As máquinas e os sistemas modernos são muito sensíveis. Elas exigem dispositivos de ponta para o monitoramento e as verificações de pressão. Um desses dispositivos modernos é um transdutor de pressão piezoresistivo. Sua função é monitorar a pressão de gases ou líquidos dentro do sistema. Este artigo discute seis aplicações industriais de transdutores de pressão piezoresistivos.
O que são transdutores de pressão piezoresistivos?
Vamos primeiro entender os conceitos básicos dos transdutores de pressão antes de discutir suas aplicações.
Um transdutor de pressão piezoresistivo é um dispositivo que mede a pressão de líquidos e gases em um sistema. Ele consiste em um chip que altera sua resistência elétrica ao enfrentar a pressão. Essa máquina detecta mudanças na pressão e calcula as leituras de pressão correspondentes. Esse chip é feito de material piezoresistivo.
Lembre-se de que os materiais piezoresistivos alteram sua resistência elétrica quando sofrem pressão. O transdutor de pressão piezoresistivo apresenta um chip integrado ao sistema. Esse chip é feito de materiais piezoresistivos, como silício, polissilício ou cerâmica. Esse chip é exposto à pressão. Quando a pressão é aplicada, o chip se dobra e muda de posição.
Essa curvatura é o resultado da pressão à qual ele é exposto. Como resultado, a resistência elétrica do chip muda. A alteração na resistência elétrica do chip é medida, o que nos ajuda a determinar a pressão dentro do sistema. Lembre-se de que, se a alteração na resistência for alta, isso indica que a pressão dentro do sistema também é maior e vice-versa.
Destaque rápido: Notavelmente, as alterações na resistência elétrica são observadas em sinais digitais. Portanto, o transdutor de pressão piezoresistivo nos fornece uma leitura digital da pressão. Isso torna esse dispositivo muito popular e valioso. Além disso, você obterá a leitura exata da pressão do líquido ou gás presente no sistema.
As 5 principais aplicações industriais dos transdutores de pressão piezoresistivos
A principal função desses transdutores de pressão é medir a pressão dentro de qualquer sistema. Esses dispositivos têm amplas aplicações em vários setores. Na seção abaixo, daremos uma olhada em algumas de suas aplicações industriais.
1- Controle de processos
Refinarias de petróleo, fábricas de produtos químicos e outras fábricas usam tubos para transportar óleo e gases. Esses tubos podem sustentar uma pressão específica em seu interior. Se a pressão ultrapassar seu limite, pode haver vazamento, resultando em acidentes catastróficos.
Portanto, transdutores de pressão piezoresistivos são usados nessas tubulações para monitorar a pressão. Se a pressão ficar muito alta, esse dispositivo aciona um alarme. Assim, o operador ajusta a pressão para garantir o bom funcionamento das tubulações. Alguns transdutores de pressão modernos até mesmo alteram automaticamente suas leituras de pressão.
2- Sistemas hidráulicos
O sistema hidráulico usa fluido hidráulico para criar pressão. A pressão criada pelo fluido hidráulico é necessária para as operações do maquinário. Por exemplo, escavadeiras, tratores, elevadores de carros e sistemas de aeronaves funcionam usando sistemas hidráulicos. A pressão correta dentro do sistema hidráulico é fundamental.
Se a pressão for muito alta, ela danificará todo o sistema. Entretanto, uma pressão muito baixa não permitirá que o maquinário funcione. O transdutor de pressão piezoresistivo é usado em sistemas hidráulicos. Esse dispositivo ajuda a monitorar a pressão em tempo real dentro dos sistemas hidráulicos. O operador, então, aumenta ou diminui a pressão hidráulica para garantir a operação segura das máquinas.
3- Monitoramento de gases
Há muitos sistemas de armazenamento de gás em que a pressão correta é fundamental para o armazenamento seguro. Esses gases podem incluir oxigênio, nitrogênio e gases naturais, entre outros. Se a pressão ficar muito alta, o sistema de armazenamento pode explodir. Isso resultará na perda de vidas de trabalhadores no local de armazenamento de gás.
Além disso, a alta pressão também pode resultar em vazamentos nos gasodutos. Esses sistemas de armazenamento também são equipados com transdutores de pressão. Eles ajudam a monitorar a pressão do gás e a mantê-la dentro de limites seguros. Lembre-se de que o armazenamento de gás é muito sensível. Portanto, eles utilizam transdutores de pressão modernos que não apenas monitoram, mas também ajustam a pressão.
4- Tratamento de água
As instalações municipais de água têm grandes filtros para purificar a água. A água passa por filtros, bombas e tubulações, tornando-se segura para beber. Lembre-se de que, se a pressão da água for muito alta, ela não será filtrada completamente. Como resultado, ela terá algumas impurezas mesmo depois de passar pelo processo de filtragem.
Essas instalações de água também contam com transdutores de pressão piezoresistivos. Esses dispositivos ajudam a monitorar a pressão da água. Se a pressão da água ficar muito alta, pode resultar em água impura, mesmo depois de a água ter passado por tratamento. Da mesma forma, os sistemas de tratamento de águas residuais também utilizam transdutores de pressão para garantir o desempenho ideal.
5- Processamento de alimentos
As unidades de processamento de alimentos também precisam desses transdutores de pressão piezoresistivos. Lembre-se de que o processamento de alimentos significa a conversão de alimentos crus em alimentos prontos para uso. Esse processo é realizado por meio de máquinas dedicadas ao processamento de alimentos. Por exemplo, o enchimento de líquido nas garrafas é feito por meio de tubulações e bombas com pressão controlada.
Se a pressão for muito baixa, as garrafas não ficarão completamente cheias. Da mesma forma, uma pressão muito alta pode resultar em garrafas transbordando. Todas as máquinas e tubulações de processamento de alimentos são equipadas com transdutores de pressão. Assim, o operador pode monitorar a pressão e ajustá-la conforme necessário. Se não houver um sistema de monitoramento de pressão, o processamento de alimentos pode ser significativamente afetado.
6- Máquinas de moldagem por injeção
As máquinas de moldagem por injeção vêm com transdutores de pressão piezoresistivos para controlar a pressão. Lembre-se de que o material fundido é despejado no molde para criar peças no formato desejado. Em seguida, esse material derretido se solidifica e adota a forma do molde. Se a pressão for muito alta, o material fundido não preencherá o molde corretamente.
Como resultado, não obteremos o produto desejado com esse processo. Lembre-se de que a moldagem por injeção não se limita apenas a materiais específicos. Em vez disso, você pode usar borracha, plástico ou qualquer outro material para criar as formas desejadas. No entanto, o controle e o monitoramento da pressão são essenciais, independentemente do material utilizado.
Conclusão
No passado, não havia um sistema especializado para verificar a pressão exata da água, do óleo ou dos gases dentro dos sistemas. Portanto, os operadores tinham que confiar em suposições. Entretanto, os transdutores de pressão piezoresistivos mudaram a forma como as máquinas modernas funcionam e operam.
Esses dispositivos monitoram a pressão e nos ajudam a manter a pressão correta. Lembre-se de que manter a pressão é fundamental em muitas máquinas industriais. Se a pressão aumentar além do limite, as máquinas podem apresentar mau funcionamento ou ser danificadas. Neste artigo, expliquei os conceitos básicos dos transdutores de pressão e suas aplicações industriais.