O que é um pressostato eletrônico à prova de explosão?

O que é um pressostato eletrônico à prova de explosão?

Em ambientes industriais modernos, segurança e precisão são os dois pilares que sustentam operações bem-sucedidas. Isso é especialmente verdadeiro em ambientes com gases, vapores ou poeira inflamáveis. Nesses locais perigosos, uma única faísca ou o calor excessivo de um dispositivo eletrônico podem desencadear uma explosão catastrófica. É nesse contexto que o pressostato eletrônico à prova de explosão se torna uma ferramenta indispensável. Diferentemente dos pressostatos mecânicos tradicionais, a versão eletrônica moderna integra medição de pressão avançada, displays digitais de alto brilho e lógica de controle inteligente em uma única unidade robusta. Esses dispositivos são projetados para atender a rigorosos padrões internacionais de segurança, como a certificação Ex db IIC T6 Gb, garantindo que, mesmo em caso de falha interna, a atmosfera volátil ao redor permaneça segura. Este artigo apresenta uma análise aprofundada do mundo dos pressostatos eletrônicos projetados para zonas classificadas, explorando seus mecanismos, aplicações e os fatores que influenciam seu desempenho e custo.

O que é um pressostato eletrônico à prova de explosão?

Umpressostato eletrônico à prova de explosãoÉ um instrumento industrial inteligente projetado para monitorar a pressão de gases, líquidos e óleos, fornecendo simultaneamente saídas de controle automatizadas. Caracteriza-se pela capacidade de operar com segurança em ambientes classificados como perigosos. O produto desempenha três funções principais: medição, indicação e controle.

Em sua essência, o dispositivo utiliza um sensor de pressão de alta precisão para detectar alterações no meio. Esses dados são então processados ​​por um microprocessador interno e exibidos em uma tela de LED de alto brilho com 4 dígitos. Os usuários podem definir múltiplos pontos de pressão, e o interruptor acionará relés de estado sólido ou sinais analógicos quando esses limites forem atingidos.

A classificação específica fornecida, Ex db IIC T6 Gb, é fundamental para compreender suas capacidades de proteção. A designação Ex db refere-se a um invólucro à prova de explosão. Isso significa que, se ocorrer uma explosão dentro da caixa do interruptor, o invólucro é suficientemente resistente para conter a pressão e impedir que a chama escape para o ambiente externo. A classificação IIC indica que o dispositivo é seguro para uso com os grupos de gases mais voláteis, incluindo hidrogênio e acetileno. A classificação T6 indica a classe de temperatura, o que significa que a temperatura máxima da superfície do dispositivo não excederá 85 °C em quaisquer condições de operação. Por fim, a marcação Gb indica um alto nível de proteção para equipamentos que operam em áreas onde atmosferas explosivas são prováveis ​​durante a operação normal.

Principais características do pressostato eletrônico

A natureza eletrônica deste interruptor oferece diversas vantagens em relação aos projetos mecânicos mais antigos. Primeiro, ele oferece configurações de pressão multinível, permitindo atender a requisitos complexos de controle digital que as molas mecânicas simplesmente não conseguem igualar. Segundo, os sinais de saída são altamente configuráveis, permitindo ao usuário escolher entre os estados Normalmente Aberto (NA) ou Normalmente Fechado (NF), dependendo da lógica de segurança específica da planta.

O visor LED de 4 dígitos fornece uma indicação clara e em tempo real da pressão do processo, eliminando a necessidade de um manômetro separado. Esses dispositivos suportam até 4 saídas de comutação, oferecendo grande flexibilidade para o gerenciamento de bombas, válvulas e alarmes. Além disso, os pontos de comutação são ajustáveis ​​de zero à escala completa, e a unidade normalmente oferece uma alta precisão de 0,5%.

Como funciona um pressostato eletrônico à prova de explosão?

O princípio de funcionamento de um pressostato eletrônico à prova de explosão é um processo de múltiplas etapas que converte a pressão física em dados digitais e ação mecânica ou elétrica.

