La variable presión es la más medida y considerada dentro la instrumentación industrial, ya que con ella se pueden medir de forma indirecta otras variables. Contar con un sensor de presión de calidad y específico para el control de proceso que se desea realizar es importante.
Para que sepamos cual sensor de presión elegir en este articulo vamos a conocer un poco de estos elementos primarios tanto para la medición, automatización y el control.
¿Qué es un sensor de presión?
Un sensor de presión es un elemento primario de la instrumentación industrial, su función es detectar la variable presión para luego ser medida, transmitida o/y controlada. Hay variables como el nivel, el caudal y la temperatura que pueden ser medidas a partir de la presión.
Entonces, es relevante explicar que la presión como variable industrial se puede definir como la fuerza que ejerce la sustancia objeto sobre una superficie, sus unidades técnicas industriales son PSI (libra/pul2), Pascal (Nw/m2), bar (1atm) y mmHg. Pudiendo hacerse transformación o conversión de unidades entre ellas.
Un sensor de presión detecta la variable por medio de un elemento sensible a la misma, luego se causa una señal que va por lo general a un transductor para luego ser medida o amplificada y transmitida al resto del lazo de control.
Sensor de presión funcionamiento
No existe un único funcionamiento de los sensores de presión, puesto que hay una gran variedad y tipos. Desde valores muy bajos se puede hace la detección o medición de presión, valores cercanos, casi considerados como vacío, hasta miles de toneladas por unidad de área. Por tal motivo, es muy amplia la gama de sensores de presión. El rango de cada uno está relacionado a su aplicación, con el tipo de sensor de presión a utilizar. La medición de presión se puede realizar desde valores muy bajos considerados casi como vacío que requieren sensores de presión muy sensibles y precisos; hasta miles de toneladas por unidad de área.
El rango de cada uno está relacionado a su aplicación, con el tipo de sensor de presión, es decir con su propio principio de funcionamiento, el para qué se usan los sensores de presión. En esta nota no pretendemos mostrarte todos, solo darte una orientación para que los reconozcas para cuando vayas a elegir un sensor de presión ideal a tus requerimientos. Si bien en la web hay material de sensores de presión en PDF, te invitamos a visitar nuestra página y conocer otros sensores.
Tipos de sensores de presión
Para hablar de los diferentes sensores de presión primeramente vamos a clasificarlos según varias características a considerar, el Nombre del sensor de presión bajo estas premisas pueden variar un poco entre los fabricantes, pero en rasgos generales estos elementos primarios pueden ser:
Sensores de presión Mecánicos:
Diafragma
Tubo de Bourdon
Fuelle
Espiral
Membrana
Los rangos de medida de este tipo de sensores de presión van desde más o menos 50 mm cda hasta 600 bar con precisión de 0.5% hasta 1%, con límite máximo de temperatura de trabajo de 90° C.
Sensor de presión electromecánico:
Capacitivo
Resistivo
Inductivo
Piezoeléctrico
De galgas extensiométricas
En este grupo los rangos de medida van desde 0.05 bar hasta 600 bar con precisión de 0.3% hasta 1%. Donde el máximo límite de temperatura de trabajo está entre 80° C y 150° C.
Otra manera de nombrar los sensores de presión es bajo la premisa de la forma de medir la variable presión. En aplicaciones industriales estos instrumentos pueden ser:
Los sensores de presión mecánicos:
Están los que efectúan la medición balanceando una fuerza conocida con otra desconocida
Los que emplean una deformación cuantitativa de una membrana elástica para determinar la presión.
Esto lleva a los tres tipos de sensores de presión mecánica:
El sensor de presión al vacío o de presión absoluta, donde un lado está al vacío y el otro al valor real.
El sensor de presión relativa o manométrica, un lado está sometido a la presión atmosférica y el otro a la presión medida, la diferencia entre ellas es la presión real.
El sensor de presión diferencial, este dispositivo tiene dos entradas, la diferencia de presión entre estas dos señales es la medida real.
Los sensores de presión electromecánicos:
Estos miden, por lo general, la presión con un elemento mecánico y bajo el principio del transductor de presión le convierten en una señal eléctrica para energizar un circuito de medición o para ser transmitida.
Los sensores de presión electrónicos:
Miden usando los cambios físicos que puedan detectar para luego alimentar un circuito electrónico, para medir o transmitir. Un ejemplo de estos es el sensor de presión resonante, el cual funciona aprovechando los cambios de frecuencia de resonancia de un sensor resonante, estilo silicio y cuarzo, que están bajo presión para medir la tensión eléctrica.
Sensor de presión aplicaciones
Como se pueden sensar otras variables a partir de la presión, esto significa que se debe ver un sensor de presión con una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo el nivel en tanques y el caudal en tuberías, se puede medir con sensores de presión diferencial.
A esto se le agrega la gran variedad de áreas especiales de aplicación como el médico hospitalaria, la de calidad del ambiente, la automotriz y otras. En todas las especialidades el uso de sensores de presión es amplio. Por lo antes expuesto es lógico pensar que es muy extensa la gama de sensores de presión
Algunos ejemplos de sensores de presión
Un sensor de presión estática mide la presión de un fluido a presión constante no agregando ninguna velocidad al mismo. Los sensores de presión de aire miden la relación del aire dentro de la llanta con respecto al ambiente. Mientras que con un sensor de presión de agua se determina el caudal de este líquido para el suministro local. Otra manera de apreciar los sensor de presión es con los modelos Arduino de tipo capacitivo, con una presión muy baja se puede activar un sistema touchless.
