Las industrias utilizan una gran variedad de máquinas y sistemas hidráulicos. El flujo y la gestión de los líquidos suelen ser una fuente fundamental de generación de energía en estos entornos. Un sensor de presión de líquidos resulta ideal para este contexto, ya que proporciona mediciones precisas de la presión y valores fiables.
Dado que el entorno industrial es duro y exigente, es recomendable contar con sensores de presión de líquidos que ofrezcan protección y seguridad. Hoy analizaremos las necesidades fundamentales y evaluaremos los sensores de presión con consejos de expertos.
¿Qué es un sensor de presión de líquido?
Un sensor de presión de líquidos es un dispositivo mecánico o electrónico que mide los cambios de presión en un sistema y los convierte en señales eléctricas. Utiliza diferentes sistemas para convertir los cambios de presión en señales eléctricas y mostrarlos como valores digitales.
Los sensores de presión resultan útiles en las siguientes aplicaciones.
- Operaciones petroleras y de gas
- Redes de distribución de agua
- Plantas de transformación química
- Producción de alimentos y bebidas
- Fabricación farmacéutica
- Sistemas hidráulicos
- Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado
- Sistemas de calderas
- Plantas de tratamiento de aguas residuales
¿Cómo funciona un sensor de presión de líquido?
El mecanismo de funcionamiento de un sensor de presión de líquido depende en gran medida del diafragma y de los elementos sensores. Veamos cómo funciona.
Paso 1: Aplicación de presión
Se instala un sensor de presión en el interior del dispositivo o la herramienta cuya presión se desea comprobar. Cada vez que el fluido se mueve, los elementos sensores, especialmente el diafragma, detectan los cambios.
Paso 2: Deformación del diafragma
El fluido ejerce una presión determinada sobre el diafragma. En respuesta a un aumento o una disminución de la presión, el diafragma se deforma. Esta deformación es el cambio de presión.
Paso 3: Conversión de la señal
El movimiento de los elementos sensores y la deformación del diafragma deben convertirse en señales electrónicas para obtener los valores correctos. Esta conversión de señales depende de los dispositivos de salida que transforman los cambios mecánicos en señales eléctricas.
Consejos completos para elegir el sensor de presión de líquido adecuado
Si estás buscando el sensor de presión de líquido adecuado para tu maquinaria, a continuación te ofrecemos algunos consejos clave.
Consejo n.º 1: Conoce el tipo de líquido
El primer paso es comprobar el tipo de líquido. A veces, los líquidos no son compatibles con los sensores de presión. Hay que elegir un sensor diferente, pero que sea compatible.
Antes de decidirte por un líquido, hazte unas cuantas preguntas:
- ¿Es corrosivo el líquido?
- ¿Es viscoso o espeso?
- ¿Contiene partículas o sedimentos?
- ¿Es de calidad sanitaria?
- ¿Es peligroso?
Los líquidos corrosivos son muy peligrosos para los sensores de presión de líquidos estándar. Para ellos, es necesario adquirir sensores de presión resistentes a la corrosión. Además, los líquidos viscosos y espesos requieren sensores especializados con diafragmas enrasados para evitar obstrucciones. En función de las necesidades y las condiciones, debes valorar cada sensor de presión de líquidos.
Consejo n.º 2: Conoce el rango de presión
Un sensor de presión de líquidos siempre tiene un rango de presión de funcionamiento. Dentro de ese rango, puede medir los valores correctamente.
A la hora de elegir el rango de presión de los sensores de presión de líquido, debes tener en cuenta lo siguiente:
- Presión normal de funcionamiento
- Presión máxima del sistema
- Picos o sobretensiones de presión
Prevé un margen de funcionamiento de entre 20 y 50% superior a la presión media del sistema. Por ejemplo, si tu sistema funciona a una presión máxima de 100 psi, deberías adquirir un sensor de presión de líquido con un rango de 120-150 psi.
