Medir pressão é simples, se você pode usar um transmissor de pressão. Mas como transformar um bom sensor de pressão no transmissor de pressão perfeito? Nosso Diretor Técnico, Bernhard Vetterli, oferece uma breve visão do que é necessário para produzir sistemas de medição precisos e confiáveis.
A informação é a base para cada decisão e cada ação. É por isso que medir, inspecionar, comparar e testar são o ponto de partida para todos os tipos de medidas de otimização. Não pode haver loops de feedback nem processos de melhoria sem dados. No mundo dos sistemas de medição, isso desempenha um papel decisivo. É a única forma como conseguimos aperfeiçoar nossos produtos ao longo das décadas.
Quanto mais profundamente entendemos nossos produtos, mais oportunidades temos de desenvolvê-los e otimizá-los, e de aumentar a reprodutibilidade dos resultados finais. A dos produtos depende do design e dos processos de fabricação. A colaboração estreita entre a equipe de design, as equipes de desenvolvimento de eletrônicos e software, e o departamento de produção é um fator chave para o sucesso da KELLER.
Combatendo a Crise Hídrica: A Revolução na Detecção de Vazamentos de Água
Medição e Testes no Desenvolvimento de Produtos
Sensores de pressão transformam a pressão, que é uma variável física, em um sinal elétrico. Para determinar a qualidade de um instrumento de medição, os fatores físicos e elétricos devem ser medidos e comparados com precisão. Em última análise, a KELLER Pressure é responsável pelo novo produto e deve ser capaz de demonstrar que ele atende às expectativas e está em conformidade com os padrões, ou até os excede.
Eletrônicos
A compatibilidade eletromagnética (EMC) exige que os medidores de pressão resistam à radiação eletromagnética de até 6 GHz, descarga eletrostática (ESD) e surtos e picos (descargas atmosféricas). Na KELLER, testamos fatores adicionais que podem causar problemas em aplicações práticas do mundo real. Por exemplo, estamos otimizando nossa nova eletrônica de sensor para garantir que ela possa operar em proximidade a inversores de corrente, ruídos ou falhas na fonte de alimentação. Além disso, cada eletrônico de sensor é equipado com um sistema que protege contra sobretensão e polaridade reversa.
Design Mecânico
Componentes da carcaça, soldas, diafragmas e conexões de pressão são projetados com a ajuda de ferramentas de simulação. Isso nos permite reconhecer e retificar possíveis falhas de design já na fase de projeto.
Testes de Pressão
Submetemos nossos medidores de alta pressão a testes de ruptura e testes de pressão de longo prazo de até 4000 bar e não apenas à temperatura ambiente, mas também em câmaras climáticas a até 200 °C.
Testes de Longo Prazo
Nossos sistemas de ciclo de pressão operam 24 horas por dia e permitem picos de pressão de até 1800 bar. Durante a fase de projeto, os objetos de teste são expostos a 10 milhões de ciclos de pressão entre 0 e 100% da faixa de pressão especificada que garantimos em nossas folhas de dados. A curva de Wöhler indica que isso significa que a resiliência para qualquer número de ciclos de pressão pode ser esperada.
Os processos de medição e teste garantem a qualidade de nossos produtos. Mas nossos funcionários altamente qualificados, que pensam por si mesmos, trabalham com atenção e realmente entendem métodos e processos, desempenham um papel igualmente importante. Os procedimentos de teste abrangentes na produção e as medições demoradas são, em última análise, tão bons quanto as pessoas que os realizam. É por isso que damos grande ênfase à precisão, responsabilidade e à contribuição de cada funcionário individual.
Todos esses esforços e medições são feitos e os desvios são caracterizados e corrigidos para garantir que nossos clientes possam confiar em resultados de medição precisos sempre. Fornecemos a eles transmissores de pressão com um sinal de saída padronizado e uma banda de erro total de ± 0,05 %FS em toda a faixa de temperatura.
