Gli impianti industriali costituiscono frequentemente una zona pericolosa. Molti materiali essenziali per i processi produttivi o gli stessi prodotti finiti sono infiammabili o esplosivi. Più questi materiali sono necessari per il processo manifatturiero o sono prodotti - ad esempio nell'industria chimica e petrolchimica e perfino in quella alimentare - più elevato è il rischio e più difficili da raggiungere sono le misure di sicurezza necessarie. Ogni piccola scintilla, qualsiasi sovra riscaldamento può causare un'esplosione con conseguenze fatali. La strumentazione di misura e controllo di elevata qualità è certamente utile per la prevenzione e la relativa taratura periodica è effettuata sempre di più direttamente sull'impianto, tramite l'utilizzo di calibratori portatili. I requisiti di questi strumenti per le tarature e le verifiche in aree pericolose sono estremamente elevati.
La semplice spiegazione fisica di un'esplosione fornisce i primi indizi ai numerosi problemi di sicurezza. Gli elementi necessari per un'esplosione sono in generale, un gas combustibile, ossigeno (atmosfera dell'ambiente) e una sorgente effettiva d'innesco. Tuttavia, un'atmosfera esplosiva avviene soltanto con un certo rapporto di miscelazione tra gas e ossigeno. La miscela non deve essere né troppo ricca, né troppo povera. Questo significa che, se la concentrazione di gas combustibile è troppo piccola o troppo grande, l'esplosione potrebbe non esserci. Se il rapporto di miscelazione è in mezzo a questi valori, l'atmosfera è esplosiva. Il suo innesco può verificarsi in diversi modi, ad esempio con superfici surriscaldate, con scintille di origine meccanica o elettrica o con l'elettricità statica.
In base al pericolo di esplosione, le corrispondenti aree industriali sono divise in tre zone, che la normativa IEC 60079-10-1 definisce come segue: Zona 0: Un'area nella quale l'atmosfera esplosiva è presente in modo permanente, per una lunga durata o frequentemente.
Zona 1: Un'area nella quale è possibile prevedere il verificarsi di una atmosfera esplosiva, periodicamente o occasionalmente durante il funzionamento normale.
Zona 2: Un'area nella quale non è possibile prevedere il verificarsi di una atmosfera esplosiva nel funzionamento normale. Nel caso avvenga una volta, sarà per un breve periodo. I calibratori portatili per taratura in campo devono essere omologati per le rispettive zone. Gli strumenti per zona 0 sono ovviamente soggetti a requisiti più stringenti di quelli per zona 1 o zona 2. Una considerazione importante per l'uso dei calibratori in campo è la temperature di innesco della miscela aria-gas. La temperatura superficiale dei componenti del calibratore, come ad esempio il circuito stampato, deve essere inferiore a tale valore.
Le atmosfere esplosive non possono però essere sempre completamente evitate. È necessario quindi prendere misure per prevenire il loro innesco, che sono dipendenti della classificazione dell'area. Fondamentalmente, le fonti d'innesco dovrebbero essere evitate nelle aree pericolose. Queste fonti includono anche i calibratori privi della relativa omologazione, che possono innescare un'esplosione per scintille da attrito o impatto o per una scarica elettrostatica.
Questo potenziale pericolo può essere prevenuto attraverso materiali e criteri di progettazione adeguati per il calibratore. Ad esempio, utilizzando plastiche ABS protette contro i disturbi EMC è possibile prevenire scariche elettrostatiche dalla custodia del calibratore. La "idoneità Ex" di uno strumento è garantita dal certificato ATEX. Alla base di questa certificazione c'è la direttiva comunitaria 94/9/EC, che ha come obiettivo quello di evitare esplosioni indesiderate nell'industria e che contiene i requisiti per i calibratori, le apparecchiature ed i componenti. Se i calibratori sono progettati, sviluppati e costruiti in accordo alla direttiva possono essere sottoposti alle prove di tipo EC. Se le prove sono superate, lo strumento è certificato ATEX e può essere utilizzato per la taratura dei parametri di processo in aree classificate a rischio di esplosione.
È importante rilevare che, gli strumenti di misura installati in aree classificate a rischio di esplosione, dovrebbero essere verificati o calibrati esclusivamente da calibratori a sicurezza intrinseca, che sono realizzati con componenti elettronici specifici. Questo garantisce che i calibratori non generino scintille o temperature d'innesco. I circuiti interni dei calibratori come i modelli Pascal 100/IS, Pascal ET/IS e CPH65I0 sono limitati in corrente e in tensione. L'energia generata è quindi anch'essa limitata in modo tale che, anche in condizioni di guasto, ogni pericolo d'innesco sia eliminato. I calibratori a sicurezza intrinseca si dividono in tre diversi livelli di protezione "ia", "ib" and "ic". Uno strumento con classificazione "ia" ha due componenti ridondanti (es. in caso di guasto di due componenti critici per la sicurezza, un terzo fornisce la relativa funzione). Per il livello di protezione "ib" c'è solo un componente ridondante e per il livello "ic" non è presente alcuna ridondanza. L'affidabilità non è comunque l'unico criterio da valutare per i calibratori a sicurezza intrinseca. Solo questi strumenti assicurano la migliore precisione possibile e la sicurezza nella taratura.
Ad esempio, nel caso un trasmettitore ATEX sia tarato con un calibratore non a sicurezza intrinseca, non è possibile escludere eventuali danni dovuti alla mancata limitazione delle uscite in corrente e tensione. In linea di principio è possibile interporre delle barriere zener, ma esse influiscono sulla precisione della taratura e complicano notevolmente il collegamento tra il calibratore e il dispositivo in prova. La richiesta di calibratori portatili in aree pericolose è in continuo aumento - non solo per ragioni di sicurezza, ma anche perché i dispositivi da tarare rimangono sull'impianto e possono essere verificati con precisione. Le attività di taratura in campo con calibratori portatili evitano o limitano l'interruzione del processo di produzione. L'operatore dell'impianto può quindi risparmiare tempo e quindi denaro.
