tipos de sensores de presion, Diapositivas de Física

¡Descarga tipos de sensores de presion y más Diapositivas en PDF de Física solo en Docsity!

Medidas de presión y tipos

de sensores de presión

 La presión es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmósferas, kilogramos por centímetro cuadrado y psi (libras por pulgada cuadrada).

Existe una clasificación para los equipos de medición de la presión y son:  Elementos mecánicos Miden la presión relativa, ya que la presión del fluido se encuentra dentro del elemento, mientras que en el exterior actúa la presión atmosférica. Estos deben:  Estar aislados con una válvula de cierre para su desmontaje del proceso.  Cuando la presión del proceso supera los 25 bar se necesita otra válvula de alivio para evitar un posible accidente en el desmontaje del aparato.  Primarios de medida directa Miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas (barómetro cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana).  Primarios elásticos Se deforman con la presión interna del fluido que contienen. Los elementos más empleados son el tubo de Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle. Los materiales empleados generalmente son acero inoxidable, aleación de cobre o níquel o aleaciones especiales como hastelloy y monel.

 Diafragma Contiene una o varias cápsulas circulares conectadas rígidamente entre sí por soldadura, de forma que al aplicar presión, cada cápsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas.  Fuelle De una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.  Elementos primarios de presión absoluta: Consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un fuelle sellado al vacío absoluto. El movimiento resultante de la unión de los dos fuelles equivale a la presión absoluta del fluido. El material empleado para los fuelles es latón o acero inoxidable. Se utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones.

 Elementos resistivos Constituidos de un elemento elástico ( tipo Bourdon o cápsula) que varía la resistencia óhmica de un potenciómetro en función de la presión. El movimiento se transmite a un brazo móvil aislado que se apoya sobre el potenciómetro de precisión.  Elementos 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 ene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas.

 Galgas extensiométricas: Se basan en la variación de longitud y de diámetro. La aplicación de presión estira o comprime los hilos, según sea la disposición que el fabricante haya adoptado, modificando la resistencia de los mismos. Tienen una respuesta frecuencial excelente y pueden utilizarse en medidas está cas y dinámicas, pero presentan una señal de salida débil, son muy sensibles a vibraciones y tienen una estabilidad dudosa a lo largo del tiempo de funcionamiento.

 Elementos electrónicos de vacío: Los elementos electrónicos de vacío se emplean para la medida de alto vacío, son muy sensibles y se clasifican : o Medidor McLeod. o Mecánicos – Tubo Bourdon, fuelle y diafragma. o Propiedades de un gas – Conductividad térmica. o Térmicos – Termopar, Pirani, bimetal. o Ionización – Filamento caliente, cátodo frío.

 Fuelle, de diafragma y tubo Bourdon 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. Al ser dispositivos mecánicos, las fuerzas disponibles a presiones del gas muy bajas son tan pequeñas que estos instrumentos no son adecuados para la medida de alto vacío, estando limitados a valores de 0,00001 mm Hg abs. Pueden llevar acoplados elementos eléctricos del tipo de galga extensiométrica o capacitivos. El tubo Bourdon combina la medida de presión y vacío con la escala dividida en dos partes, a la izquierda el vacío (cm de Hg y pulgadas de mercurio) y a la derecha Kg/cm2 (bar) y psi.

 Elementos térmicos Se basan en el principio de la proporcionalidad entre la energía disipada desde la superficie caliente de un lamento calentado por una corriente constante y la presión del gas ambiente cuando el gas está a bajas presiones absolutas. Son el elemento térmico de termopar, el elemento Pirani y el elemento bimetálico.

 Los elementos de ionización Se basan en la formación de los iones que se producen en las colisiones que existen entre moléculas y electrones (o bien par culas alfa en el tipo de radiación).  Los elementos de cátodo ( lamento) caliente Emiten electrones termoiónicos de 70 eV que ionizan las moléculas de gas residual contra las que chocan.  Los elementos de cátodo ( lamento) frío Están basados en una descarga mantenida por un campo magnético externo que fuerza a los electrones a seguir una trayectoria en hélice con una alta probabilidad de ionizar el gas residual.

Tipos de sensores