Le infrastrutture del gas urbano sono una parte fondamentale del moderno approvvigionamento energetico.
Prima che il gas naturale raggiunga le case, gli edifici commerciali e gli utenti industriali, passa attraverso condotte di trasmissione, stazioni di accesso alle città, reti di distribuzione regionali, armadi di regolazione e apparecchiature di misurazione. La pressione cambia continuamente durante questo viaggio mentre il gas viene trasportato, regolato e distribuito.
Una condizione di pressione anomala in qualsiasi momento può compromettere la stabilità dell'alimentazione, l'accuratezza della misurazione, le prestazioni dell'apparecchiatura o la sicurezza del sistema.
Le moderne infrastrutture del gas richiedono quindi qualcosa di più dei soli misuratori meccanici locali. Ha bisogno di dati continui sulla pressione che possano essere trasmessi a controllori, terminali di monitoraggio e piattaforme di gestione digitale per:
- monitoraggio operativo in tempo reale;
- regolazione della pressione;
- avviso di sovrapressione e sottopressione;
- diagnosi delle apparecchiature;
- compensazione del flusso di gas;
- telecomando;
- manutenzione preventiva.
Per supportare queste applicazioni, abbiamo sviluppato WPCK63 Trasmettitore di pressione diffusa al silicio, un trasmettitore di pressione compatto in acciaio inossidabile progettato per la misurazione della pressione del gas e altre applicazioni industriali impegnative.
Con risposta rapida, ampia compensazione della temperatura, intervalli di pressione configurabili, protezione IP68 e opzioni di sicurezza intrinseca, WPCK63 fornisce una piattaforma di rilevamento flessibile per reti di gas intelligenti.
Perché la pressione è un parametro fondamentale nei sistemi a gas
Le reti di fornitura del gas funzionano a più livelli di pressione.
Un sistema tipico può includere:
- condotte di trasmissione ad alta pressione;
- reti di distribuzione a media pressione;
- stazioni di regolazione regionali;
- armadi di regolazione per esterni;
- condotte di servizio a bassa pressione;
- contatori gas commerciali e industriali.
Ciascuna sezione pone requisiti diversi al trasmettitore di pressione.
I punti di trasmissione ad alta pressione richiedono una portata adeguata, resistenza al sovraccarico e stabilità a lungo termine. Le reti di distribuzione a media pressione dipendono da informazioni continue sulla pressione per mantenere l’equilibrio regionale. Le reti di servizio a bassa pressione richiedono una risoluzione di misurazione sufficiente per identificare fluttuazioni più piccole.
Negli armadi di regolazione, sia la pressione in ingresso che quella in uscita devono essere monitorate per confermare che l'apparecchiatura di regolazione funziona correttamente. Nei misuratori di portata del gas, i dati sulla pressione vengono combinati con le informazioni sulla temperatura e sul flusso per convertire il volume operativo in volume standard.
La misurazione della pressione supporta molto più della semplice visualizzazione di un numero. Costituisce la base dati per il controllo, la protezione della sicurezza e la gestione intelligente della rete del gas.
Presentazione del trasmettitore di pressione al silicio diffuso WPCK63
La serie WPCK63 utilizza un elemento di rilevamento della pressione in silicio diffuso, un circuito di amplificazione ad alta affidabilità e un'ampia compensazione della temperatura per convertire la pressione misurata in un'uscita elettrica standard.
Il suo design compatto e leggero semplifica l'installazione in apparecchiature con spazio limitato. La struttura integrata in acciaio inossidabile migliora la resistenza alla corrosione, mentre il condotto del cavo corrugato e il connettore aeronautico supportano l'uso in ambienti sul campo impegnativi.
Il prodotto standard supporta intervalli di pressione da Da −100 kPa a 6 MPa, riferimenti di pressione relativa, assoluta e relativa sigillata, uscita 0,2–2,3 V o I²C, precisione ±0,5% FS e tempo di risposta non superiore a 1 ms.
