Transductofres

Apuntes de transductores

Universidad de Cádiz. Área de Electrónica Dpto. ISA, TE y Electrónica Juan Antonio Gil Fernández. Alumno Colaborador Prof. Dr. Juan José González de la Rosa

4. TRANSDUCTORES DE PRESIÓN

a mayoría de los sistemas de control de procesos industriales requieren la medida de presión, por lo que existen diversos tipos de sensores y medidores de presión. Antes deconsiderar éstos en detalle, es importante explicar algunos términos usados en la medición de presiones, así como establecer la diferencia entre presión absoluta, presión de dispositivo y presión diferencial. La presión absoluta de un fluido es la diferencia entre la presión de un fluido y el cero absoluto de presión, mientras que la presión de dispositivo indica la diferencia entre la presión delfluido y la presión atmosférica. Por tanto, la presión absoluta y la mostrada por el dispositivo están relacionadas por la expresión:

L

Presión absoluta = Presión de dispositivo + Presión atmosférica El término presión diferencial se usa para describir la diferencia entre dos presiones absolutas, tales como las medidas en dos puntos de un fluido (a menudo entre los dos lados de un limitador deflujo en un sistema de medida de caudal). El rango de presiones para el que comúnmente se requiere la medida se extiende desde 1,013 a 7000 bares (1 a 6910 atmósferas.) En la próxima discusión, por tanto, se describen primero los dispositivos usados para medir presión en este rango medio más frecuente, siguiendo a continuación con técnicas empleadas para medir presiones fuera de este rango. 1.-Medida de presiones de rango medio El único instrumento capaz de medir presiones en el rango 1,013 y 7000 bares es el manómetro de tubo en forma de “U”, de forma que uno de los extremos del tubo ha sido sellado y evacuado. La figura muestra un tubo en “U” sellado que contiene un fluido, y la presión desconocida se aplica al extremo abierto del tubo. La presión absoluta se mide en como la diferenciaentre los niveles de mercurio en ambos brazos del tubo. En este caso, la presión absoluta coincide con la de dispositivo, ya que la presión del vacío es nula.

Aparte la dificultad de juzgar exactamente los niveles de los meniscos de mercurio, un instrumento de estas características no puede dar una medida perfecta a causa de la imposibilidad de conseguir un vacío total del extremo cerrado deltubo. Aunque es posible por técnicas modernas diseñar un instrumento que ofrezca una medida razonablemente precisa de presión absoluta, el problema se evita normalmente en la práctica midiendo la presión de dispositivo en lugar de la presión absoluta.

La presión de dispositivo se mide generalmente de dos formas, bien se compara con un peso conocido actuando sobre un área conocida, o bien pordeformación de elementos elásticos. Los instrumentos que pertenecen al primer tipo son versiones del manómetro de tubo en forma de “U” y del medidor de peso muerto, mientras que el segundo tipo consiste en un diafragma o en variantes del tubo de Bourdon. Aparte de estos dos tipos cl sicos de dispositivos de medida, los desarrollos modernos en á electrónica permiten usar actualmente otros principios enla medida de la presión, como en el dispositivo de cable resonante. La elección entre los diferentes tipos de instrumentos disponibles para la medición de presiones de rango medio, generalmente está fuertemente influida por la aplicación. Los manómetros de tubo en forma de “U”, se usan comúnmente en aplicaciones donde se requiere una indicación visual de los niveles de presión, y los indicadoresde peso muerto, debido a su mejor precisión se usan en los procesos de calibración de otros instrumentos de medida de presión. Donde se requiere compatibilidad con esquemas de control automático, la elección de un transductor está normalmente en uno tipo diafragma o en un tubo de Bourdon. L instrumentos de tipo os “fuelle” se usan también para este propósito pero mucho menos frecuentemente,...