Introdución á instrumentación de presión

Comprender a instrumentación de presión é fundamental en diversas aplicacións industriais, desde o control de procesos ata os sistemas de seguridade. Esta guía ofrece unha visión xeral clara dos dispositivos de medición de presión habituais, os seus principios de funcionamento e as aplicacións típicas. Cada sección está deseñada para simplificar conceptos complexos, facendo que a aprendizaxe sexa eficiente e atractiva.

1. Manómetro de tubo Bourdon

Comunmente utilizados en sistemas industriais, como caldeiras, os manómetros de tubo Bourdon funcionan segundo o principio dun tubo oco curvo que se deforma baixo presión interna.

Principio de funcionamento:

• O fluído presurizado entra no tubo curvo de Bourdon.
• O tubo endereitase lixeiramente, transferindo este movemento a través dun sistema de:
  • Biela
  • Segmento e piñón de engrenaxe
  • Punteiro e dial
• O punteiro mostra entón con precisión o valor da presión nun dial calibrado.

Grao de precisión:

A precisión defínese como unha porcentaxe da escala total do erro admisible.

• As cualificacións comúns inclúen: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 e 2,5.
• Un número de cualificación máis baixo indica unha maior precisión.
• Os graos 3 e 4 raramente se empregan en aplicacións críticas como os sistemas de caldeiras debido á súa menor precisión.

2. Manómetro de contacto eléctrico

Este instrumento é unha versión mellorada do manómetro Bourdon, que integra contactos eléctricos para proporcionar funcionalidades cruciais de alarma e control.

Características:

• Equipado con contactos de límite superior e inferior.
• Activa unha alarma ou unha resposta automática cando se superan os limiares de presión.
• Pódese integrar perfectamente con relés e contactores para un control automático completo.
• Particularmente aplicable en contornas esixentes como sistemas de caldeiras de petróleo e gas.

3. Sensor de presión capacitivo

Estes sofisticados sensores detectan a presión medindo con precisión o cambio de capacitancia resultante da deformación dun diafragma flexible.

Principio de funcionamento:

• A presión aplicada fai que o diafragma flexible se desprace.
• Este desprazamento altera directamente a capacitancia entre dúas placas.
• O sinal resultante convértese entón con precisión nunha saída eléctrica medible.

Tipos:

• Dispoñible en deseños unipolares e diferenciais.
• Os sensores de presión diferencial adoitan presentar aproximadamente o dobre de sensibilidade que os tipos dun só extremo.

Vantaxes:

• Alta sensibilidade, o que permite medicións precisas.
• Velocidade de resposta rápida para aplicacións dinámicas.
• Excelente resistencia a golpes e vibracións.
• Deseño estrutural sinxelo e robusto.

4. Manómetro de fuelle

Este manómetro é unha opción ideal para medir cambios de presión sutís, especialmente axeitado para sistemas de ventilación de caldeiras e gasodutos.

Principio de funcionamento:

• A presión entra na cavidade especializada do fuelle.
• O fuelle expándese, xerando un desprazamento mecánico preciso.
• Este movemento transmítese entón con precisión a un punteiro mediante un mecanismo de engrenaxes.
• Unha lectura de presión en directo móstrase directamente no dial do instrumento.

5. Termómetros de presión

Estes instrumentos integrados utilizan un sistema selado cheo dun fluído específico para converter con precisión os cambios de temperatura nas lecturas de presión correspondentes.

Compoñentes:

• Unha esfera (sonda) colocada estratexicamente dentro da zona de temperatura que se vai monitorizar.
• Un tubo capilar deseñado para soportar os cambios de presión.
• Un tubo de Bourdon, que reacciona aos cambios de presión transmitidos.
• Un indicador que indica con precisión a temperatura nun dial calibrado.

Fluídos empregados:

• Normalmente cheo de líquidos, vapor ou gases como o nitróxeno (escollido pola súa estabilidade).
• O rango de funcionamento adoita estar entre -100 °C e +500 °C.

Aplicacións:

• Esencial para a monitorización continua da temperatura e as funcións de conmutación automática.
• Amplamente utilizado para circuítos de control dentro de diversos sistemas industriais.

6. Sensores de presión de manómetro extensométrico

Estes sensores de alta precisión aproveitan os extensómetros para converter a tensión mecánica directamente en cambios mensurábeis na resistencia eléctrica.

Elementos clave:

• Un extensómetro meticulosamente unido a un substrato sensible á presión.
• O substrato defórmase baixo a presión aplicada, alterando así a resistencia do extensómetro.
• Normalmente emprega un circuíto de ponte de Wheatstone para medir con precisión os cambios de resistencia.
• O sinal resultante amplifícase e dixitízase para obter unha saída precisa.

Variacións:

• Dispoñible tanto en lámina metálica como en semicondutores.
• Os tipos de lámina metálica inclúen ademais subtipos de arame e lámina.

Casos de uso:

• Excelente para unha integración perfecta en sistemas de control dixital modernos.
• Ofrece alta precisión e está ben adaptado para aplicacións de medición dinámica.

Conclusión: aprendizaxe visual, habilidades prácticas

Tanto se es novo na instrumentación como se simplemente estás a actualizar os teus coñecementos, estas guías animadas de instrumentación de presión están deseñadas para axudarche a comprender rapidamente os conceptos básicos e a desenvolver unha comprensión práctica.

Mantéñase atento a guías máis simplificadas sobre nivel, fluxo e instrumentación analítica, todas elas deseñadas para que a automatización da aprendizaxe non só sexa informativa, senón tamén realmente agradable.