O processo inicia-se na interface de pressão, onde o fluido (líquido ou gás) entra em contato com um diafragma de aço inoxidável, geralmente feito de material 304 ou 316L. A pressão exerce uma força sobre esse diafragma, que é então detectada por um componente sensível à pressão isolado, como um sensor de silício difuso ou de cerâmica. Esses sensores são escolhidos por sua excelente resistência a choques e estabilidade a longo prazo.

A deformação física do sensor cria um sinal elétrico fraco. Esse sinal analógico é enviado a um conversor analógico-digital (ADC) de alto desempenho, que transforma os dados contínuos de pressão em um formato digital. O microprocessador interno então assume o controle, executando diversas funções vitais:

1. Ele aplica compensação de temperatura para garantir que a leitura da pressão permaneça precisa mesmo se a temperatura ambiente ou do fluido mudar.

2. Compara o valor da pressão em tempo real com os valores de referência definidos pelo usuário e armazenados em sua memória não volátil.

3. Ele aciona o visor LED de 4 dígitos para fornecer ao operador uma referência visual constante.

Quando a pressão medida ultrapassa um limite programado, o microprocessador envia um sinal para o estágio de saída. Em uma chave eletrônica, isso geralmente é feito por um relé de estado sólido ou um optoacoplador. Como não há contatos mecânicos móveis como os encontrados em chaves tradicionais, a chave eletrônica é imune ao desgaste dos contatos e à geração de faíscas, o que prolonga significativamente sua vida útil e melhora a confiabilidade em ambientes com alta vibração. Se a unidade estiver configurada para saída analógica, ela também gerará um sinal de 4 a 20 mA ou 0 a 10 V proporcional à faixa de pressão, permitindo o monitoramento contínuo por um CLP ou SDCD.

Aplicações de pressostatos eletrônicos em zonas perigosas

A versatilidade e os níveis de segurança desses interruptores os tornam ideais para uma ampla gama de indústrias. Qualquer local que necessite de medição de pressão manométrica, pressão negativa ou pressão absoluta pode se beneficiar dessa tecnologia.

Nas indústrias de petróleo e química, esses interruptores são usados ​​para monitorar a pressão em dutos e os níveis em tanques. Graças à classificação Ex db IIC T6 Gb, eles podem ser instalados perto de poços de petróleo, refinarias e unidades de processamento químico onde gases inflamáveis ​​estão constantemente presentes. Eles atuam como uma linha de defesa crítica, desligando bombas ou abrindo válvulas de alívio caso a pressão exceda os limites de segurança.

Nas indústrias metalúrgica e de energia, os interruptores monitoram sistemas de refrigeração e linhas hidráulicas. A elevada resistência a choques garante que as fortes vibrações de máquinas de grande porte não causem acionamentos falsos ou falhas nos equipamentos. A ampla faixa de temperatura, que permite o uso em fluidos de -40 °C a 350 °C com elementos de refrigeração adequados, possibilita sua utilização em aplicações com vapor em altas temperaturas e fornos.

Sistemas de abastecimento de água e compressores de ar também utilizam pressostatos eletrônicos para controle automatizado. Em grandes edifícios ou instalações industriais, esses pressostatos mantêm a pressão da água constante, ligando e desligando as bombas. Sua alta confiabilidade e operação simples os tornam uma solução de baixa manutenção para projetos de infraestrutura de longo prazo.

Tipos de pressostatos eletrônicos

Embora a funcionalidade principal permaneça a mesma, esses interruptores estão disponíveis em vários tipos para atender a diferentes necessidades de instalação.

Uma distinção comum é o tipo de rosca de montagem. Os modelos compactos geralmente usam roscas G1/4, facilitando a integração em máquinas pequenas e espaços reduzidos. Os modelos padrão e à prova de explosão normalmente utilizam roscas M20 por 1.5, que proporcionam uma conexão mais robusta, adequada para as carcaças reforçadas exigidas para proteção contra explosão.

