Yüksek Sıcaklıkta Basınç Ölçümü

Yüksek sıcaklıklarda basınç ölçümü yapmak, standart sensör ve transmitterlerin ötesinde özel tasarımlar gerektirir. Özellikle havacılık, uzay ve savunma gibi sektörlerde basınç sensörlerinin hem yüksek sıcaklık koşullarına dayanıklı olması hem de hassas ölçüm yapabilmesi kritik öneme sahiptir. Bu yazıda, yüksek sıcaklık ortamlarda basınç ölçümünün zorluklarını, bu zorlu koşullar için geliştirilen yüksek sıcaklık basınç sensörleri ve transmitterlerini inceleyeceğiz. Ayrıca Keller firmasının bu alandaki çözümlerini ve Türkiye distribütörü Zeta Enerji’nin sunduğu ürün seçim desteği avantajlarını ele alacağız.

Yüksek Sıcaklıkta Basınç Ölçümünün Zorlukları

Endüstriyel basınç sensörlerinin çoğu, elektronik bileşenlerin ısı limitleri nedeniyle genellikle 125 °C civarına kadar sağlıklı çalışabilir. Daha yüksek sıcaklıklarda ise ölçüm yapmak birkaç önemli zorluğu beraberinde getirir:

• Malzeme Dayanımı: Aşırı sıcaklık, sensör diyaframı ve elektronik devre bileşenleri üzerinde termal strese yol açar. Bu nedenle yüksek sıcaklığa dayanıklı özel çelik alaşımlar ve özel sızdırmazlık elemanları veya soğutucu mekanik yapıda diyafram kullanılmalıdır. Keller’in 7LI serisi OEM transdüserlerinde, tamamen kaynaklı Inconel 718 gövde ve diyafram tercih edilmesi, hem yüksek mekanik mukavemet sağlar hem de agresif ortamlara karşı direnç sunar. Bu sayede sensör, 200 °C’ye varan ortam sıcaklıklarında ve 1000 bar’a kadar yüksek basınçlarda güvenilir şekilde çalışabilir.
• Isıl Yalıtım ve Soğutma: Sensörün elektronik devrelerini korumak için ölçülen sıcak ortam ile elektronik bileşenler arasında ısıl yalıtım sağlanmalıdır. Keller’in 35HTCX serisi bu amaca yönelik yenilikçi bir çözüm sunar: Basınç bağlantısında yer alan benzersiz soğutma kule yapısı bir yandan basıncı iletirken diğer yandan yüksek sıcaklıktaki akışkan ile sensör elektroniği arasında termal izolasyon görevi görür. Bu tasarım sayesinde, sensörün sıcaklığa duyarlı tüm bileşenleri ölçüm yapılan ortamdan yeterli uzaklıkta tutulur ve 300 °C gibi çok yüksek ortam sıcaklıklarında dahi güvenle çalışabilir.
• Hassasiyet ve Kalibrasyon: Sıcaklık değişimleri basınç okumasında hatalara yol açabilir. Yüksek sıcaklıkta doğru ölçüm alabilmek için sensörlerin sıcaklık hatalarını telafi eden kalibrasyon modellerine ihtiyacı vardır. Keller, bu konuda “matematiksel modelleme ile dijital kompanzasyon” teknolojisini kullanmaktadır. Örneğin 35HTCX serisinde dijital kompanzasyon sayesinde 0,1%FS Hassasiyet mertebesinde doğruluk elde edilebilmektedir. Bu X-line dijital transmitterler, sıcaklık dalgalanmalarına rağmen kararlı kalır ve uzun vadede yüksek doğruluk sunar.

Yukarıdaki gereksinimler, aşırı sıcaklık ortamı basınç transmitterleri geliştirilirken göz önünde bulundurulur. Şimdi, bu ihtiyacın en yoğun olduğu sektörlerden havacılık/uzay ve savunma alanlarındaki uygulamalara bakalım.

