PRESION - Ing. Jorge Cosco Grimaney

PRESION - Ing. Jorge Cosco Grimaney

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y TEXTIL CONTROLES ELCTRICOS y AUTOMATIZACIN SENSORES DE PRESION Presentado por. 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) Tipos de Presin Presin absoluta se mide con al cero absoluto de presin Presin atmosfrica

es la presin ejercida por la atmsfera terrestre medida mediante un barmetro Presin relativa es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presin absoluta y la atmosfrica del lugar donde se efecta la medicin

Presin diferencial es la diferencia entre dos presiones Vaco es la diferencia de presiones entre la presin atmosfrica existente y la presin absoluta, es

decir, es la presin ,medida por debajo de la atmosfrica Sensor de Presin Los sensores de presin responden a la presin de un vaco perfecto (sensores de presin absoluta), a la presin atmosfrica (sensores de

presin manomtrica), o a la presin de un segundo sistema (sensores de presin diferencial), tal como la presin dentro de un serpentn o filtro. Los sensores de presin miden la presin de un gas o lquido La presin puede ser generada por un ventilador, una bomba o condensador, una

caldera u otros medios. Tipos de Medidores de Presin Mecnicos Electromecnicos Neumticos Electrnicos Medidores

Mecnicos Tipos de Medidores de Presin Mecnicos Primario de Medida Directa Primarios Elsticos Tipos de Medidores de Presin

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 GAS (mm Hg = Torr) pamb

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 Elementos 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. MANMETROS El manmetro es un aparato que sirve para medir la presin de gases o lquidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, bsicamente, dos tipos: los de lquidos y los metlicos. Los manmetros de lquidos emplean, por lo general, como lquido manomtrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en

forma de U. En los manmetros metlicos la presin da lugar a deformaciones en una

cavidad o tubo metlico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a travs de un sistema mecnico a una aguja que marca directamente la presin sobre una escala

graduada. 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 Electromecnicos Tipos de Medidores de Presin Electromecnicos Transmisores electrnicos de equilibro de fuerza Resistivos

Magnticos Capacitivos Extensiomtricos Piezoelctricos Transmisores electrnicos de equilibrio de fuerzas Consiste en una barra rgida apoyada en un punto sobre la que actan dos fuerzas en equilibrio. El desequilibrio entre estas dos

fuerzas da lugar a una variacin de la posicin relativa de la barra Un oscilador genera una seal en base a la posicin de un sensor. La posicin del sensor determina la presin ejercida sobre la misma. Se puede encontrar tres tipos; El detector de inductancia, El transformador diferencial, el detector fotoelectrico Detector de Inductancias

TRANSFORMADOR DIFERENCIAL El transformador se cierra magnticamente con la barra de equilibrio de fuerzas DETECTOR FOTOELECTRICO Transductores Resistivos En 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 Variable Ncleo Magntico en un Campo electromagntico Reluctancia Variable Ncleo Magntico en un Campo Magntico Transductores Capacitivos Se

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 fija Capacidad variable

Galgas Extensomtricas Se 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. Existen dos tipos de galgas cementadas y sin cementar Las galgas forman parte de un puente

Wheastone. Galgas Extensomtricas El intervalo de medida de estas galgas es de 0,6 a 10,000 Kg/ cm2 Su precisin es del orden de 5 % Puente de Wheastone Transductores Piezoelctricos

Son materiales cristalinos que, al deformarse fsicamente por la accin de una presin, general una seal elctrica. Medidores Neumticos y Electrnicos Tipos de Medidores de Presin

Neumticos y Electrnicos Neumticos Utilizan elementos mecnicos con desplazamiento de gases Electrnicos Mecnicos Medidor McLeod Trmicos Ionizacin

Medidores Neumticos Medidores Electrnicos de Vaco Transductores 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 Trmicos Se 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 termopar

Transductor Pirani Transductor bi-metlico. Transductor trmico de termopar Contiene 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 Pirani Utiliza 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 Bimetlicos Utiliza 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 Ionizacin Se 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 caliente

Transductor de catado fro Transductor de ctodo fro Se 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

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