Transductor de Presión

Un transductor de presión convierte la presión en una señal eléctrica analógica. Aunque hay varios tipos de transductores de presión, uno de los más comunes es el transductor extensométrico.

La conversión de la presión en una señal eléctrica se consigue mediante la deformación física de los extensómetros que están unidos en el diafragma del transductor de presión y cableados en una configuración de puente de Wheatstone. La presión aplicada al sensor produce una deflexión del diafragma, que introduce la deformación a los medidores. La deformación producirá un cambio de resistencia eléctrica proporcional a la presión.

El transductor de presión por lo general tiene disponibles tres tipos de salida eléctrica: milivoltios, voltios y 4-20mA. A continuación se muestra un resumen de las salidas y cuando es mejor utilizarlas.

Transductores de presión con salida milivoltios

Los transductores con salida en milivoltios son normalmente los sensores de presión más económicos. Su falta de electrónica en el acondicionamiento de la señal integrada significa que tienden a trabajar a temperaturas más altas que los modelos amplificados. La salida del transductor milivoltios es nominalmente alrededor de 30mV a escala completa. La salida real es directamente proporcional a la entrada del transductor de presión o tensión de excitación. Si la excitación fluctúa, la salida va a cambiar también. Debido a esta dependencia en el nivel de excitación, se sugieren las fuentes de alimentación reguladas para utilización con los transductores de milivoltios. Debido a que la señal de salida es tan baja, el transductor no debe estar ubicado en un entorno con mucho ruido eléctrico. Las distancias entre el transductor, la pantalla y/o la instrumentación también deben ser relativamente cortas.

Transductores de presión con salida voltios

Los transductores de salida de tensión incluyen un acondicionamiento de señal integral que proporciona una salida mucho más alta que un transductor de milivoltios. La salida normalmente es de 0-5V o 0-10Vcc. Aunque depende del modelo, la salida del transductor normalmente no es una función directa de la excitación. Esto significa que los suministros de energía no regulados son a menudo suficientes siempre que caiga dentro de un rango de tensión especificado. Debido a que tienen una salida de nivel superior, estos transductores no son tan susceptibles al ruido eléctrico como los sensores milivoltios y por lo tanto pueden ser utilizados en muchos más ambientes industriales.

Transmisores de presión con salida 4-20 mA

Estos tipos de transmisores son conocidos también como transmisores de presión. Dado que una señal de 4-20mA está menos afectada por el ruido eléctrico y la resistencia en los cables de señal, estos transductores se utilizan mejor cuando la señal debe ser transmitida a largas distancias. No es raro utilizar estos sensores en aplicaciones donde el cable debe ser de 500 metros o más.

Transductores de Flujo

Los transductores de caudal recogen las velocidades de flujo de aire o líquidos. Los sensores de caudal usan diferentes principios de medición. Mediante la velocidad del flujo las unidades de análisis calculan el caudal o determinar mediante un contador la cantidad corrida. Nuestros transductores de caudal funcionan sobre la base de ultrasonido. Esta medición sin contacto tiene la ventaja que los sensores no están expuestos a golpes de ariete y medios sólidos. Los transductores de caudal para aire se usan en el sector de calefacción, ventilación y climatización. Mediciones que usan el principio manométrico de una película térmica permiten trabajar en un amplio rango de temperatura y caudal. Estos transductores se pueden montar de forma sencilla en conductos de ventilación.

Tipos de sensor de flujo

De pistón

Es el más común de los sensores de flujo. Este tipo de sensor de flujo se recomienda cuando se requiere detectar caudales entre 0,5 LPM y 20 LPM.

Consiste en un pistón que cambia de posición, empujado por el flujo circulante. El pistón puede regresar a su posición inicial por gravedad o por medio de un resorte.

El pistón contiene en su interior un imán permanente. Cuando el pistón se mueve el imán se acerca y activa un reed switch, que cierra o abre (según sea la configuración) el circuito eléctrico.

El área entre el pistón y la pared del sensor determina su sensibilidad, y por ende a qué caudal se activará el sensor.

De paleta (compuerta)

Este modelo es recomendado para medir grandes caudales, de más de 20 LPM.

Su mecanismo consiste en una paleta que se ubica transversalmente al flujo que se pretende detectar. El flujo empuja la paleta que está unida a un eje que atraviesa herméticamente la pared del sensor de flujo y apaga o enciende un interruptor en el exterior del sensor.

Para ajustar la sensibilidad del sensor se recorta el largo de la paleta.

Diagrama sensor de flujo tipo tapón.

De elevación (tapón)

Este modelo es de uso general. Es muy confiable y se puede ajustar para casi cualquier caudal.

Su mecanismo consiste en un tapón que corta el flujo. Del centro del tapón surge un eje que atraviesa herméticamente la pared del sensor. Ese eje empuja un interruptor ubicado en el exterior del sensor.

Para ajustar la sensibilidad del sensor se perforan orificios en el tapón.

Consideraciones finales

Sensor de flujo tipo paleta.

Para determinar el tipo de sensor de flujo se deben tomar en cuenta los siguientes factores:

• Caudal de disparo: se debe seleccionar un sensor más sensible si se requiere detectar flujos muy bajos.
• Pérdida de presión: al colocar cualquier objeto en el paso de un fluido se está reduciendo en alguna medida su presión. La presión de salida siempre va a ser menor a la de entrada, siendo el sensor de tapón el que más reduce la presión y el sensor de paleta el menos intrusivo.
• Impurezas en los fluidos: los sólidos en los fluidos pueden obstruir el sensor de pistón. En cambio, el sensor de paleta es el que menos se ve afectado por los sólidos.
• Tipo de fluido: se debe seleccionar un sensor que esté fabricado con materiales que soporten el tipo de fluido que vamos se va a detectar. La temperatura, presión, acidez y densidad son factores que se deben tomar en cuenta para seleccionar los materiales.