Instrumentos de Medicion de Presion
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Definición de Presión
La presión puede definirse como una fuerza por
unidad de área o superficie, en donde para la
mayoría de los casos se mide directamente por su
equilibrio con otras fuerzas conocidas que pueden
ser la de una columna liquida, un resorte, un embolo
cargado con un peso o un diafragma cargado con un
resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir
una deformación cualitativa cuando se le aplica la
presión, esta puede expresarse en unidades tales
como pascal, bar, atmósferas, kilogramos por
centímetro cuadrado y psi. (libras por pulgada
cuadrada)
Relación entre las diferentes
unidades de Presión
Tipos de Presión
Presión Absoluta
Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío
perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero
únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo
que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso
o la velocidad molecular es muy pequeña.
Presión Atmosférica
El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al
tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir
que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión
ejercida por la atmósfera de la tierra. Al nivel del mar o a las
alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a
14.7 lb/plg2 (101,325Kpa), ,disminuyendo estos valores con la
altitud.
Presión Manométrica
Son normalmente las presiones superiores a la
atmosférica..
La presión puede obtenerse adicionando el valor
real de la presión atmosférica a la lectura del
manómetro.
Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión
Atmosférica.
Vacío
Se refiere a presiones manométricas menores que
la atmosférica. Los valores que corresponden al
vacío aumentan al acercarse al cero absoluto.
Representación de Presiones
Tipos de Medidores de Presión
Mecánicos
Electromecánicos
Neumáticos
Electrónicos
Tipos de Medidores de
Presión
Medidores Mecánicos
Mecánicos
•Primario de Medida Directa
•Primarios Elásticos
Elementos primarios de medida
directa: 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.
Barómetro de Cubeta Manómetro en U
Elementos primarios elásticos: 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.
El manómetro de Bourdon es el ejemplo típico de esta clase
Manometros de tubo Bourdon
El tubo Bourdon: Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión,
por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y este desplazamiento mueve un
juego de palancas y engranajes que lo transforman en el movimiento amplificado de una
aguja que indica directamente la presión en la escala.
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
Los manómetros de fuelle tienen un
elemento elástico en forma de fuelle (como
el acordeón) al que se le aplica la presión a
medir, esta presión estira el fuelle y el
movimiento de su extremo libre se
transforma en el movimiento de la aguja
indicadora.
Presión Medida
Una variante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafragma,
en este caso la presión actúa sobre un diafragma elástico el que se deforma y la deformación
se convierte en el movimiento del puntero indicador.
Elementos Mecánicos
Tipos de Medidores de
Presión
Medidores
Electromecánicos
Electromecánicos • Transmisores electrónicos de equilibro de fuerza
• Resistivos
• Magnéticos
• Capacitivos
• Extensiométricos
• Piezoeléctricos
Transmisores electrónicos de equilibrio
de fuerzas
Para este tipo de medidores se utiliza un
transmisor electrónico que genera una
señal en base a la posición de un
sensor.
La posición del sensor determina la
presión ejercida sobre la misma.
Detector de Inductancias
Transformador Diferencial
Detector Fotoeléctrico
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.
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
Transductores Piezoeléctricos
Son materiales cristalinos que, al deformarse
físicamente por la acción de una presión,
generan una señal eléctrica.
Tipos de Medidores de
Presión
Medidores Neumáticos
Neumáticos
• Utilizan elementos mecánicos con
desplazamiento de gases
Transmisores neumáticos
Los transmisores neumáticos se basan en el
sistema tobera-obturador que convierte el
movimiento del elemento de medición en una
señal neumática.
El sistema tobera-obturador consiste en un tubo
neumático aumentado a una presión constante P,
con una reducción en su salida en forma de tobera,
la cual puede ser obstruida por una lámina llamada
obturador cuya posición depende del elemento de
medida.
Tipos de Medidores de
Presión
Medidores Electrónicos
Electrónicos
• Mecánicos
• Medidor McLeod
• Térmicos
• Ionización
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.
Transductores Térmicos
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.
Transductor Bimetálicos
Utiliza una espiral bimetálica 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 filamento caliente
Consiste en un tubo electrónico con un filamento de tungsteno por una rejilla en forma de bobina, la cual a su vez esta envuelta por una placa colectora.
La emisión de iones es proporcional a la presión del gas dentro del tubo.
Medidores digitales
Medidores de presión de mano /
Medidores de presión digitales
Medidores de Presión de Caratula/Analógicos
Calibradores de Presión
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