Os interruptores também podem ser classificados pelo tipo de pressão que medem. Os interruptores de pressão manométrica medem a pressão em relação à atmosfera, enquanto os interruptores de pressão absoluta medem a pressão em relação ao vácuo perfeito. Os interruptores de pressão negativa, ou interruptores de vácuo, são projetados para monitorar sistemas que operam abaixo da pressão atmosférica.

Além disso, existem variações na fonte de alimentação. A maioria das unidades industriais opera com 24 VCC para integração em circuitos de controle, mas algumas versões são compatíveis com 220 VCA para alimentação direta da rede elétrica. A classe de proteção é outra variável, sendo que a maioria das unidades à prova de explosão possui classificação IP65 ou IP66, garantindo proteção contra a entrada de poeira e jatos de água potentes.

Como escolher o pressostato eletrônico à prova de explosão adequado?

Selecionar o pressostato correto é vital tanto para a segurança quanto para o desempenho do sistema. Você deve considerar diversos fatores:

Primeiramente, determine a faixa de medição. Nossos interruptores podem abranger faixas de -0,1 MPa até 60 MPa. Para garantir máxima precisão e durabilidade, você deve escolher um interruptor cuja pressão operacional normal esteja entre 30% e 70% da escala completa.

Em segundo lugar, verifique os requisitos de resistência à explosão. Certifique-se de que a classificação Ex db IIC T6 Gb corresponda à classificação de zona perigosa do seu local. Se o seu ambiente contiver gases corrosivos específicos, você deve garantir que o material de contato, como o aço inoxidável 316L, seja compatível com o fluido.

Em terceiro lugar, considere as condições ambientais. Se o switch for instalado ao ar livre em uma área costeira, será necessário um grau de proteção mais elevado, como IP66, e uma caixa resistente à corrosão. Para aplicações em altas temperaturas, pode ser necessário um tubo de refrigeração ou um tubo capilar para proteger os componentes eletrônicos do calor extremo do meio.

Por fim, pense nos requisitos de saída. Você precisa de um simples controle liga/desliga ou de um sinal de 4 a 20 mA para registro de dados? Precisa de um ou quatro pontos de ajuste? Compreender seus requisitos de controle digital logo no início do processo de seleção economizará tempo durante a instalação.

Preço do interruptor de pressão eletrônico à prova de explosão

O preço de um pressostato eletrônico não é fixo; é uma variável que depende das especificações e da configuração necessárias para o seu processo específico. Diversos fatores influenciam o custo final.

A faixa de pressão e a classe de precisão são os principais fatores determinantes. Classificações de pressão mais altas ou requisitos de precisão mais rigorosos, como estabilidade inferior a 0,1% ao ano, podem aumentar o preço. O material das partes em contato com o produto também influencia o preço; o aço inoxidável 316L ou revestimentos especiais para meios corrosivos custarão mais do que o aço inoxidável 304 padrão.

A própria caixa à prova de explosão representa uma parte significativa do custo. A engenharia de precisão necessária para atender aos padrões Ex db IIC T6 Gb envolve invólucros de alumínio fundido ou aço inoxidável de alta qualidade e componentes de vedação especializados. Além disso, a adição de saídas analógicas ou o aumento do número de contatos de relé influenciarão o preço final.

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Em resumo, o pressostato eletrônico à prova de explosão é um componente vital para qualquer operação moderna em áreas classificadas como perigosas. Ao integrar sensores digitais avançados com uma robusta proteção contra chamas, esses dispositivos oferecem a precisão e a segurança necessárias para proteger seus funcionários e ativos. Seja para uma única unidade em um sistema de abastecimento de água ou uma frota de pressostatos personalizados para uma refinaria, a ZINACA Instruments possui a experiência e a tecnologia para atender às suas necessidades. Para obter mais informações, especificações técnicas ou solicitar um orçamento, entre em contato com nossa equipe hoje mesmo.