Havacılık ve Uzay Sektöründe Yüksek Sıcaklık Basınç Sensörleri

Havacılık ve uzay (aerospace) sektöründe, yüksek sıcaklık basınç sensörü kullanımı hayati bir konudur. Uçak motorları, jet türbinleri, roket fırlatma sistemleri gibi uygulamalarda sensörler çok yüksek ısıya maruz kalır. Örneğin, bir roket motorunun yanma odasında veya bir uçak motorunun egzoz manifoldunda sıcaklıklar yüzlerce dereceyi bulabilir. Uzay sınıfı yüksek sıcaklık basınç ölçümü için sensörlerin sadece yüksek ısıya dayanması yetmez; aynı zamanda titreşim, ani basınç dalgalanmaları ve yüksek hızda veri alımı gibi gereksinimleri de karşılaması gerekir. Keller firmasının standart basınç transmitterlerin de 400kHz’den 50kHz ölçüm hızına kadar farklı çeşitlerde ürünler bulunmaktadır. 

Uzay uygulamalarında yüksek sıcaklıklara dayanıklı basınç sensörleri, örneğin roket motoru testlerinde ve uzay aracı sistemlerinde kritik rol oynar.

Keller, havacılık ve uzay endüstrisine 1997’den bu yana basınç sensörleri tedarik etmektedir. Bu alandaki tecrübesiyle geliştirdiği bazı özel ürünler, uçuş güvenliği ve motor performansı izleme konularında kullanılmaktadır. Örneğin M8coolHB serisi sensörler, uçak ve roket motor testlerinde ortaya çıkan hızlı basınç değişimlerini ölçebilmek için 50 kHz bant genişliğinde son derece hızlı tepki verir. M8coolHB’nin kablo ile ayrılan yapısı ile minyatür sensör kafası, motora yakın noktalara monte edilip 1000 °C’ye kadar sıcaklıklara uygun soğutmayla dayanabilir; ayrıca 5 kat aşırı yüklenmeye karşı korumalı ve şiddetli titreşim ortamlarına dirençlidir. Bu özellikler, havacılık test standlarında ve uzay aracı itki sistemlerinde güvenilir ölçüm alınmasını sağlar.

Bir diğer örnek, Keller’in 35XHT/35HTC serisi basınç transmitterleridir. Bu seriler, 150 °C ve üzeri sıcaklıklara sahip ortamlarda (örneğin uçak biyoreaktörlerinde veya periyodik sterilizasyon gerektiren otoklav sistemlerinde) kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Önden diyaframlı (front-flush) tasarımları sayesinde sensörün diyaframı doğrudan sıcak ortamla temas eder ancak elektronik kısmı geride korunur. Bu sayede hem havacılık yakıt sistemleri gibi sıcak akışkanların ölçümünde, hem de uzay aracındaki basınç regülasyon ünitelerinde sağlıklı veri alınabilir.

Özetle, havacılık ve uzay sektöründe (aerospace) yüksek sıcaklık basınç sensörü çözümleri, motor kontrolünden kabin basınç regülasyonuna, yakıt pompası izlemeye kadar pek çok kritik noktada kullanılmaktadır. Keller, bu uygulamalara yönelik geniş ürün yelpazesiyle güvenilir ve hassas sensörler sağlamaktadır.

Savunma Sanayinde Yüksek Sıcaklık Transmitterleri (Askeri Uygulamalar)

Savunma ve askeri uygulamalar, genellikle zorlu ortam koşulları ve yüksek dayanıklılık gerektiren senaryoları içerir. Tank motorları, zırhlı araçların hidrolik sistemleri, füze ve mühimmat test ekipmanları gibi alanlarda yüksek sıcaklık askeri basınç sensörleri önemli bir ihtiyaçtır. Bu sensörlerin hem savunma sınıfı yüksek sıcaklık transmitterleri olmaları (yani askeri standartlara uygun sağlamlıkta) hem de sahanın koşullarına uygun boyut ve ağırlıkta olmaları beklenir.

Keller, savunma sanayine yönelik basınç sensörlerinde de çeşitli çözümler sunar. Örneğin, yukarıda bahsedilen M5HB ve M8coolHB serileri askeri test platformlarında da kullanılmaktadır. M5HB serisi, M8coolHB’nin bir türevi olup daha küçük bir bağlantı dişine (M5) sahiptir ve 180 °C’ye kadar ortam sıcaklıklarında çalışabilir. M5HB de tıpkı M8coolHB gibi 50 kHz ölçüm hızıyla patlama basıncı ya da ani basınç dalgalanmalarını kaydedebilir, 5 kat aşırı basınca dayanabilir ve yoğun titreşim altında kararlı kalır. Bu özellikleri, özellikle silah sistemleri testleri veya askeri motorlar üzerinde yapılan deneylerde tercih edilmesini sağlar.

