INTRODUCCION

Los instrumentos de presión son aparatos que se usan para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. La mayoría de los dispositivos que permiten medir la presión directamente miden en realidad la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica. Los principios que se aplican a la medición de presión se utilizan también en la determinación de temperaturas, flujos y niveles de líquidos, por lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operación y los tipos de instrumentos los cuales se plasmaran en el siguiente contexto.

OBJETIVOS

Investigar el funcionamiento, características y principales aplicaciones de algunos medidores de presión de diferentes marcas.

Conocer las diferentes marcas que manejan los medidores de presión y los productos que ofrecen según las necesidades que se tengan.

Lograr identificar en que caso se deben utilizar los medidores de presión, de acuerdo a sus especificaciones y condiciones de uso.

MEDICIÓN DE PRESIÓN

PRESIÓN

La presión se define como fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área, o, la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra. De esta manera, la presión (P) de una fuerza (F) distribuida sobre un área (A), se define como:

Existen muchas razones por las cuales en un determinado proceso se debe medir presión. Entre estas se tienen:

Calidad del producto, la cual frecuentemente depende de ciertas presiones que se deben mantener en un proceso.

Por seguridad, como por ejemplo, en recipientes presurizados donde la presión no debe exceder un valor máximo dado por las especificaciones del diseño.

En aplicaciones de medición de nivel. En aplicaciones de medición de flujo.

El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de operación seguras, ya que las presiones excesivas no solo puede provocar la destrucción del equipo, sino también provocar la destrucción del equipo adyacente y poner al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o corrosivos.

UNIDADES DE PRESIÓN

La presión puede expresarse en unidades como:

Pascal (N/m2)

Bar Atmosferas Kilogramos Por Centímetro Cuadrado Kg/m2

Psi (Lb/Pulg2)

En la mayoría de los casos de mide directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza, conocida que puede ser:

Columna liquida Un resorte Un embolo cargado con un peso Un diafragma cargado con un resorte Cualquier otro elemento que puede sufrir deformación cualitativa cuando se

le aplica la presión.

ELEMENTOS PARA MEDIR PRESION

MECANICOS

Columnas De Líquido Manómetro de Presión Absoluta. Manómetro de Tubo en U. Manómetro de Pozo. Manómetro de Tubo Inclinado. Manómetro Tipo Campana.

Instrumentos Elásticos Tubos Bourdon Fuelles. Diafragmas.

  INSTRUMENTOS ELECTROMECÁNICOS Y ELECTRÓNICOS

Medidores de Esfuerzo (Strain Gages) Transductores de Presión Resistivos Transductores de Presión Capacitivos Transductores de Presión Magnéticos Transductores de Presión Piezoeléctricos

FACTORES DE CONVERSIÓN PARA UNIDADES DE PRESIÓN

TIPOS DE PRESIÓN

Presión Absoluta: Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas, lo cual indica que la proporción de moléculas es estado gaseoso, o la velocidad molecular es muy pequeña.

Presión Atmosférica (Barométrica): Presión que ejerce la atmosfera que la rodea sobre todos los objetos que están en contacto con ella.

Presión relativa (Manométrica): Presión mayor a la presión atmosférica. La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Presión Vacío: Presión menor a la presión atmosférica. Cuando el vacío se mide con respecto a la presión atmosférica se le conoce como presión negativa, el vacío también puede medirse con respecto al "cero absoluto" como una presión absoluta menor a la presión atmosférica.

Presión Diferencial: Es la diferencia entre dos presiones.

MEDIDORES DE PRESIÓN

Son instrumentos de precisión fabricados para medir la presión sanguínea, la presión de líquidos y gases en tuberías o tanques de almacenamiento y la presión atmosférica, a grandes rasgos, teniendo para cada uso diversos equipos disponibles de acuerdo a las necesidades.

Dependiendo de las aplicaciones de los medidores de presión, son las unidades disponibles para sus resultados, además de que algunos reciben nombres diferentes dependiendo también del tipo de presión que van a medir.

1) TRANSMISOR- INTERRUPTOR DE PRESION EMPRESA = UE UNITED ELECTRIC CONTROLS

El transmisor de seguridad One Series es un transmisor-interruptor para la supervisión de presión o temperatura. El diseño se basa en un potente microprocesador que ofrece un tiempo de respuesta sumamente rápido para situaciones de parada de emergencia.

