Medidores de Presin

Un transductor de entrada es un dispositivo que convierte una seal NO electrica en seal electrica.

SEALES NO ELECTRICAS(PROPIEDADES FISICAS)Calor,Peso,PRESION,Ph,Caudal,Nivel,Temperatura,Viscosidad................TRANSDUCTORESLa presion es una propiedad fisica para cuya medicion se dispone de muchos tipos de instrumentos por ejemplo el calibrador de Pirani para presiones bajas.

TRANSDUCTORESMEDICION DE PRESION BAJALas presiones bajas son facilmente determinadas mediante un transductor de entrada resistiva llamado MANOMETRO DE PIRANI.VoConfiguracion Puente para un Manometro de PiraniTRANSDUCTORESEFECTO PIEZO ELECTRICOEl efecto piezo electrico se conoce desde hace 100 aos Ciertos materiales cristalinos como Sal de Rochelle,Cuarzo y Ceramicas (titanato de bario) generan un vltaje cuando son deformados. Asi la fuerza o presion en un material piezo electrico produce un vloltaje que es directamente proporcional en signo y en magnitud al esfuerzo aplicadoAvFLEXIONTRANSDUCTOR DE CRISTAL PIEZO ELECTRICOTRANSDUCTORESLA MAYORIA DE LOS TRANSDUCTORES QUE MIDEN PRESION INCORPORAN UN DISPOSITIVO QUE SUMA FUERZA, EL CUAL CONVIERTE LA PRESION EN DESPLAZAMIENTO. LOS MECANISMOS DE ESTE TIPO QUE CON MAS FRECUENCIA SE ENCUENTRAN SON:

* DIAFRAGMAS* FUELLES* TUBOS DE BOURDON

ESTOS ARETEFACTOS SUMADORES DE FUERZA SON ESLABONADOS MECANICA O ELECTRICAMENTE A CUALQUIERA DE LOS TRANSDUCTORES DE DESPLAZAMIENTO DE LOS CUALES HAY UNA GRAN VARIEDADTRANSDUCTORES

Medidores de PresinElementos de medicin y control

Definicin de Presin La presin es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmsferas, kilogramos por centmetro cuadrado y psi. (libras por pulgada cuadrada)

Preconceptos erradosCuando compramos pan, decimos: me pesa el pan por favor? Pero en realidad lo que hacemos es masar el cuerpo, ya que no compramos un Newton de pan, sino un kilo.

A veces decimos: tienes mucha fuerza!, pero en realidad la fuerza no es una propiedad, ya que la fuerza solamente se ejerce, y algunos individuos ejercen ms fuerza que otros.

Relacin entre las diferentes unidades de medicin

Tipos de PresinPresin absolutase mide con al cero absoluto de presinPresin atmosfricaes la presin ejercida por la atmsfera terrestre medida mediante un barmetroPresin relativaes la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presin absoluta y la atmosfrica del lugar donde se efecta la medicinPresin diferenciales la diferencia entre dos presionesVacoes la diferencia de presiones entre la presin atmosfrica existente y la presin absoluta, es decir, es la presin ,medida por debajo de la atmosfricaRepresentacin de Presiones

Tipos de Medidores de PresinMecnicos ElectromecnicosNeumticos Electrnicos

Tipos de Medidores de PresinMecnicosPrimario de Medida DirectaPrimarios Elsticos

ElectromecnicosTransmisores electrnicos de equilibro de fuerzaResistivosMagnticosCapacitivosExtensiomtricosPiezoelctricosTipos de Medidores de PresinNeumticosUtilizan elementos mecnicos con desplazamiento de gases

ElectrnicosMecnicosMedidor McLeodTrmicosIonizacin

Tipos de Medidores de PresinMedidores Mecnicos Elementos primarios de medida directa que miden la presin comparndola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas. Ejemplos barmetro cubeta, manmetro de tubo en U, manmetro de tubo inclinado, manmetro de toro pendular, manmetro de campana.Elementos primarios elsticos que se deforman por la presin interna del fluido que contienen.

Ejemplos : tubo de Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

El manmetro de Bourdon es el ejemplo tpico de esta claseElementos primarios elsticos El tubo de Bourdon es un tubo de seccin elptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. Al aumentar la presin 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 comn, y el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de hlice.

Elementos primarios elsticos El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rgidamente entre si por la soldadura, de forma que al aplicar presin, cada capsula se deforma y la suma de los pequeos desplazamientos es amplificada por un juego de palancas.

Elementos primarios elsticos El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.