Principali specifiche WPCK63
| Parametro | Specifiche |
|---|---|
| Principio di misurazione | Rilevazione diffusa della pressione al silicio |
| Intervallo di pressione | Da −100 kPa a 6 MPa |
| Riferimento di pressione | Calibro/calibro assoluto/sigillato |
| Uscite standard | 00,2–2,3 V/I²C |
| Precisione | ±0,5% FS |
| Isteresi | 00,1% FS |
| Ripetibilità | 00,1% FS |
| Deriva della temperatura | ≤±0,03% FS/°C |
| Tempo di risposta | ≤1 ms |
| Pressione di sovraccarico | 150%, 200% o 300% FS, a seconda della portata |
| Vita lavorativa | ≥1 × 10⁶ cicli di pressione |
| Temperatura di lavoro | Da −30°C a 85°C |
| Temperatura di conservazione | Da −40°C a 125°C |
| Stabilità a lungo termine | ≤±0,3% FS/anno |
| Filettatura di pressione standard | M20×1,5 |
| Materiale dell'alloggiamento | Acciaio inossidabile 304 |
| Materiale della membrana | Acciaio inossidabile 316L |
| Livello di protezione | IP68 |
| Collegamento elettrico | Tubo corrugato per cavi con connettore aeronautico M12 |
Gli intervalli di misurazione standard includono 0–10 kPa, 0–20 kPa, 0–35 kPa, 0–70 kPa, 0–100 kPa, 0–160 kPa, 0–250 kPa, 0–500 kPa, 0–1 MPa, 0–1,6 MPa, 0–2,5 MPa, 0–4 MPa e 0–6 MPa, insieme a un Opzione di pressione negativa −100–0 kPa.
Costruito per applicazioni esigenti di pressione del gas
Struttura compatta integrata in acciaio inossidabile
Le apparecchiature per il gas hanno spesso uno spazio di installazione limitato, in particolare all'interno di armadi di regolazione, gruppi di misurazione e terminali di monitoraggio distribuiti.
WPCK63 combina l'elemento sensibile, l'elettronica di compensazione e l'interfaccia di pressione meccanica in una struttura compatta del trasmettitore. La sua struttura in acciaio inossidabile supporta la resistenza alla corrosione e la durata meccanica senza richiedere un ampio involucro esterno.
L'alloggiamento standard utilizza acciaio inossidabile 304, mentre la membrana di pressione utilizza acciaio inossidabile 316L. È possibile discutere materiali alternativi dell'alloggiamento e configurazioni meccaniche per progetti specifici dell'applicazione.
Risposta dinamica veloce
La pressione all'interno di un sistema di gas può cambiare rapidamente quando:
- la domanda a valle aumenta o diminuisce;
- una valvola si apre o si chiude;
- un regolatore cambia posizione;
- una condizione operativa del compressore cambia;
- si verifica una perdita di pressione anomala.
Con un tempo di risposta non superiore a 1 ms, WPCK63 può fornire al controller un rapido feedback della pressione, aiutando il sistema a rispondere alle variazioni transitorie di pressione e a ridurre il ritardo del controllo.
Ampia compensazione della temperatura
Le apparecchiature a gas esterne possono subire significative variazioni di temperatura stagionali e tra il giorno e la notte.
La versione con uscita digitale è compensata da −10°C a 70°C, mentre la versione con uscita analogica è compensata da −20°C a 60°C. L'intervallo complessivo della temperatura di esercizio va da −30°C a 85°C.
Questa compensazione della temperatura aiuta a ridurre l'influenza ambientale sull'uscita della pressione e supporta un funzionamento stabile in armadi esterni, installazioni di tubazioni e altri ambienti mutevoli.
Protezione ambientale IP68
I trasmettitori di pressione del gas possono essere installati all'aperto, nel sottosuolo o in luoghi esposti a condensa, pioggia, polvere e umidità.