Elegir un rango más alto resulta beneficioso en muchos aspectos. Por ejemplo:
- Protege contra los daños repentinos causados por picos de presión durante las actividades normales.
- Los sensores de presión garantizan la precisión de las mediciones.
Consejo n.º 3: Elige el tipo de presión
Existen tres tipos de medición de la presión.
- Presión manométrica
La presión manométrica es el método de medición más habitual, ya que ofrece valores realistas. Mide los cambios de presión con respecto a la presión atmosférica y es adecuada para las siguientes aplicaciones.
- Bombas de agua
- Sistemas hidráulicos
- Depósitos abiertos
- Presión absoluta
La presión absoluta es más bien un tipo de medición de presión ideal, adecuada únicamente para sistemas de vacío. Mide la presión en relación con el vacío y es adecuada para las siguientes aplicaciones.
- Sistemas de vacío
- Procesos químicos especializados
- Aplicaciones científicas
- Presión diferencial
La presión diferencial es la diferencia entre la presión manométrica y la presión absoluta. Es la más adecuada para las siguientes aplicaciones.
- Control de filtros
- Medición del caudal
- Medición del nivel en depósitos a presión
Consejo n.º 4: Ten en cuenta la temperatura
Las fluctuaciones de temperatura varían considerablemente según los distintos efectos que provocan. Una temperatura elevada puede provocar:
- Desviación de la señal
- Precisión reducida
- Avería electrónica
Del mismo modo, una temperatura de congelación baja puede afectar negativamente al rendimiento del sensor.
Entonces, ¿qué deberías elegir? En tal caso, deberías tener en cuenta un amplio rango de temperaturas. Los líquidos industriales funcionan a temperaturas más elevadas y requieren capacidades adecuadas de detección de presión. A la hora de comprar, ten en cuenta los rangos de temperatura, desde el punto de congelación hasta el de ebullición, de tus sensores de presión.
Consejo n.º 5: Evalúa la precisión
La precisión es un factor decisivo, sobre todo en lo que respecta a los precios. Los sensores de presión de alta precisión son más caros que los de precisión moderada.
Los procesos industriales generales requieren una precisión moderada, mientras que el sector farmacéutico u otros sectores industriales pueden requerir una alta precisión.
En función de los requisitos de precisión y del presupuesto disponible, deberías elegir un sensor de presión de líquido.
Consejo n.º 6: Evalúa las condiciones ambientales
El entorno industrial es diferente de los entornos habituales. Plantea varios retos, tales como:
- Polvo
- Humedad
- Vibración
- Exposición a sustancias químicas
- El tiempo al aire libre
- Limpieza con agua a presión
Para proteger tus sensores de presión de líquidos y garantizar su precisión, debes adquirir modelos con un alto índice de protección contra la entrada de agua y que sean compatibles con condiciones ambientales adversas.
Consejo n.º 7: Comprueba la compatibilidad de los materiales
Algunos materiales se deterioran más rápido que otros. En cambio, hay materiales que son muy duraderos. Sin embargo, comprar el material inadecuado compromete la precisión de las mediciones de presión y genera gastos recurrentes.
A la hora de elegir un material, debes tener en cuenta las siguientes características:
- Resistencia a la corrosión
- Protección contra la contaminación
- Probabilidad de fallo de los sensores
Consejo n.º 8: Ten en cuenta la señal de salida
Las señales de salida se ven afectadas por el ruido eléctrico, por lo que deben seleccionarse con cuidado. Una selección incorrecta provoca diversos problemas.
Dos salidas de señal habituales son:
- 4–20 mA
Es la señal industrial más utilizada y presenta una excelente resistencia al ruido. Además, es la más adecuada para cables de larga distancia.
- 0–10 V
Es poco probable que se utilice este rango de señal y solo permite una integración sencilla. Además, es sensible al ruido eléctrico.