Una característica única de los transmisores One Series de UE que tiene este transmisor de seguridad es que puede hacer la parada directamente en menos de

Presión absoluta = presión manométrica + presión atmosférica

100 milisegundos, lo ideal para aplicaciones con bombas de desplazamiento positivo.

Esta salida del relé de seguridad (SRO) de alta capacidad con punto de ajuste programable y banda inactiva maneja altas tensiones y corriente para activar una válvula de control o parar un compresor en forma directa y rápida, algo que un transmisor solo no puede hacer.

Características

Monitor digital del proceso Punto de ajuste y banda inactiva programables Electrónica digital de estado sólido para autodiagnóstico Detección de puerto obstruido Amortiguación ajustable de falsa activación Autodiagnóstico IAW® configurable Memoria de valores mín./máx. del proceso Garantía de 3 años Ofrece una SFF de 98,8 %

Precisión: 0,5 % del intervalo del rango completo, a temperatura ambiente

Repetitividad: 0,1 % del intervalo del rango completo

Rango de temperatura de funcionamiento de la pantalla:10 °F (-12 °C) 158 °F (70 °C)

Estabilidad a largo plazo: ±0,25 % del rango/año máximo

Deriva térmica: 0,03 % de la escala completa por °C (0,06 % para el rango de K10) El rango de temperatura compensado para el rango P10, K10 es de -20 °C a 50 °C

Tiempo de respuesta del Interruptor: Respuesta de “cambio de salida” de ≤100 ms (para detección del cambio de paso completo y cambio del estado de salida, función de demora desactivada)

Tiempo de respuesta de la Pantalla:400 ms (2,5 Hz)

Filtrado de transitorios: Constantes de tiempo programables entre 250 ms y 2 segundos en incrementos de 2

Diagnóstico (IAW®): Sensor abierto o en cortocircuito; puerto obstruido, fuente de alimentación fuera del Rango; condiciones por encima y por debajo del rango; fallas del microprocesador; cortocircuito del teclado; falla del interruptor

Salida analógica: Salida de 4 a 20 mA conforme a la norma NAMUR NE 43, 360 ohmios máx. a 24 VCC, escalable en el campo, reducción de 2:1. Varias fallas se indican a <3,6 mA

Pantalla:

Retroiluminación

• LCD local de 4 dígitos x 0,5”• Estado de IAW® (I Am Working)• Variable del proceso• Unidades de medida• Estado del interruptor• Estado de enclavamiento• Valor del punto de ajuste• Valor de banda inactiva• Valores mín./máx.• Códigos de falla

Presión diferencial: diafragmas soldados de acero inoxidable 316L, conexiones del proceso de 1/4” NPT (macho), galga extensométrica de silicona y piezorresistiva, relleno de aceite de silicona.Temperatura máxima del medio: -40 a 257 °F (-40 a 125 °C)

2) TRASMIROSER DE PRESION EMPRESA = ENDRESS HAUSER

El dp deltabar FMD71

electrónico, es un sistema diferencial de presión, usado para medir la presión, nivel, volumen o masa de líquidos en tanques presurizados o columnas evaporadores. El sensor de alta presión mide la presión hidrostática, y el sensor de baja presión mide la presión de la cabeza. El nivel es calculado en el trasmisor

usando los dos valores digitales, y el sist4ema dp electrónico elimina problemas de los medidores de presión tradicional.

VENTAJAS

Elimina problemas mecánicos tradicionales que resultan en una mayor disponibilidad y fiabilidad del proceso

Sensor de cerámica de alta pureza sobrecarga resistente ( 99,9 % Al2O3) Riesgos de seguridad se reducen al mínimo con la nueva arquitectura y el

diseño del sistema de presión diferencial electrónico Costo total de propiedad más bajo debido a la reducción del tiempo de

instalación, mantenimiento , tiempo de inactividad y los requisitos de las piezas

Medición de nivel multivariable : presión diferencial basado en HART , presión y sensores de cabeza temperaturas de un sistema

Indicación continua de la salud de todo el sistema a través de HART - basado de diagnóstico

Alta reproducibilidad y estabilidad a largo plazo

ESPECIFICACIONES

Para el diferencial de presión, nivel o volumen de medición de masa a líquidos en tanques presurizados y columnas de destilación.