As seguintes medições e testes são realizados durante o processo de produção do sensor na KELLER Pressure.
Medição Flexível de Água: Solução Adaptável em Desafios Complexos
Chips Sensores
O próprio sensor de pressão está no coração de nossos sensores. Consiste em um chip de silício atrás de um diafragma de metal que converte a pressão física em um sinal elétrico. Antes que novos lotes de chips possam ser instalados na produção, eles passam por um processo de qualificação de sensor que é supervisionado pelo departamento de desenvolvimento. Isso envolve transformar os chips do sensor em células de medição e submetê-los a testes completos. Isso não é uma simples verificação de mercadorias recebidas, mas inclui não apenas uma medição de desempenho abrangente via pressão e temperatura, mas também uma medição de longo prazo por 3 meses em alta temperatura.
A Qualidade Começa em Pequena Escala
Componentes Mecânicos
Como parte do processo de montagem dos componentes mecânicos, todas as juntas passam por testes de vazamento com hélio. Este teste é diretamente integrado ao sistema de estampagem para os diafragmas de metal ultrafinos no transdutor de pressão para garantir que componentes defeituosos não passem por processamento adicional. Claro, todo dispositivo de pressão concluído também é submetido a pressão e temperatura para testar sua resistência à pressão e integridade estrutural.
Características de Cada Sensor Individual
Assim que os chips do sensor de pressão são instalados em uma carcaça com conexões de pressão e sinal facilmente ajustáveis, as medições de controle e as avaliações iniciais começam. Isso pode durar de algumas horas a vários dias. A tecnologia de sensor piezoresistivo com seu comportamento característico de temperatura nos levou, ao longo dos anos, a instalar mais de 60 sistemas de medição com um total de 12.000 estações de medição. Apesar do fato de que os materiais e máquinas de produção e a reprodutibilidade dos processos estão constantemente melhorando, cada sensor de pressão é ligeiramente diferente e tem suas próprias características especiais. Por essa razão, a KELLER Pressure testa e avalia o comportamento de pressão e temperatura de cada transdutor de pressão individualmente em detalhes.
Transmissor de Pressão Série 23SY – Keller
Compensação
Essa caracterização individual dos sensores permite uma descrição matemática do desvio do comportamento ideal e uma compreensão de como o desvio pode ser compensado. A informação pode então ser disponibilizada ao cliente na forma de um coeficiente polinomial. No caso de transmissores de pressão, os coeficientes são alimentados diretamente nos eletrônicos de compensação. Esta é a chave para alcançar o «transmissor de pressão perfeito» mencionado no início.
Transmissor de Pressão Série 23SY – Keller
Testes Provisórios e Finais
Após a conclusão do trabalho importante e antes que os medidores de pressão sejam embalados e despachados, eles devem passar por testes abrangentes de funcionalidade e precisão no chamado “unitester”. O unitester foi desenvolvido internamente pela KELLER Pressure usando software e hardware específicos. Ele tem sido constantemente aprimorado ao longo dos anos e pode executar testes automatizados.
Detecção de Vazamentos em Tubulações Plásticas AquaScope 550 – Gutermann
Medição e Testes Posteriores
O extenso trabalho de medição e teste que a KELLER Pressure realiza nos sensores beneficia diretamente os clientes com a caracterização individual e abrangente dos sensores.
A grande quantidade de dados de medição também fornece à KELLER Pressure os dados estatísticos necessários para entender melhor as propriedades dos diferentes designs de sensores e, assim, fornece a base para a melhoria contínua dos sensores.
Nossa equipe de fabricação de equipamentos desenvolve soluções de automação que são feitas sob medida para os requisitos de nosso departamento de produção e que atendem aos nossos altos padrões de qualidade e precisão. Isso nos permitiu melhorar continuamente nossos produtos, estabilidade de processo e eficiência nos últimos 50 anos.