Medidores de Presin Absoluta Los medidores de presin absoluta consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un fuelle opuesto sellado al vaco absoluto. El movimiento resultante de la unin de los dos fuelles equivale a la presin absoluta del fluido.

Elementos Mecnicos

Tipos de Medidores de PresinMedidores ElectromecnicosTransmisores electrnicos de equilibrio de fuerzasPara este tipo de medidores se utiliza un transmisor electrnico que genera una seal en base a la posicin de un sensor.

La posicin del sensor determina la presin ejercida sobre la misma.Detector de Inductancias

Transformador Diferencial

Detector Fotoelctrico

Transductores ResistivosEn este tipo de Transductores se aprovecha un cambio de resistencia (del sensor o del circuito en que esta) para medir la presin del sistema.Para esto el puente de Wheastone es muy utilizado.

Transductores Magnticos Existen dos tipos de Transductores Magnticos

Transductores de inductancia variable

Transductores de reluctancia variable

Transductores de inductancia y reluctancia variable

Inductancia VariableNcleo Magntico en un Campo electromagnticoReluctancia VariableNcleo Magntico en un Campo MagnticoTransductores CapacitivosSe basan en la variacin de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas por la aplicacin de presin. La placa mvil tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas.Pueden ser de dos tipos:Capacidad fijaCapacidad variable

Galgas ExtensomtricasSe basan en la variacin de longitud y de dimetro, por lo tanto de resistencia, que tiene lugar cuando un hilo de resistencia se encuentra sometido a una tensin mecnica por la accin de una presin.

Puente de Wheastone es usado.

Galgas Extensomtricas

Puente de Wheastone

Transductores Piezoelctricos Son materiales cristalinos que, al deformarse fsicamente por la accin de una presin, general una seal elctrica.

Tipos de Medidores de PresinMedidores NeumticosTipos de Medidores de PresinMedidores Electrnicos de VacoTransductores Mecnicos de Fuelle y Diafragma Trabajan en forma diferencial entre la presin atmosfrica y la del proceso. Pueden estar compensados con relacin a la presin atmosfrica y calibrados en unidades absolutas.Medidor McLeod Se utiliza como aparato de precisin en la calibracin de los restantes instrumentos. Se basa en comprimir una muestra del gas de gran volumen conocido a un volumen mas pequeo y a mayor presin mediante una columna de mercurio en un tubo capilar.

Transductores TrmicosSe basan en el principio de la proporcionalidad entre la energa disipada desde la superficie caliente de un filamento calentado por una corriente constante y la presin del gas ambiente cuando el gas esa a bajas presiones absolutas.

Transductor trmico de termoparTransductor PiraniTransductor bi-metlico.

Transductores Trmicos Transductor trmico de termoparContiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeo termopar. Al pasar una corriente constante a travs del filamento, su temperatura es inversamente proporcional a la presin absoluta del gas.

Transductores Trmicos Transductor PiraniUtiliza un circuito de puente de Wheastone que compara las resistencias de dos filamentos de tungsteno, uno sellado en alto vaco en un tubo y el otro en contacto con el gas medido y por lo tanto pierde calor de conduccin.

Transductor BimetlicosUtiliza una espiral bimetalica calentada por una fuente de tensin estabilizada. Cualquier cambio en la presin produce una deflexin de la espiral, que a su vez esta acoplada a un ndice que seala la escala el vaco.

Transductor de IonizacinSe basan en la formacin de los iones que se producen en las colisiones que existan entre molculas y electrones. La velocidad de formacin de estos iones, es decir la corriente inica, varia directamente con la presin.Transductor de filamento calienteTransductor de catado fro

Transductor de filamento calienteConsiste en un tubo electrnico con un filamento de tungsteno por una rejilla en forma de bobina, la cual a su vez esta envuelta por una placa colectora.

La emisin de iones es proporcional a la presin del gas dentro del tubo.

Transductor de ctodo froSe basa en le principio de la medida de una corriente inica producida por una descarga de alta tensin.

Los electrones desprendidos del ctodo toman un movimiento en espiral al irse moviendo a travs de un campo magntico en su camino hacia el nodo

Hoja1PSIPulgada c. de aguaPulgada c. de Hg.Atmosferakg/cm2cm c. de aguamm c. de Hg.BarPaPSI1.00027.680Pulgada c. de agua0.036Pulgada c. de Hg.0.491Atmosfera14.700kg/cm214.220cm c. de agua0.014mm c. de Hg.0.019Bar14.500Pa0.0001

Hoja2

Hoja3