Transmissores e sensores de pressão para automação industrial e fabricantes de máquinas

Transmissores e sensores de pressão KELLER para fabricantes de máquinas, painéis e integradores: 4…20 mA e 0…10 V para o CLP, saída raciométrica para eletrônica embarcada, RS485 para bancadas e células OEM para o seu produto.

A unidade hidráulica da máquina nova passou no teste de bancada, mas na linha o sinal de pressão começa a oscilar no CLP toda vez que o inversor do motor da bomba acelera. Em outra máquina, o transmissor falhou depois de alguns meses de picos de comutação de válvula. Quem projeta máquinas conhece esses problemas, e quase sempre eles começam na escolha do transmissor de pressão para automação industrial: faixa, sinal, imunidade eletromagnética e montagem pensadas para o laboratório, não para a máquina em produção.

Abaixo, o que pesa na escolha e quais linhas KELLER resolvem cada caso, do transmissor para o CLP à célula OEM.

O que a automação industrial exige de uma medição de pressão

Numa máquina, o instrumento de pressão fecha malha de controle, libera intertravamento e gera alarme. Isso traz exigências próprias:

• Ruído elétrico: inversores de frequência, servoacionamentos, contatores e solenoides convivem com o cabo do sinal. Um transmissor sem boa imunidade transforma ruído em "pressão".
• Picos, ciclos e vibração: em hidráulica, a comutação de válvulas gera picos muito acima da pressão de trabalho, milhões de vezes ao longo da vida da máquina. Sobrepressão admissível, resistência à fadiga e à vibração contam tanto quanto a precisão.
• Sinal compatível: 4…20 mA ou 0…10 V para o cartão analógico do CLP, 0,5…4,5 V raciométrico para a eletrônica embarcada, RS485 quando se quer o dado digital.
• Padronização: quem fabrica em série quer a mesma peça, com a mesma rosca e o mesmo conector, em todos os lotes.

Onde a pressão é medida em máquinas e sistemas automatizados

• Unidades hidráulicas, prensas e injetoras: pressão de trabalho, pressão de fechamento, controle de força por pressão, monitoramento de acumuladores.
• Pneumática e vácuo: pressão de ar na entrada da máquina, vácuo de ventosas em robôs e manipuladores, controle de atuadores.
• Compressores e ar comprimido: controle de carga e alívio, pressão de descarga, monitoramento de reservatório.
• Filtros: pressão diferencial para indicar saturação do elemento filtrante.
• Bancadas de ensaio e fim de linha: teste de estanqueidade e de desempenho de componentes.

Transmissores de pressão para máquinas e painéis de automação

A Kelltech é distribuidora oficial da KELLER no Brasil. As especificações abaixo vêm dos datasheets de cada série; confirme a configuração com a equipe antes de fechar o projeto.

Série 21 Y: 4…20 mA ou 0…10 V direto no CLP

A Série 21 Y é o transmissor industrial típico para máquina. Para quem integra, os pontos que mais pesam são:

• Faixas PR de 2 a 10 bar e PAA/PA de 2 a 1000 bar (a faixa de 1000 bar é só para aplicações estáticas); sobrepressão de 2 vezes a faixa, máx. 1100 bar.
• Saída 4…20 mA a 2 fios (8…32 VDC) ou 0…10 V a 3 fios (13…32 VDC); limitação de frequência de 2 kHz.
• Margem de erro total máx. ±1,0 %FS (0…50 °C) e ±1,5 %FS (-10…80 °C).
• Imunidade eletromagnética até 10 vezes acima do padrão CE e alta imunidade a tensões entre caixa e conector, que o datasheet destaca para uso com conversores de frequência; isolamento de 300 V.
• Conectores M12, Packard ou mPm, ou cabo; roscas G1/4", G1/8" e 7/16"-20 UNF; partes molhadas em aço inox 316L, sem juntas internas.

Série 21 C e 4LC…9LC: saída raciométrica para eletrônica embarcada

Quando o sinal vai para um microcontrolador da sua própria placa, a saída raciométrica de 0,5…4,5 V com alimentação de 5 V simplifica a eletrônica: o sinal acompanha a alimentação e o conversor A/D referenciado à mesma tensão cancela a variação. Exemplo: a 50 % da faixa, o sinal é 0,5 V/V; com 5,0 V saem 2,5 V, com 4,8 V saem 2,4 V, e a leitura proporcional no A/D é a mesma.

A Série 21 C traz o condicionador dentro da cápsula cheia de óleo (tecnologia Chip-in-Oil), faixas PA/PAA de 2 a 100 bar, sobrepressão de 2,5 vezes a faixa, precisão máx. ±0,25 %FS, proteção contra polaridade inversa e sobretensão de ±24 VDC, largura de banda de 800 Hz e temperatura de trabalho de -40…125 °C.

Se o espaço é o limite, os transmissores OEM 4LC…9LC colocam sensor e processador de sinal numa cápsula do tamanho da célula, de Ø11 mm (4LC) a Ø19 mm (9LC), com faixas de 1 a 1000 bar, saída 0,5…4,5 V, proteção de ±33 VDC e opção de interface digital I²C.

Série 33 X / 35 X: RS485 e alta precisão para bancadas e fim de linha

Para bancadas de ensaio e máquinas de teste, a Série 33 X / 35 X usa compensação polinomial e conversor A/D de 16 bits. O datasheet indica precisão padrão de 0,05 %FS na saída digital (0,01 %FS sob encomenda, só para a PA(A) 33 X e em faixas específicas; confirme com a equipe), interface RS485 com até 128 transmissores no mesmo barramento e saída analógica 4…20 mA ou 0…10 V programável dentro da faixa compensada. A 35 X tem membrana faceada em rosca G1/2".

Série PD-39 X: pressão diferencial em linhas pressurizadas

A Série PD-39 X mede a diferencial com dois sensores absolutos, o que a torna mais robusta a sobrecarga de um lado só, por exemplo quando uma das tomadas é pressurizada antes da outra. Faixas padrão de 10 e 25 bar (baixa pressão) ou 100 e 300 bar (média pressão), RS485 inspirada no Modbus RTU e saída analógica escalável, inclusive com raiz quadrada para vazão. A diferencial deve ser de pelo menos 5 % da faixa padrão, e o erro cresce na proporção: no exemplo do datasheet, faixa padrão de 10 bar e diferencial de 4 bar dão 0,1 × 10 / 4 = 0,25 % da faixa diferencial (cerca de 10 mbar, cálculo do redator). Em filtro de linha de alta pressão isso pesa: com faixa padrão de 300 bar, um ΔP abaixo de 15 bar fica fora do recomendado. Para ΔP pequeno em linha de alta pressão, consulte a equipe.

Sensores de pressão para fabricantes de equipamentos (OEM)

O sensor é a célula que mede e gera milivolts; o transdutor é o sensor com corpo e conexão; o transmissor acrescenta a eletrônica que entrega 4…20 mA, 0…10 V ou sinal digital. Nos datasheets, a KELLER chama suas células de "transdutores OEM". O artigo sensor de pressão OEM: célula, transmissor OEM ou transmissor pronto detalha essa decisão.

Para quem integra a medição no próprio produto, a Série 3 L – 10 L oferece células piezorresistivas com diafragma soldado rente. Nas famílias atuais 4L a 10L, as cápsulas vão de Ø11 a Ø19 mm (9FL com flange de Ø21 mm) e de 0…0,1 a 0…200 bar; as versões HP chegam a 2000 bar na 6LHP e na 7LHP e a 1000 bar na 10LHP, o que interessa à hidráulica (acima de 1600 bar, a KELLER recomenda soldar a cápsula num corpo). A precisão típica é de ±0,25 %FS (4L: ±0,50 %FS máx.), a resistência à vibração é de 10 g (10…2000 Hz) e a vida em fadiga passa de 10 milhões de ciclos, conforme os datasheets KELLER de 2025. Dois cuidados de projeto: a célula é alimentada por corrente constante de 1 mA, e os resistores de compensação ficam na sua placa, não acompanham o fornecimento.