Temperatura del proceso = - 40 up to +150 °c ( -40 to +302 °f)

Rango de medición = 100 mbar a +40 bar ( 6 a 600 psi)

Exactitud = sensor individual hasta ± 0,05 % , sistema de hasta ± 0,07 %

Los certificados internacionales de protección contra explosiones , NACE MRO175 , EN10204-3.1 , EHEDG , 3 –A

INFORMACIÓN TÉCNICA

Principio de medición Presión diferencial

Características Transmisor electrónico de presión diferencial con sensor cerámico ( Ceraphire ) para el nivel , el volumen o la medición de la masa de los líquidos.

Suministro / Comunicación 4...20 mA HART:12...45V DCExia: 12...30V DC

precisión 0,075 % de sensor individual," PLATINUM " 0,05 % de sensor individual

Estabilidad a largo plazo 0,05 % de URL / año de sensor individual

Temperatura de proceso 25 ... + 150 ° C( -13 ... + 302 ° F)

Temperatura ambiente 40 ... + 80 ° C( -40 ... + 176 ° F)

rango de medición 100 mbar ... 40 bar( 1,5 psi ... 600 psi)

Max . límite de sobrepresión 60 bar ( 900 psi)

Hilos de conexión Proceso Flansch ( DIN , ASME , JIS )

higiénico DIN11851DIN11864-1Tri -ClampDRDVarivent

salida 4 ... 20 mA HART

Certificados / Homologaciones ATEX , FM , CSA, IECExNACE MRO175 ,EN10204-3.1 ,eHEDG ,3A

Opciones Pantalla digital de 4 líneasSS o Carcasa de aluminio

límites de aplicación Uso de Software Aplicador Dimensionamiento electrónico DP

3) DRAFT GAUGES, Ashcroft

Es un manómetro, (DRAFT GAUGES) Instrumento utilizado para medir el movimiento del aire mediante la medición de las diferencias de presión de aire.

Se utiliza para la aplicación de calefacción, ventilación y aire acondicionado, y es empleado para medir presiones bajas.

Es un elemento de presión mecánica que tiene un rango de medición de + 1.0 a 0 a .15 mmW

CARACTERISTICAS:

Tipo presión diferencial Sistema de visualización digital Respuesta lineal Salida analógica

VENTAJAS

Es de bajo costo Fácil uso.

4) INDICADORES DE PRESIÓN / MANOMETROS (pressure indicators / pressure gauges).

El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local. En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

MANOMETROS MARCA WIKA.

1. Manómetro De Tubo Bourdon, Modelo 111.14 , Para Un Aparato De Presión De Los Neumáticos.

APLICACIONES

Para el uso en sistemas de inflado de los neumáticos para el control de los neumáticos presión al inflar los neumáticos de los vehículos de motor.

Gasolineras, garajes, estaciones de servicio.

CARACTERÍSTICAS ESPECIALES

Diseños según EN 12645 Homologación CEE Rango de medición 0 ... 4 bar, 0 ... 10 bar y 0 ... 12 bar

Estos límites de error se cumplen dentro de un rango de temperatura entre 15 ° C y 25 ° CRangos de escala0... 4 bar0... 10 bar0... 12 bar (sólo NS 80 )

DESCRIPCIÓN Diámetro nominal en mm 63 y 80 Precisión de indicación

h ≤ 4 bar : ± 0,08 bar4 bar < pm ≤ 10 bar : ± 0,16 barpm > 10 bar : ± 0,25 bar(pm ... presión medida )

Limitación de presiónEstable: 3.4 x valor final de escalaFlotante: 2/3 x valor final de escalaPoco tiempo: valor de escala completa

2. Manómetro Con Muelle Tubular Modelo 111.10, Conexión Radial Inferior Versión Estándar

APLICACIONES

Para medios gaseosos, líquidos, no viscosos y no cristalizantes, compatibles con aleaciones de cobre

Neumática Técnica del clima y calefacción

Técnica sanitaria

CARACTERÍSTICAS

Fiable y económico Ejecución según EN 837-1 Diámetro nominal 40, 50, 63, 80, 100 y 160 Rangos de indicación hasta 0 ... 400 bar

DESCRIPCIÓN

Versión: EN 837-1 Diámetro nominal en mm : 40, 50, 63, 80, 100 y 160 Clase de precisión: 2,5 Rangos de indicación: 0 ... 0,6 hasta 0 ... 400 bar (DN 160: max. 40 bar)

así como todos los rangos correspondientes para presión negativa y sobrepresión negativa y positiva

Carga máx. Carga estática: 3/4 x valor final de escala Carga dinámica: 2/3 x valor final de escala Carga puntual: Valor final de escala