Il grado di protezione IP68 aiuta a proteggere i componenti interni di rilevamento e condizionamento del segnale dall'ingresso di polvere e acqua nelle condizioni di installazione specificate.
Ciò rende WPCK63 adatto per applicazioni come:
- Armadi regolatori del gas per esterni;
- punti di monitoraggio sotterranei;
- attrezzature per gasdotti;
- compartimenti per apparecchiature soggetti all'acqua;
- impianti industriali esposti.
Opzione di sicurezza intrinseca per aree pericolose
Il monitoraggio della pressione del gas può avvenire in aree in cui possono formarsi atmosfere contenenti gas infiammabili.
Le informazioni per l'ordinazione del WPCK63 includono un Ex IIC T6 Cal opzione di sicurezza intrinseca. Ciò consente di valutare il prodotto per applicazioni in aree pericolose se utilizzato secondo il certificato applicabile, i requisiti della barriera di sicurezza, le regole di cablaggio e la progettazione del sistema completo. ([winsen-sensor.com][2])
L'installazione finale in aree pericolose deve sempre seguire la configurazione del prodotto approvata e i requisiti normativi locali.
Configurazione flessibile per apparecchiature OEM
I produttori di apparecchiature per il gas possono utilizzare controller, alimentatori, connettori, interfacce di pressione e layout meccanici diversi.
WPCK63 può essere configurato in base agli effettivi requisiti di sistema.
Le opzioni di personalizzazione disponibili includono:
- intervallo di pressione;
- riferimento relativo, assoluto o sigillato;
- uscita analogica o digitale;
- filo di pressione;
- lunghezza del cavo;
- tipo di connettore;
- materiale abitativo;
- struttura di installazione;
- other output signals.
The I²C version uses a 3.0–3.6 V supply, while the 0.2–2.3 V output version supports a 3–24 V supply. Other outputs can be discussed for customized projects.
This flexibility allows the transmitter to be integrated into different gas-network terminals, regulator systems and metering platforms without forcing manufacturers to redesign the complete equipment architecture.
Application 1: Gas Pipeline Pressure Monitoring
Gas pipelines form a multi-level transmission and distribution network.
Pressure varies because of:
- gas demand;
- pipe friction;
- valve operation;
- regulator behavior;
- compressor output;
- temperature changes;
- leakage or equipment faults.
Distributed pressure transmitters installed at key network nodes allow operators to see these changes continuously.
Trasmissione ad alta pressione
Le sezioni ad alta pressione richiedono un intervallo di misurazione adeguato, capacità di sovraccarico e stabilità a lungo termine.
I dati sulla pressione possono supportare:
- monitoraggio del funzionamento delle condotte principali;
- controllo valvole e compressori;
- protezione da sovrapressione;
- analisi dell'andamento della pressione;
- dispacciamento remoto;
- avviso di caduta di pressione anomala.
WPCK63 fornisce intervalli selezionabili fino a 6 MPa, mentre la capacità di sovraccarico varia dal 150% al 300% FS in base all'intervallo selezionato. ([winsen-sensor.com][2])
Distribuzione a media pressione
I gasdotti a media pressione collegano le principali infrastrutture del gas con le stazioni di regolamentazione regionali e le reti a valle.
I dati continui sulla pressione aiutano gli operatori del gas a:
- mantenere l'equilibrio della pressione regionale;
- monitorare le condizioni di fornitura;
- identificare la perdita di pressione anomala;
- ottimizzare le impostazioni della valvola;
- migliorare l’efficienza dell’invio della rete.
When pressure measurements from multiple nodes are connected to a SCADA or IoT platform, the network becomes more visible and easier to manage.
Low-Pressure Delivery
Low-pressure networks require a different measurement strategy.
The total pressure may be lower, but smaller pressure changes can affect:
- end-user supply stability;
- gas appliance operation;
- commercial burner performance;
- regulator output quality.
