Células cerâmicas - precisas, robustas, à prova de corrosão

Sensores de pressão metálicos, como o VEGABAR 83 , vêm garantindo há décadas a segurança e a confiabilidade de plantas químicas. São fabricados em aço inoxidável de alta qualidade, como 316L, ou outras ligas. Isso os torna ideais para uso sob condições adversas. Seu design robusto lhes permite suportar aplicações com alta pressão e temperaturas extremas. 

A VEGA desenvolve e produz ela mesma a célula de cerâmica CERTEC^®, como um dos poucos fabricantes em todo o mundo. Ela é a base para os sensores de pressão de cerâmica. Em um processo complexo, a membrana e o corpo básico feitos de cerâmica de óxido de alumínio são cobertos com pasta de ouro em condições de sala limpa e conectados à célula de medição por meio de uma soldagem de vidro em alta temperatura.

As diversas vantagens da cerâmica

Além da resistência à corrosão, a célula de cerâmica traz ainda os seguintes benefícios:

• excelente estabilidade de longo prazo
• alta confiabilidade
• resistência contra sobrecarga extraordinária

Ela permite medições precisas por um longo período. No entanto, a célula de cerâmica é repetidamente vista com certo ceticismo e o material é considerado suscetível a quebras. "Uma preocupação injustificada", esclarece Robin Müller, gerente de produtos da VEGA. "As células de cerâmica têm uma resistência à sobrecarga muito mais alta do que as células metálicas. Enquanto os diafragmas de metal podem se deformar irreversivelmente quando expostos a uma pressão muito alta, o diafragma de cerâmica simplesmente se encosta no corpo básico, retornando depois à sua posição original."

A sensibilidade dos sensores de cerâmica a umidade e choques de temperatura, que antes era uma desvantagem em relação às células metálicas, não é mais um problema. Por um lado, é medida a temperatura do processo, o que é usado para compensar a influência da temperatura no valor da pressão medida. Ao mesmo tempo, um segundo sensor de temperatura na costura de vidro atrás do diafragma de cerâmica detecta até mesmo as menores mudanças de temperatura. Um algoritmo instalado no sistema eletrônico do sensor garante a compensação de choques térmicos. "Os valores dessa medição de temperatura relativamente sensível também são disponibilizados como um sinal separado e podem ser utilizados", diz Robin Müller, mencionando outra função útil.

O uso em aplicações com vácuo ou hidrogênio representam desafios especiais para a tecnologia de medição. O ponto de ebulição dos líquidos cai no vácuo. Como resultado, o óleo na célula metálica já pode começar a ferver a temperaturas abaixo do ponto de ebulição atmosférico. Há um obstáculo diferente, mas não menos significativo, aplicações com hidrogênio: as moléculas de hidrogênio podem penetrar em metal, até mesmo na fina membrana de uma célula metálica de medição de pressão. "Se o hidrogênio se difunde para dentro e através do diafragma metálico, ele reage com o óleo transmissor", explica Robin Müller. Os acúmulos de hidrogênio decorrentes podem levar a uma mudança permanente no desempenho da medição.

Além da difusão, a fragmentação do material relacionada a hidrogênio também é um problema. Mas não para os materiais resistentes, as conexões à prova de difusão e os revestimentos de ouro e ouro-ródio que a VEGA usa para seus sensores em aplicações de hidrogênio. São importantes também as células de cerâmica secas: "Mesmo se o hidrogênio entrasse na célula de medição, ele não causaria nenhum dano", diz Robin Müller. Os sensores de pressão de cerâmica são, portanto, "predestinados para a produção de hidrogênio por eletrólise, que funciona a baixas pressões". 

A medição de pressão diferencial fornece dados importantes para a medição de fluxo, nível e pressão do reservatória em aplicações químicas. Ela permite, por exemplo,

• medir o nível em um reservatório sob pressão
• determinar o fluxo em placas de orifício
• monitorar um filtro ou trocador de calor

Neste episódio do VEGA Talk, Stefan e Tom mostram o que torna a célula de medição de cerâmica da VEGA tão robusta: