Las máquinas y sistemas modernos son muy sensibles. Requieren dispositivos de alta gama para su control y comprobación de la presión. Uno de esos dispositivos modernos es un transductor de presión piezoresistivo. Su función es controlar la presión de gases o líquidos dentro del sistema. Este artículo analiza 6 aplicaciones industriales de los transductores de presión piezoresistivos.
¿Qué son los transductores de presión piezoresistivos?
Entendamos primero los conceptos básicos de los transductores de presión antes de hablar de sus aplicaciones.
Un transductor de presión piezoresistivo es un dispositivo que mide la presión de líquidos y gases dentro de un sistema. Consiste en un chip que cambia su resistencia eléctrica ante la presión. Este aparato detecta los cambios de presión y calcula las lecturas de presión correspondientes. Este chip está hecho de material piezoresistivo.
Recuerde que los materiales piezoresistivos cambian su resistencia eléctrica cuando sufren presión. El transductor de presión piezoresistivo lleva un chip integrado en el sistema. Este chip está hecho de materiales piezoresistivos, como silicio, polisilicio o cerámica. Este chip se expone a la presión. Cuando se aplica la presión, este chip se dobla y cambia de posición.
Esta flexión es el resultado de la presión a la que está expuesto. Como resultado, la resistencia eléctrica del chip cambia. El cambio en la resistencia eléctrica del chip se mide, lo que nos ayuda a determinar la presión dentro del sistema. Recuerda, si el cambio en la resistencia es alto, indica que la presión dentro del sistema también es más alta, y viceversa.
Lo más destacado: En particular, los cambios en la resistencia eléctrica se observan en señales digitales. Por lo tanto, el transductor de presión piezoresistivo nos proporciona una lectura digital de la presión. Esto hace que este dispositivo sea muy popular y valioso. Además, obtendrá la lectura exacta de la presión del líquido o gas presente en el interior del sistema.
Las 5 principales aplicaciones industriales de los transductores de presión piezoresistivos
La función principal de estos transductores de presión es medir la presión dentro de cualquier sistema. Estos dispositivos tienen amplias aplicaciones en diversas industrias. En la sección siguiente, echaremos un vistazo a algunas de sus aplicaciones industriales.
1- Control del proceso
Las refinerías de petróleo, las plantas químicas y otras fábricas utilizan tuberías para transportar petróleo y gases. Esas tuberías pueden soportar una presión específica en su interior. Si la presión sobrepasa su límite, pueden producirse fugas, lo que provoca accidentes catastróficos.
Por eso, en estas tuberías se utilizan transductores de presión piezoresistivos para controlar la presión. Si la presión sube demasiado, este dispositivo activa una alarma. Así, el operador ajusta la presión para garantizar el buen funcionamiento de las tuberías. Algunos transductores de presión modernos incluso cambian automáticamente sus lecturas de presión.
2- Sistemas hidráulicos
El sistema hidráulico utiliza fluido hidráulico para crear presión. La presión creada por el fluido hidráulico es necesaria para el funcionamiento de la maquinaria. Por ejemplo, las excavadoras, los tractores, los elevadores de coches y los sistemas de los aviones funcionan con sistemas hidráulicos. La presión correcta dentro del sistema hidráulico es crucial.
Si la presión es demasiado alta, dañaría todo el sistema. Sin embargo, una presión demasiado baja no permitirá que la maquinaria funcione. El transductor de presión piezoresistivo se utiliza en sistemas hidráulicos. Este dispositivo ayuda a controlar la presión en tiempo real dentro de los sistemas hidráulicos. A continuación, el operador aumenta o disminuye la presión hidráulica para garantizar el funcionamiento seguro de las máquinas.
3- Control de gases
Hay muchos sistemas de almacenamiento de gases en los que la presión correcta es clave para un almacenamiento seguro. Estos gases pueden incluir oxígeno, nitrógeno y gases naturales, entre otros. Si la presión es demasiado alta, el sistema de almacenamiento puede explotar. Esto provocará la pérdida de vidas de los trabajadores del lugar de almacenamiento de gas.
Además, la alta presión también puede provocar fugas en los gasoductos. Estos sistemas de almacenamiento también están equipados con transductores de presión. Ayudan a controlar la presión del gas y a mantenerla dentro de unos límites seguros. Recuerde que el almacenamiento de gas es muy sensible. Por ello, utilizan modernos transductores de presión que no sólo controlan, sino que también ajustan la presión.
4- Tratamiento del agua
Las instalaciones municipales de agua disponen de grandes filtros para purificar el agua. El agua pasa a través de filtros, bombas y tuberías, convirtiéndose en potable. Recuerda que si la presión del agua es demasiado alta, no se filtrará completamente. Como resultado, tendrá algunas impurezas incluso después de pasar por el proceso de filtración.
Estas instalaciones de agua también cuentan con transductores de presión piezoresistivos. Estos dispositivos ayudan a controlar la presión del agua. Si la presión del agua es demasiado alta, puede producirse agua impura incluso después de que el agua haya sido tratada. Del mismo modo, los sistemas de tratamiento de aguas residuales también utilizan transductores de presión para garantizar un rendimiento óptimo.
5- Procesado de alimentos
Las unidades de procesamiento de alimentos también necesitan estos transductores de presión piezorresistivos. Recuerde que el procesado de alimentos significa convertir los alimentos crudos en alimentos listos para su consumo. Este proceso se lleva a cabo mediante máquinas dedicadas al procesado de alimentos. Por ejemplo, el llenado de líquido en las botellas se realiza a través de tuberías y bombas a presión controlada.
Si la presión es demasiado baja, las botellas no se llenarán completamente. Del mismo modo, una presión demasiado alta puede provocar el desbordamiento de las botellas. Todas las máquinas y tuberías de procesamiento de alimentos están equipadas con transductores de presión. De este modo, el operario puede controlar la presión y ajustarla según sea necesario. Si no hay un sistema de control de la presión, el procesado de alimentos puede verse afectado considerablemente.
6- Máquinas de moldeo por inyección
Las máquinas de moldeo por inyección vienen con transductores de presión piezoresistivos para controlar la presión. Recuerde que el material fundido se vierte en el molde para crear piezas con la forma deseada. A continuación, este material fundido se solidifica y adopta la forma del molde. Si la presión es demasiado alta, el material fundido no rellenará el molde correctamente.
Como resultado, no obtendremos el producto deseado de este proceso. Recuerde que el moldeo por inyección no se limita a materiales específicos. Se puede utilizar caucho, plástico o cualquier otro material para conseguir las formas deseadas. Sin embargo, el control y la supervisión de la presión son esenciales, independientemente del material utilizado.
Conclusión
En el pasado, no existía ningún sistema especializado para comprobar la presión exacta del agua, el aceite o los gases en el interior de los sistemas. Por eso, los operarios tenían que confiar en conjeturas. Sin embargo, los transductores de presión piezoresistivos han cambiado el funcionamiento de las máquinas modernas.
Estos dispositivos controlan la presión y nos ayudan a mantener la presión correcta. Recuerde que mantener la presión es primordial en muchas máquinas industriales. Si la presión aumenta más allá del límite, las máquinas pueden funcionar mal o dañarse. En este artículo he explicado los conceptos básicos de los transductores de presión y sus aplicaciones industriales.