WPCK63 provides low-range options beginning at 0–10 kPa, allowing the measuring range to be matched more closely to the application rather than using an unnecessarily broad range.
For a broader discussion of pressure measurement across the gas network, see Pressure Sensors Deliver Safety Insights Across Gas Transmission and Distribution Networks.
Application 2: Gas Regulator Cabinets
A gas regulator cabinet connects the upstream distribution network with downstream users.
Its core function is to reduce and stabilize gas pressure. Regardless of how the inlet pressure or downstream demand changes, the outlet pressure must remain within the specified operating range.
A typical regulator cabinet monitors:
- inlet pressure;
- outlet pressure.
More safety-critical configurations may include an additional outlet transmitter for redundancy, verification or independent protection.
Inlet Pressure Monitoring
The inlet transmitter determines whether upstream pressure remains within the regulator’s acceptable operating range.
Una pressione di ingresso eccessivamente elevata può sollecitare l'apparecchiatura di regolazione. Una pressione in ingresso insufficiente può impedire al regolatore di mantenere l'alimentazione a valle.
Feedback sulla pressione di uscita
La pressione di uscita è la principale variabile di controllo.
Il trasmettitore invia continuamente la pressione effettiva regolata al controller. Il segnale può essere utilizzato per:
- regolare il meccanismo di regolazione;
- mantenere il setpoint di pressione;
- rilevare il superamento della pressione;
- attivare allarmi di sovrapressione o sottopressione;
- attivare la logica di spegnimento di sicurezza.
Perché WPCK63 è adatto per armadi di regolazione
WPCK63 combina diverse caratteristiche utili per le apparecchiature di regolazione del gas per esterni:
- risposta rapida;
- gamme selezionabili di bassa e media pressione;
- ampia compensazione della temperatura;
- Protezione IP68;
- opzione di sicurezza intrinseca;
- struttura in acciaio inox;
- uscita e connessione personalizzabili;
- long-term stability of ≤±0.3% FS/year.
These features help transform the regulator cabinet from a passive pressure-reduction device into an intelligent control node capable of remote monitoring, alarm linkage and condition diagnosis.
Read more in Come i sensori di pressione stabilizzano gli armadi dei regolatori del gas.
Application 3: Gas Flow Meter Pressure Compensation
Gas volume changes with pressure and temperature.
A flow meter measures gas under the actual pipeline conditions. For standardized reporting, energy management or trade settlement, the measured operating volume may need to be converted to a standard reference condition.
This calculation normally requires three inputs:
- gas-flow data;
- gas temperature;
- gas pressure.
The pressure transmitter therefore directly influences the accuracy of the final compensated volume.
Pressure Sensor Requirements for Gas Metering
A pressure transmitter used with a gas flow meter should provide:
- suitable measurement accuracy;
- low hysteresis;
- good repeatability;
- low long-term drift;
- fast dynamic response;
- stable temperature behavior;
- convenient electrical integration.
WPCK63 provides 0.1% FS hysteresis, 0.1% FS repeatability and long-term stability of no more than ±0.3% FS per year.
Its analogue and I²C output options allow it to connect with different flow-meter controllers and compensation systems.
The final configuration should be selected according to the required metrological performance, calibration procedure, pressure range and flow-meter certification requirements.
From Pressure Measurement to Smart Gas Management
A modern pressure transmitter is no longer only a measurement component.
When connected to a controller, communication network and cloud platform, pressure data can support:
- real-time pressure visualization;
- automatic alarm generation;
- analisi dell'andamento della pressione;
- regional supply balancing;
- remote equipment diagnosis;
- preventive maintenance;
- digital-twin modelling;
- historical event recording.