Diğer taraftan Keller’in OEM sensör çözümleri de savunma alanında özelleştirilmiş entegrasyonlar için idealdir. 7LI gibi yüksek basınç ve sıcaklık kombinasyonuna dayanıklı basınç transdüserleri, füze hidrolik sistemleri veya patlama basıncı ölçüm cihazları içine yerleştirilerek kullanılabilir. Bu tip çözümler, hem boyut avantajı sunar hem de sistem tasarımcılarına kendi elektroniğini geliştirme esnekliği tanır. 

Sonuç olarak, yüksek sıcaklık basınç sensörleri savunma sanayinde güvenilirlik ve performans açısından kritik bileşenlerdir. Keller’in askeri uygulamalara uygun robust sensörleri, sahada karşılaşılan sert koşullara dayanıklılık göstermekte ve uzun süreli kararlı ölçüm sağlamaktadır.

Keller’in Yüksek Sıcaklık Basınç Sensörü Ürünleri

Keller, ekstrem sıcaklıklarda basınç ölçümü için çeşitli ürün serileri geliştirmiştir. İşte Keller’in yüksek sıcaklık uyumlu basınç transmitterleri ve sensörlerinden öne çıkan bazıları:

35HTCX Serisi

Bu seri, -1…1000 bar’a kadar ölçüm aralığı seçeneklerine sahip, 300 °C’ye varan ortam sıcaklıklarında çalışabilen yüksek sıcaklık basınç transmitterleridir. Özel soğutma kulesi sayesinde elektronik parçalar sıcak prosesten yalıtılır. Dijital kompanzasyon teknolojisiyle sıcaklık boyunca ±0,1% hassasiyet yakalanır ve yüksek doğruluk korunur. 35HTCX, RS485 dijital arayüzün yanı sıra ölçeklenebilir analog (4-20 mA veya 0-10 V) çıkışlara da sahiptir. X-Line tüm sensörler ücretsiz bilgisayar programı vasıtası ise kullanılabilir ve bazı parametreleri değiştirilebilir.

Dayanıklılığı ve uzun dönem kararlılığıyla, özellikle yüksek sıcaklık direnci ve ölçüm hassasiyetinin ön planda olduğu uygulamalar için ideal bir çözümdür.

35XHT/35HTC Serileri

Keller’in front-flush (önden diyaframlı) transmitter ailesinin üyeleridir. 150 °C civarındaki proses sıcaklıkları için tasarlanmışlardır. Özellikle gıda ve farmasötik endüstrideki sterilizasyon süreçleri (otoklavlar) veya yakıt hücreleri gibi uygulamalarda kullanılır. Dayanıklı diyafram yapısı ve dijital kompanzasyon özellikleriyle, yüksek sıcaklık altında dahi ±0,05% FS gibi çok yüksek bir hassasiyet düzeyine ulaşabilirler.

M5HB Serisi

Ultra hızlı bir basınç transmitteri olan M5HB, 50 kHz’e kadar yüksek frekansta basınç değişimlerini izleyebilir. İnce M5 vidalı minyatür sensör ucu sayesinde, küçük hacimli sistemlere dahi monte edilebilir. Uygun soğutma koşullarında -50…180 °C aralığında çalışabilir. 0…3 ile 0…30 bar arasında çeşitli ölçekleri mevcuttur ve analog 0-10 V çıkış verir. Aşırı basınca (5×) ve titreşime dayanıklı oluşu, onu motor test hücreleri veya patlama basıncı ölçümleri için tercih edilen bir sensör yapar.

M8coolHB Serisi

M5HB’nin bir diğer versiyonu olup daha yüksek sıcaklık toleransına sahiptir. İnce M8 vidalı sensör kafası, özel tasarımlı bir kablo ile ana gövdeye bağlanır. Bu sayede sensör kafası, teste konu olan çok sıcak bölgeye yakın konumlandırılabilir ve uygun harici soğutma ile 1000 °C’ye kadar sıcaklıklara dayanabilir. M8coolHB de analog 0-10 V çıkışlı ve 50 kHz hızlı tepki özelliklidir. Özellikle motor sporları, havacılık motor testleri ve patlama simülasyonları gibi ani ve yüksek sıcaklıkla karakterize ortamlarda güvenilir ölçüm sunar. Sensör kafasının küçük boyutu, sistemi minimum etkilemesi anlamına gelir.

