Definición de Presión
La presión es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmósferas, kilogramos por centímetro cuadrado y psi. (libras por pulgada cuadrada)
Tipos de Presión
Sensor de Presión
Los sensores de presión responden a la presión de un vacío perfecto (sensores de presión absoluta), a la presión atmosférica (sensores de presión manométrica), o a la presión de un segundo sistema (sensores de presión diferencial), tal como la presión dentro de un serpentín o filtro.
La presión puede ser generada por un ventilador, una bomba o condensador, una caldera u otros medios.
Los sensores de presión miden la presión de un gas o líquido
Tipos de Medidores de Presión
Mecánicos
Electromecánicos
Neumáticos
Electrónicos
SubMedidores Mecánicos
Tipos de Medidores de Presión Mecánicos
Primario de Medida Directa
Primarios Elásticos
Tipos de Medidores de Presión
Elementos primarios de medida directa que miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas.
Ejemplos barómetro cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana
(Gp:) pamb
(Gp:) l (mm Hg = Torr)
(Gp:) G A S
Elementos primarios elásticos que se deforman por la presión interna del fluido que contienen.
Ejemplos : tubo de Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle
Elementos primarios elásticos
El tubo de Bourdon es un tubo de sección elíptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. Al aumentar la presión en le interior del tubo, este tiende enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja.
El elemento espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de un eje común, y el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de hélice.
MANÓMETROS
El manómetro es un aparato que sirve para medir la presión de gases o líquidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los metálicos.
Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquido manométrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U.
En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor.
Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.
Elementos primarios elásticos
El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rígidamente entre si por la soldadura, de forma que al aplicar presión, cada capsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas.
Elementos primarios elásticos
El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.
SubMedidores Electromecánicos
Tipos de Medidores de Presión Electromecánicos
Transmisores electrónicos de equilibro de fuerza
Resistivos
Magnéticos
Capacitivos
Extensiométricos
Piezoeléctricos
Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas
Consiste en una barra rígida apoyada en un punto sobre la que actúan dos fuerzas en equilibrio. El desequilibrio entre estas dos fuerzas da lugar a una variación de la posición relativa de la barra
Un oscilador genera una señal en base a la posición de un sensor. La posición del sensor determina la presión ejercida sobre la misma.
Se puede encontrar tres tipos; El detector de inductancia, El transformador diferencial, el detector fotoelectrico
Detector de Inductancias
TRANSFORMADOR DIFERENCIAL
El transformador se cierra magnéticamente con la barra de equilibrio de fuerzas
DETECTOR FOTOELECTRICO
Transductores Resistivos
En este tipo de Transductores se aprovecha un cambio de resistencia (del sensor o del circuito en que esta) para medir la presión del sistema.
Para esto el puente de Wheastone es muy utilizado.
Transductores Magnéticos
Existen dos tipos de Transductores Magnéticos
Transductores de inductancia variable
Transductores de reluctancia variable
Transductores de inductancia y reluctancia variable
Inductancia Variable
Núcleo Magnético en un Campo electromagnético
Reluctancia Variable
Núcleo Magnético en un Campo Magnético
Transductores Capacitivos
Se basan en la variación de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas por la aplicación de presión. La placa móvil tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas.
Pueden ser de dos tipos:
Capacidad fija
Capacidad variable
Galgas Extensométricas
Se basan en la variación de longitud y de diámetro, por lo tanto de resistencia, que tiene lugar cuando un hilo de resistencia se encuentra sometido a una tensión mecánica por la acción de una presión.
Existen dos tipos de galgas cementadas y sin cementar
Las galgas forman parte de un puente Wheastone.
Galgas Extensométricas
El intervalo de medida de estas galgas es de 0,6 a 10,000 Kg/ cm2
Su precisión es del orden de ± 5 %
Puente de Wheastone
Transductores Piezoeléctricos
Son materiales cristalinos que, al deformarse físicamente por la acción de una presión, general una señal eléctrica.
SubMedidores Neumáticos y Electrónicos
Tipos de Medidores de Presión Neumáticos y Electrónicos
Neumáticos
Utilizan elementos mecánicos con desplazamiento de gases
Electrónicos
Mecánicos
Medidor McLeod
Térmicos
Ionización
SubMedidores Neumáticos
SubMedidores Electrónicos de Vacío
Transductores Mecánicos de Fuelle y Diafragma
Trabajan en forma diferencial entre la presión atmosférica y la del proceso. Pueden estar compensados con relación a la presión atmosférica y calibrados en unidades absolutas.
Medidor McLeod
Se utiliza como aparato de precisión en la calibración de los restantes instrumentos. Se basa en comprimir una muestra del gas de gran volumen conocido a un volumen mas pequeño y a mayor presión mediante una columna de mercurio en un tubo capilar.
Transductores Térmicos
Se basan en el principio de la proporcionalidad entre la energía disipada desde la superficie caliente de un filamento calentado por una corriente constante y la presión del gas ambiente cuando el gas esa a bajas presiones absolutas.
Transductor térmico de termopar
Transductor Pirani
Transductor bi-metálico.
Transductor térmico de termopar
Contiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeño termopar. Al pasar una corriente constante a través del filamento, su temperatura es inversamente proporcional a la presión absoluta del gas.
Transductores Térmicos Transductor Pirani
Utiliza un circuito de puente de Wheastone que compara las resistencias de dos filamentos de tungsteno, uno sellado en alto vacío en un tubo y el otro en contacto con el gas medido y por lo tanto pierde calor de conducción.
Transductor Bimetálicos
Utiliza una espiral bimetalica calentada por una fuente de tensión estabilizada. Cualquier cambio en la presión produce una deflexión de la espiral, que a su vez esta acoplada a un índice que señala la escala el vacío.
Transductor de Ionización
Se basan en la formación de los iones que se producen en las colisiones que existan entre moléculas y electrones. La velocidad de formación de estos iones, es decir la corriente iónica, varia directamente con la presión.
Transductor de filamento caliente
Transductor de catado frío
Transductor de cátodo frío
Se basa en le principio de la medida de una corriente iónica producida por una descarga de alta tensión.
Los electrones desprendidos del cátodo toman un movimiento en espiral al irse moviendo a través de un campo magnético en su camino hacia el ánodo