A typical smart gas architecture includes:
| System Layer | Funzione |
|---|---|
| WPCK63 pressure transmitter | Converts gas pressure into an electrical signal |
| Local controller | Processes data and performs alarm or control logic |
| Communication network | Transfers pressure data to the monitoring platform |
| SCADA or IoT platform | Displays current status and historical trends |
| Management system | Supports dispatching, maintenance and emergency response |
By deploying pressure transmitters at multiple points, gas operators can move from reacting after a failure toward identifying abnormal trends before they become larger problems.
Selecting the Right WPCK63 Configuration
Select the Pressure Range
The range should cover the normal operating pressure while maintaining useful measurement resolution.
The selection should also consider:
- startup pressure;
- pressure surges;
- regulator failure conditions;
- proof pressure;
- system test pressure;
- safety margin.
Confirm the Pressure Reference
WPCK63 supports:
- gauge pressure;
- absolute pressure;
- sealed-gauge pressure.
The correct reference depends on the control calculation and installation environment.
Confirm Media Compatibility
The diaphragm and all parts contacting the medium must be compatible with:
- natural gas;
- LPG;
- hydrogen-blended gas;
- pipeline moisture;
- condensate;
- odorants;
- oils and other impurities.
Media compatibility should be confirmed before final model selection.
Select the Output Signal
Available standard outputs include:
- 0.2–2.3 V;
- I²C.
Other outputs can be evaluated according to the controller, cable distance, power supply and electromagnetic environment.
Evaluate the Installation Environment
Important considerations include:
- hazardous-area classification;
- IP protection requirement;
- working temperature;
- humidity and condensation;
- vibration;
- corrosion conditions;
- cable and connector protection.
Frequently Asked Questions
What is WPCK63 designed to measure?
WPCK63 is designed for gas and liquid pressure measurement and can be used in gas systems, intelligent water supply, water treatment, pneumatic control and hydraulic control equipment.
Quale intervallo di pressione supporta WPCK63?
L'intervallo di pressione disponibile va da −100 kPa a 6 MPa, con più intervalli standard compresi tra 0–10 kPa e 0–6 MPa.
Quali segnali di uscita sono disponibili?
Le uscite standard sono 0,2–2,3 V e I²C. Altri segnali possono essere personalizzati in base alle esigenze del progetto.
Quanto è veloce la risposta?
Il tempo di risposta specificato non è superiore a 1 ms.
Qual è la precisione di misurazione standard?
La precisione standard pubblicata è ±0,5% FS.
WPCK63 può essere utilizzato all'aperto?
WPCK63 ha un grado di protezione IP68 e un intervallo di temperatura di funzionamento compreso tra −30 °C e 85 °C, supportando installazioni esterne ed esposte impegnative se installato correttamente.
WPCK63 supporta le applicazioni per aree pericolose?
The ordering information includes an Ex ia IIC T6 Ga intrinsic-safety option. The final installation must match the approved product configuration and associated safety requirements.
Can the pressure thread be customized?
Yes. The standard thread is M20 × 1.5, while other pressure interfaces can be customized.
Can WPCK63 be integrated into gas flow meters?
Yes. It can provide the real-time pressure input required for temperature and pressure compensation. The complete metering system must still be calibrated and validated according to its applicable metrological requirements.
Conclusion: Reliable Pressure Data for Safer Gas Infrastructure
From transmission pipelines and regional distribution networks to regulator cabinets and gas flow meters, reliable pressure measurement supports every major stage of the gas supply chain.
IL WPCK63 Trasmettitore di pressione diffusa al silicio combines:
- selectable pressure ranges;
- risposta rapida;
- stainless-steel construction;
- ampia compensazione della temperatura;
- Protezione IP68;
- intrinsic-safety configuration;
- analogue and digital outputs;
- flexible OEM customization.
By converting pressure changes into accurate and continuously available data, WPCK63 helps gas-equipment manufacturers and network operators improve regulation, warning, metering, remote monitoring and preventive maintenance.
View product specifications, download the manual or request sample support from the WPCK63 product page.
