmelidir. En yaygın olan transmitter çıkış tipleri 4…20mA ve 0…10V olanlardır. Tabi farklı prosesler için ratiometrik 0,5…4,5V veya yine isteğe bağlı 0…20mA, 1…5V, 1…6V, 0…5V gibi farklı seçeneklerde de ürünler bulunmaktadır.
  4. Mekanik bağlantı: Transmitterin bağlanacağı noktadaki mekanik diş yapısı veya flanş tipine göre ürün seçilmelidir. Bazı bağlantı tipleri kendiliğinden sızdırmazlığa sahipken bazıları için ayrıca o-ring gerekebilir. Çok çeşitli bağlantı tiplerinden bazıları G1/4, G1/2 veya bunların NPT modelleri olarak karşımıza çıkmaktadır.
  5. Elektriksek Bağlantı: Bu sensörler genellikle direkt kablo çıkışlı veya soketli olarak üretilir. Kullanılacağı yere göre seçim yapılabilir. Sensörü ortamda bulunan toz veya üzerine gelebilecek sudan korumak için seçilecek soketin IP koruma sınıfına dikkat edilmelidir.
  6. Gövde Malzemesi: Ürünün kullanılacağı ortama ve basıncı ölçülecek olan malzemenin aşındırıcı etkilerine karşı doğru gövde malzemesi seçilmelidir. Genellikle yüksek dayanımlı paslanmaz çelikler tercih edilmektedir.
  7. Ortam Sıcaklığı: Sensörün ölçümünü yapacağı malzemenin ve ortamın sıcaklığı ölçüm hassasiyetine etki eden faktörlerdendir. Ürünlerin teknik dökümanlarında belirtilen sıcaklık değerlerine göre ürün seçimi yapılmalıdır.

Yüzlerce farklı basınç transmitteri modeli mevcut olduğundan, kullanıcılar önemli bir zorlukla karşı karşıyadır.

En doğru ürünü seçerken yüksek kaliteli, zengin özelliklere sahip sensörü tercih etmek, bütçelerin büyük ve ölçüm noktalarının sayısının az olduğu zamanlarda uygun olabilirdi. Günümüzün kontrol sistemleri daha da gelişmiştir ve daha fazla ölçüm noktasından daha fazla veriye olan ihtiyaç artarken, bütçeler artmamıştır.

Pazarlamacılar, yalnızca belirli bir sensör modelinin her avantajı sunduğu fikrini öne sürebilir, ancak bu genellikle üreticinin yalnızca bir ürüne hâkim olduğu ve diğerleri için ürünlere sahip olmadığı gerçeğini gizlemek için kullanılır. Satın alma departmanları bazen hacimlerden ve satın alma gücünden yararlanmak için belli modeller üzerinden pazarlık yaparlar. Seçenekler çoktur, ancak teknik altyapısı olan kişiler fiyat ve değer arasındaki dengeyi anlayabilir. Temelde aynı işlev için farklı tutarlar harcayabilirsiniz. En ucuz seçeneği seçmek, gelecekte size çok daha pahalıya mal olabilir, ancak pahalı ürünler de her zaman en akıllıca seçenek olmayabilir.

Ürün Seçimi için bizimle iletişime geçebilirsiniz
Mail:info@siriussensor.com
İletişim: 0216 939 77 40