Basınç transmitterleri, endüstriyel tesislerde proses güvenliği ve verimliliği artırmak amacıyla kullanılan temel ölçüm cihazlarıdır. Basınç değerini algılayarak standart elektrik sinyallerine (örneğin 4-20 mA) dönüştürürler ve kontrol sistemlerine iletirler. Petrol-gaz, kimya, enerji, gıda, ilaç, su ve atık su arıtma gibi birçok sektörde yaygın olarak kullanılırlar.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
Basınç transmitterlerinin temel prensibi, uygulanan basıncın bir sensör elemanı üzerinde deformasyon veya elektriksel değişim yaratması ve bunun ölçülmesidir. Kullanılan başlıca ölçüm teknikleri şunlardır:
- Strain gauge (gerinim ölçer): Diyafram üzerine yapıştırılmış direnç elemanının deformasyonunu ölçer.
- Piezorezistif sensörler: Yarı iletken malzemelerin direnç değişimi ile basıncı ölçer.
- Kapasitif sensörler: Diyaframın hareketiyle değişen kapasitansı ölçer.
- Piezoelektrik sensörler: Basınca bağlı olarak voltaj üretir.
Temel formül:
P = F / A
P: Basınç (Pa)
F: Kuvvet (N)
A: Alan (m²).
Bu prensip, transmitterin ölçtüğü basıncı doğru ve tekrarlanabilir bir elektrik sinyaline çevirmesini sağlar.
YAPISAL ÖZELLİKLER
- Gövde: Paslanmaz çelik, alüminyum veya özel alaşımlar
- Sensör diyaframı: Paslanmaz çelik, monel, tantal, seramik
- Elektronik devre: Analog/dijital sinyal işleme
- Çıkış sinyalleri: 4-20 mA, HART, Fieldbus, Profibus
- Koruma sınıfları: IP65 – IP68
- Patlamaya dayanıklı modeller (ATEX, IECEx)
BASINÇ TRANSMITTER ÇEŞİTLERİ
- Gauge (bağıl) basınç transmitterleri: Atmosfere göre basınç ölçer.
- Mutlak basınç transmitterleri: Vakum referansına göre ölçüm yapar.
- Diferansiyel basınç transmitterleri: İki nokta arasındaki basınç farkını ölçer, özellikle debi ölçümünde kullanılır.
- Multivariable transmitterler: Basınç, sıcaklık ve debiyi aynı anda ölçebilir.
SEÇİM KRİTERLERİ
Basınç transmitterleri seçilirken aşağıdaki faktörler dikkate alınmalıdır:
- Ölçüm aralığı (rangeability)
- Doğruluk sınıfı
- Proses sıcaklığı ve basıncı
- Kimyasal uyumluluk (malzeme seçimi)
- Çıkış sinyal protokolleri
- Sertifikalar (ATEX, SIL, CE)
- Montaj tipi (flanşlı, dişli, manifold bağlantılı)
AVANTAJLAR VE SINIRLAMALAR
Avantajlar:
- Yüksek doğruluk ve güvenilirlik
- Geniş ölçüm aralığı
- Dijital iletişim protokolleri ile entegrasyon
- Uzun süreli stabilite
Sınırlamalar:
- Düzenli kalibrasyon gerekliliği
- Aşındırıcı veya yüksek sıcaklıklı ortamlarda özel diyafram ihtiyacı
- Maliyetli olabilir
UYGULAMA ALANLARI
- Petrol ve gaz boru hatlarında basınç izleme
- Kimya tesislerinde reaktör basıncı
- Enerji santrallerinde kazan basıncı
- Su ve atık su tesislerinde pompa basıncı
- Gıda ve ilaç endüstrisinde hijyenik proses basıncı
STANDARTLAR VE KALİBRASYON
- IEC 61508 (SIL – Safety Integrity Level)
- NAMUR NE43 (hata sinyalleri)
- ISO/IEC 17025 (kalibrasyon)
- OIML R 117 (ölçüm standartları)
Düzenli kalibrasyon, basınç transmitterlerinin uzun vadede güvenilir ölçüm sağlaması için kritik öneme sahiptir.
SONUÇ
Basınç transmitterleri, endüstriyel otomasyon ve proses güvenliği için vazgeçilmez cihazlardır. Doğru seçildiklerinde, tesislerde hem güvenliği hem de verimliliği artırırlar.