Para instrumentos pneumáticos de controle e robótica, a Série 2 e Série 4 é soldada direto na placa de circuito impresso. A Série 2 aceita só ar seco; na Série 4 o meio atua pela parte traseira do chip, o que admite meios úmidos e é indicado para pressões negativas, como o vácuo de ventosas. O datasheet é de 2008; confirme a vigência com a equipe.

Comparativo rápido

Como escolher o transmissor para a sua máquina

1. Faixa com os picos na conta: dimensione pela pressão máxima de trabalho, mas confira os picos de comutação contra a sobrepressão admissível. Exemplo: um 21 C de 0…40 bar admite 100 bar (2,5 vezes a faixa). O artigo sobre o pico de comutação no bloco hidráulico mostra como esses picos aparecem.
2. Referência: PR mede contra a atmosfera; PAA, contra o vácuo; PA (selada) tem o zero em 1000 mbar absolutos. A escolha errada desloca a leitura conforme a altitude e o clima.
3. Sinal e carga: no 4…20 mA da Série 21 Y, a resistência de carga máxima é (U − 8 V) / 0,025 A. Com 24 V: (24 − 8) / 0,025 = 640 Ω para cartão de entrada, cabo e barreiras somados.
4. Conector e grau de proteção: M12 e Packard chegam a IP67 com o conector correspondente montado; em área de lavagem ou intempérie, confira o grau de cada versão.
5. Rosca e vedação: padronize com o bloco ou a linha da máquina (G1/4", G1/8", 7/16"-20 UNF, G1/2" faceada).
6. Temperatura do meio e do ambiente: óleo hidráulico quente e painel fechado mudam o erro total; compare a margem de erro na faixa de temperatura real, não só a precisão a 25 °C.

Armadilhas comuns na integração

• Usar a faixa de 1000 bar da 21 Y em linha com pulsação: o datasheet a restringe a aplicações estáticas.
• Esperar picos de comutação de uma série digital: a 33 X atualiza a 400 Hz e a PD-39 X a 200 Hz. Para picos de poucos milissegundos, a 21 Y (2 kHz) e a 21 C (800 Hz) respondem mais rápido; para dinâmica ainda mais rápida, fale com a equipe.
• Comunicar pela RS485 com a 4…20 mA em uso: o datasheet da 33 X avisa que podem surgir interferências na saída analógica durante a comunicação.
• Montar a célula OEM sob tensão mecânica: forças mecânicas no alojamento podem alterar os valores medidos e a estabilidade. Use o O-ring como a KELLER especifica e evite formação de gelo.
• Arquitetura que exige IO-Link: as linhas desta página trabalham com saída analógica, raciométrica, I²C ou RS485. Se o seu padrão é IO-Link, informe no pedido para avaliarmos o caminho.

Normas e requisitos que entram no projeto

A NR-12 trata da segurança no trabalho em máquinas e equipamentos, incluindo sistemas de segurança e dispositivos de intertravamento; a medição de pressão costuma aparecer nas funções de monitoramento da análise de risco. As normas ABNT NBR ISO 4413 e ABNT NBR ISO 4414 estabelecem regras gerais de segurança para sistemas hidráulicos e pneumáticos. Reservatórios de ar comprimido e outros vasos de pressão da máquina podem cair no escopo da NR-13. Os critérios vêm da edição vigente de cada norma. Do lado do instrumento, os datasheets da 21 Y e da 21 C listam conformidade com as normas de compatibilidade eletromagnética EN 61000-6-2, EN 61000-6-3 e EN 61326-2-3. Algumas séries têm versões Ei com certificação europeia ATEX, sem certificação Inmetro: onde houver atmosfera explosiva no Brasil, é exigida certificação Inmetro, e a equipe técnica avalia cada caso.

A Kelltech já atendeu empresas de referência em automação industrial (veja a lista abaixo).

Peça a especificação para o seu projeto

Está especificando a medição de pressão de uma máquina, painel ou equipamento OEM? Envie a aplicação, a faixa e os picos esperados, o meio, as temperaturas do meio e do ambiente, o sinal, o conector, a rosca e a quantidade anual. Com esses dados, a equipe indica a série e a configuração. Use o botão abaixo ou a página de contato.

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