7LI OEM Serisi

Keller’in özel OEM yüksek sıcaklık transdüser çözümüdür. Çapı 15 mm olan bu sensör çekirdekleri, doğrudan sistemlerin içine gömülebilir. 200 °C maksimum çalışma sıcaklığı ve 200…1000 bar aralığında değişen ölçüm skalaları vardır. Inconel 718 alaşımlı diyaframı ve gövdesi sayesinde korozyona ve yüksek basınca dayanıklıdır. 7LI serisi, harici devrelerle birlikte kullanılmak üzere hassas bir sensör elemanı arayan mühendisler için idealdir. İsteğe bağlı olarak entegre PT100 sıcaklık sensörü ile beraber sunulabilir, böylece aynı anda ortam sıcaklığını da ölçebilir. Her bir 7LI sensörü, üretimde tek tek kalibrasyon testlerinden geçirilir ve ayrı bir kalibrasyon belgesi ile birlikte teslim edilir, bu da kalite ve güvenilirliğinin göstergesidir.

Yukarıda listelenen ürünler, Keller’in yüksek sıcaklık basınç sensörü çözümleri konusundaki kapsamlı yaklaşımını göstermektedir. Firmanın hem standart ürün gamı hem de ihtiyaca göre özelleştirilebilir çözümleri, farklı sektörlerdeki yüksek sıcaklık ölçüm problemlerini çözmeye yöneliktir.

Teknik Destek ve Doğru Ürün Seçimi

Yüksek sıcaklıkta çalışacak bir basınç sensörü/transmiter seçerken, uygulamanın detaylarına uygun doğru ürünü belirlemek oldukça önemlidir. Ölçüm aralığı, ortamın maksimum sıcaklığı, sensörün maruz kalacağı titreşim/şok, çıkış sinyal tipi gibi faktörler değerlendirilmelidir. Keller firması, Custom Solutions yaklaşımı ile her uygulamanın kendine özgü zorluklarına çözüm bulmayı hedefler. Bu kapsamda, standart ürünlerin yeterli olmadığı durumlarda özel prob tasarımları, farklı konektör veya flanş seçenekleri gibi uyarlamalar yapılabilir.

Zeta Enerji olarak, Keller’in Türkiye distribütörü olmanın verdiği uzmanlıkla müşterilerimize doğru sensör seçimi konusunda kapsamlı teknik destek sunuyoruz. Alanında uzman mühendislerimiz, yüksek sıcaklık uygulamalarınızda hangi ürünün en uygun olacağını belirlemek için bilgi birikimini sizinle paylaşmaktadır. İster havacılık gibi ileri teknoloji bir sektör olsun, ister endüstriyel bir fırın veya buhar kazanı uygulaması olsun – Zeta Enerji teknik ekibi, ihtiyaçlarınıza özel basınç ölçüm çözümlerini tanımlamanızda yardımcı olur.

Zeta Enerji ile İletişime Geçin: Teklif Alın ve Teknik Destekten Faydalanın

Yüksek sıcaklıkta güvenilir basınç ölçümü için doğru sensörü seçmek ve uygulamak, deneyim gerektiren bir iştir. Zeta Enerji, Keller markasının resmi Türkiye distribütörü olarak yılların getirdiği deneyim ve güvenilir stok altyapısıyla müşterilerine hizmet vermektedir. Eğer siz de işletmenizde yüksek sıcaklık basınç sensörü ihtiyacı duyuyorsanız, bizimle iletişime geçerek teklif alabilir ve uzman mühendislerimizden kapsamlı teknik destek talep edebilirsiniz.

Unutmayın, doğru ürün ve doğru teknik destek ile en zorlu aşırı sıcaklık ortamı basınç transmitteri uygulamalarında bile güvenilir sonuçlar elde etmek mümkündür. Zeta Enerji olarak, kaliteli ürünler ve profesyonel destek ile her zaman yanınızdayız. Bizimle hemen iletişime geçerek projeleriniz için en iyi çözümleri birlikte oluşturalım!