La misurazione della pressione è spesso un compito impegnativo a causa degli ambienti difficili che si riscontrano frequentemente nella produzione industriale. Le alte temperature rappresentano un problema particolare per i componenti elettronici, che in genere hanno una bassa tolleranza al calore. I trasduttori per alte temperature sono la soluzione più comune per misurare la pressione in ambienti caldi, anche se in alcune applicazioni può essere preferibile ridurre il calore con un elemento di raffreddamento. Ad esempio, i sensori normali sono generalmente adatti per temperature di esercizio inferiori a 80 °C (176 °F). La misurazione della pressione tende pertanto a essere una questione di scelta tra un trasduttore per alte temperature e un elemento di raffreddamento, ciascuno con vantaggi e svantaggi specifici.
High temperature transducers are the most common solution for measuring pressure in hot environments, although reducing heat with a cooling element may be a better choice for some applications. For example, normal sensors are generally suitable for operating temperatures below 80°C (176°F). Measuring pressure therefore tends to be a matter of choosing between a high temperature transducer and a cooling element, each with specific advantages and disadvantages.
Trasduttore di pressione per alte temperature
Trasduttori di pressione per alte temperature 
Elemento di raffreddamento 
Trasduttore per alte temperature I trasduttori generalmente convertono l'energia da una forma all'altra, sebbene l'energia sia tipicamente un segnale. Sono utilizzati abitualmente nei sistemi automatizzati, che sono spesso controllati da misurazioni di grandezze fisiche quali forza, movimento, temperatura e pressione. Un sensore è un tipo specifico di trasduttore che rileva una proprietà fisica dell'ambiente circostante e ne riporta la variazione, solitamente sotto forma di segnale elettrico. Ad esempio, un sensore di pressione rileva la pressione e la riporta a un manometro che la visualizza.
Un trasduttore di pressione per alte temperature non contiene componenti elettronici, il che gli conferisce una tolleranza al calore molto più elevata rispetto ai normali trasduttori di pressione. Questi dispositivi sono tipicamente classificati per temperature ambiente fino a 343 °C (649,4 °F), in base al modello specifico. Un trasduttore di pressione di qualità di questo tipo può fornire misurazioni altamente stabili alle alte temperature. Ad esempio, alcuni modelli possono misurare la pressione con una precisione dello 0,25% e una deriva termica dello 0,1% a 38 °C (100 °F).
Il campo di pressione di un trasduttore di pressione ad alta temperatura può variare notevolmente, da 15 libbre per pollice quadrato (psi) a oltre 10.000 psi. Per questi trasduttori di pressione può essere disponibile una registrazione di calibrazione del National Institute of Standards and Technology (NIST). I produttori possono anche calibrare i loro trasduttori in varie fasi del loro ciclo di vita.
Questo elevato livello di prestazioni è possibile grazie all'uso della tecnologia a film sottile, che utilizza depositi di sputtering per formare un legame molecolare tra il manometro e il substrato. Questa tecnica di produzione elimina virtualmente le variazioni di calibrazione del trasduttore, inclusi scorrimento, deriva e spostamento. I trasduttori di pressione ad alta temperatura dovrebbero anche avere una cavità di pressione in acciaio inossidabile e un involucro a doppio isolamento per garantire l'integrità dell'unità in un ambiente operativo difficile. Una struttura interamente saldata aumenterà ulteriormente la tolleranza del trasduttore di pressione alle sollecitazioni fisiche.
Amplificazione
I trasduttori di pressione per alte temperature forniscono un'uscita in millivolt, il che significa che richiedono un amplificatore esterno per convertirla in un segnale da 4 a 20 mA o da 0 a 10 V. La necessità di un amplificatore esterno aumenterà anche il prezzo del sistema.
Una nuova tecnica per trasmettere la temperatura da un trasduttore a un dispositivo di visualizzazione prevede il montaggio di un amplificatore DIN su una guida. Questo approccio consente all'amplificatore di accettare molti ingressi e processi comuni per i segnali di temperatura. L'uscita può utilizzare solo due fili, anche se una configurazione a 3 fili isolerà la tensione. Un amplificatore che utilizza un'uscita a doppio relè dovrebbe anche isolare i relè l'uno dall'altro. Il segnale di uscita per questo tipo di amplificatore è tipicamente compreso tra 4 e 20 mA. Anche l'intervallo di temperatura su un trasmettitore di temperatura montato su guida dovrebbe essere lineare rispetto alla temperatura.
Un trasmettitore di temperatura dovrebbe consentire una facile configurazione tramite una porta USB. Questa funzione consente all'utente di collegare il trasmettitore a un PC con un cavo USB standard e di caricare i dati di configurazione dal trasmettitore. L'utente può quindi utilizzare il software per apportare le modifiche desiderate e scaricare la nuova configurazione sul trasmettitore. Il trasmettitore non richiede alimentazione aggiuntiva durante questo processo, poiché riceve l'alimentazione necessaria dall'interfaccia USB.
Questo tipo di trasmettitore dovrebbe anche accettare ingressi isolati da un pulsante, con regolazioni di trim nello stesso intervallo del segnale di uscita. Un LED indica la fase di trim durante questo processo. La funzione di trim dovrebbe essere bloccata se non richiede regolazioni durante la configurazione. Il LED indica quando il segnale in ingresso è fuori intervallo durante il normale funzionamento.
Elemento di raffreddamento
Gli elementi di raffreddamento si basano generalmente sul principio del trasferimento di calore per convezione, ovvero il meccanismo attraverso il quale il calore viene trasferito grazie al movimento dei liquidi. Al contrario, il trasferimento di calore per conduzione è il trasferimento di energia dovuto alle vibrazioni molecolari. Oltre agli elementi di raffreddamento, la convezione viene utilizzata anche in molte altre pratiche ingegneristiche.
Un elemento di raffreddamento può essere in grado di ridurre la temperatura del fluido, il che di solito è una soluzione molto più economica rispetto a un trasduttore per alte temperature. Questo approccio consente alla pressione di rimanere invariata, supponendo che la densità del fluido non sia significativamente influenzata dalle variazioni di temperatura all'interno del normale intervallo di funzionamento. Gli elementi di raffreddamento funzionano tipicamente sia nell'aria che nell'acqua, ma non sono adatti per fluidi oleosi come i fluidi idraulici. In queste applicazioni è necessario utilizzare un trasduttore per alte temperature, poiché la viscosità di questi fluidi dipende in larga misura dalla temperatura.
Un elemento di raffreddamento dovrebbe essere realizzato in Acciaio inox per garantire la massima resistenza alla corrosione da parte della maggior parte dei fluidi di processo. Il contenuto di nichel di questo acciaio è in genere dell'1,25%, con un contenuto di cromo compreso tra lo 0,65% e lo 0,8%. L'elemento di raffreddamento deve tollerare una pressione massima di 5.000 psi a 38 °C (100,4 °F) e 3.500 psi a 400 °C (752 °F). Deve inoltre ridurre la temperatura di un processo liquido da 260 a 38 °C (da 500 a 100,4 °F) all'elemento sensibile.
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Scritto da: Dan Schultz
Aggiornato il: 30 ottobre 2025
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Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026