Sensores y Transmisores

Universidad Veracruzana
Facultad de Ciencias Químicas
Campus Coatzacoalcos
Dinámica y Control de Procesos

Sección: 802
Altamirano Pérez Jemimah Sarai

Sensores, transmisores
y válvulas de control

SENSORES DE PRESION
El sensor de presión más común es el tubo de Bourdon, consiste básicamente en un tramo de tubo en forma de herradura, con un extremo sellado y el otro conectado a lafuente de presión. Debido a que la sección transversal del tubo es elíptica o plana, al aplicar una presión el tubo tiende a enderezarse, y al quitarla, el tubo retorna a su forma original, siempre y cuando no se rebase el limite de elasticidad del material del tubo. El rango de presión que se puede medir con el tubo de Bourdon depende del espesor
de las paredes y del material con que se fabrica eltubo.

Otro tipo de sensor de presión es el fuelle, el cual semeja una cápsula corrugada hecha de algún material elástico.

La cantidad de expansión o contracción es proporcional a la presión que se aplica. Un sensor semejante al de fuelle es el de diafragma que se muestra en las figuras C-2b y C-5; cuando se incrementa la presión en el proceso, el centro del diagrama se comprime; la cantidadde movimiento es proporcional a la presión que se aplica.
SENSORES DE FLUJO
Medidor de flujo. Que es un disco plano con un agujero, El disco se inserta en la línea de proceso, perpendicular al movimiento del fluido, con objeto de producir una caída de presión, AZ’, la cual es proporcional a la razón de flujo volumétrico a través del orificio.

Generalmente, la caída de presión a través delorificio se mide con:
1. Espítas laterales, figura C-7, las cuales son las más comunes. La técnica consiste en medir la caída de presión en las cejas con que se sostiene al orificio en la línea de proceso.
2. Espítas de vena contracta, figura C-8; se indica la caída de presión más grande.
3. Otros tipos en los que se incluyen espítas radiales, angulares y de línea; éstos no son tan populares comolos dos anteriores.
La que se coloca antes del orificio se conoce como espíta de alta presión, y la que se coloca después del orificio se denomina espíta de baja presión.

Otro tipo común de sensor es el medidor magnético de flujo. El principio de operación de este elemento es la ley de Faraday; es decir, cuando un material conductor (un fluido) se mueve en ángulo recto a través de un campomagnético, se induce un voltaje, el cual es proporcional a la intensidad del campo magnético y a la velocidad del fluido. Si la intensidad del campo magnético es constante, entonces el voltaje únicamente es proporcional a la velocidad del fluido; además, la velocidad que se mide es la velocidad promedio.
Para la calibración de este medidor de flujo se debe tomar en cuenta el área de la seccióntransversal del tubo, de manera que con la electrónica que se asocia al medidor sea posible calcular el flujo volumétrico; por tanto, la salida se asocia linealmente con la razón de flujo volumétrico.
Otro medidor de flujo importante es el medidor de turbina..
Es uno de los más precisos de que se dispone comercialmente. Su principio de funcionamiento se basa en un rotor que se hace girar con elflujo del líquido; la rotación de las aspas se detecta mediante una bobina de colección magnética, la cual emite pulsos a una frecuencia que es proporcional a la razón de flujo voluétrico; este pulso se convierte en una señal equivalente de 4-20 mA, de manera que se pueda utilizar con instrumentación electrónica estándar, el convertidor o transductor es generalmente parte integral del medidor. Uno delos problemas que más comúnmente se asocia con los medidores de turbina es el de los cojinetes (rodamientos), por lo que se requiere que los líquidos sean limpios y con algunas propiedades lubricantes.
Hasta aquí se estudiaron tres de los medidores de flujo que se utilizan más comúnmente en la industria de proceso, aunque existen muchos otros tipos, que van desde el rotámetro, toberas de...