Temperatura admisible Ambiente: -40 ... +60 °C Medio: +60 °C máxima

3. Manómetro Con Muelle Tubular Modelo 113.13, Caja De Plástico Con Relleno De Líquido

APLICACIONES

Para puntos de medida con elevadas cargas dinámicas y vibraciones Para medios gaseosos, líquidos, no viscosos y no cristalizantes,

compatibles con aleaciones de cobre Hidráulica Compresores

CARACTERÍSTICAS

Resistente contra vibraciones y golpes Fiable y económico Ejecución según EN 837-1 Rangos de indicación hasta 0 ... 400 bar

DESCRIPCIÓN

Versión: EN 837-1 Diámetro nominal en mm: 40, 50 y 63 Clase de precisión: 2,5 Rangos de indicación: 0 ... 1 a 0 ... 400 bar

Así como todas las gamas correspondientes para presión negativa y sobrepresión negativa y positiva. Instrumentación de presión mecánica

Carga máx.Carga estática: 3/4 x valor final de escalaCarga dinámica: 2/3 x valor final de escalaCarga puntual: Valor final de escala

4. Manómetro Diferencial Con Muelle De Membrana Modelo 716.11

Sistema De Medición Aleación De Cobre Modelo 736.11 Sistema De Medición De Acero Inoxidable

APLICACIONES

Mediciones de presión diferencial en puntos con presiones diferenciales muy bajas, para medios gaseosos, secos, con cuerpos flotantes, libres de aceite y grasa

Modelo 736.11, también para medios y entornos agresivos Monitorización de filtros en los sistemas de ventilación y calefacción Monitorización de filtros en salas de sobrepresión y salas blancas

Monitorización de presiones de ventiladores y sopladores controlada por presión diferencia

CARACTERÍSTICAS

Rangos de presión diferencial a partir de 0...2,5 mbar Corrección punto cero frontal de forma predeterminada Protección IP 66 Caja de acero inoxidable

DESCRIPCIÓN Versión: Para presiones diferenciales especialmente bajas, DT - GM 87 10

226 Diámetro en mm:

Modelo 716.11: DN 63, 100, 160 Modelo 736.11: DN 100, 160

Clase de exactitud: 1,6 Rangos de indicación:

Modelo 716.11: DN 63: 0 ... 16 a 0 ... 400 mbar DN 100: 0 ... 10 a 0 ... 250 mbarDN 160: 0 ... 6 a 0 ... 250 mbar

Modelo 736.11: DN 100: 0 ... 16 a 0 ... 250 mbar DN 160: 0 ... 2,5 a 0 ... 250 mbar

Así como todos los rangos correspondientes de presiones negativas y positivas.

Carga de presión máxima: Carga estática: Valor final de escala Carga dinámica: 0,9 x valor final de escala

CONCLUSION

Los medidores de presión, son una parte muy importante para las industrias hoy en día, aparte de esto tienen variedad de características lo que hace que tengan un campo de aplicación muy amplio. Estos instrumentos se dividen en 3 grupos: mecánicos, neumáticos, electromecánicos electrónicos, lo cual permite que tengan diferentes condiciones de uso.

Los instrumentos de medición de presión permiten garantizar la calidad y competitividad de los productos fabricados en una planta industrial, lo que en el caso de nosotros es en la industria petrolera en la parte de refinería, donde lo usamos para obtener una materia prima de gran calidad para el mercado.

BIBLIOGRAFÍA

Todo ingeniería Industrial. Productividad y calidad. Medidores de Presión. (En Línea). Disponible en: https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/3-7-medidores-de-presion/

Slideshare. Instrumentos de medición de presión. (En Línea). Disponible en:http://es.slideshare.net/luistorres921/instrumentos-de-medicion-de-presion

Slideshare. Medidores de presión. (En Línea). Disponible en:http://es.slideshare.net/shyruseiya/medidores-de-presin

UE United Electric Controls. Pressure Switches. (En Línea). Disponible en:http://www.ueonline.com/pressure_switches/

Endress+Hauser. Electronic differential pressure Deltabar FMD71. (En Línea). Disponible en:http://www.es.endress.com/es/productos/pressure/Electronic-Differential-pressure-Deltabar-FMD71

Wika. Instrumentos mecánica de presión. (En Línea). Disponible en:http://www.wika.com.ar/products_PM_es_es.WIKA?ActiveID=5207