Consejo n.º 9: Tiempo de respuesta y rendimiento dinámico
Algunos sistemas hidráulicos sufren rápidas fluctuaciones de presión. Los sensores dinámicos de presión de líquido de respuesta rápida pueden detectar y señalar rápidamente los cambios de presión.
Un sensor de presión de respuesta lenta retrasará la respuesta y podría provocar diversos problemas. En función de tu maquinaria y tus necesidades, debes tener en cuenta el tiempo de respuesta y el rendimiento dinámico de los sensores de presión de líquidos. Es recomendable optar por sensores de presión que ofrezcan mayor precisión, una respuesta más rápida y un alto rendimiento.
Consejo n.º 10: Infórmate sobre los requisitos de instalación
¿Dónde vas a instalar el sensor de presión de líquido? ¿En qué dispositivo lo vas a instalar? Ten en cuenta todos estos parámetros antes de elegirlo y asegúrate de que los materiales sean los adecuados y compatibles.
Algunos parámetros clave que hay que tener en cuenta son:
- Comprueba el espacio y la disposición de montaje para garantizar una instalación correcta.
- Asegúrate de que el tendido de los cables sea el adecuado y de que las conexiones estén bien ajustadas.
- Elige el tipo de conexión adecuado para garantizar una instalación segura.
- Asegúrate de que el acceso para el mantenimiento sea fácil, ya que es posible que más adelante tengas que realizar tareas de mantenimiento en los sensores de presión.
Consejo n.º 11: Entender la calibración
La calibración del sensor de presión es necesaria para garantizar la precisión a lo largo del tiempo. Una calibración sencilla garantiza la precisión y proporciona valores exactos.
Una calibración periódica garantiza un rendimiento duradero. Durante la calibración, debes comprobar los siguientes aspectos.
- Elige sensores de baja deriva que proporcionen valores precisos en condiciones adversas.
- Utiliza la compensación de temperatura para obtener mediciones precisas.
- Mantenga registros de calibración cuando realice mediciones a lo largo del tiempo para evaluar la precisión de los valores.
Consejo n.º 12: Revisa las normas del sector
Dado que quieres cumplir con las normas internacionales y adquirir únicamente soluciones fiables, las normas industriales desempeñan un papel fundamental a la hora de revisar y verificar valores precisos mediante mediciones adecuadas.
Hay dos tipos de normas que se utilizan ampliamente.
- Certificación ATEX
- Conformidad con IECEx
- Autorización de la FDA
- Marcado CE
- Índice de protección IP
- Normas de la NSF
- Cumplimiento de las buenas prácticas de fabricación (GMP)
No todas las normas deben estar homologadas según la normativa industrial aplicable. Debe consultar las normas locales y seleccionar únicamente aquellos sensores de presión que cumplan con las normas industriales pertinentes en materia de verificación y cumplimiento.
Preguntas frecuentes
- ¿Por qué es importante la compatibilidad de los materiales en los sensores de presión?
La compatibilidad de los materiales evita problemas de incompatibilidad y garantiza un funcionamiento óptimo. Los sensores de presión incompatibles suelen fallar o deteriorarse prematuramente.
- ¿Cuál es la diferencia entre los sensores de presión manométrica y los de presión absoluta?
Ambos son tipos diferentes con métodos de medición propios. Por ejemplo, los sensores de presión relativa miden la presión en relación con la presión atmosférica. Por otro lado, los sensores de presión absoluta la miden en relación con el vacío absoluto.
- ¿Con qué frecuencia hay que calibrar un sensor de presión?
Debes calibrar un sensor de presión teniendo en cuenta diversos factores. Por ejemplo, debes tener en cuenta las recomendaciones del fabricante, las condiciones de funcionamiento y las normas del sector.
- ¿Es necesario realizar el mantenimiento de un sensor de presión?
Sí. Es imprescindible realizar el mantenimiento del sensor de presión 100%; de lo contrario, podría deteriorarse con el tiempo. Además, su vida útil se reduce drásticamente si no se realiza el mantenimiento a tiempo.
Conclusión
A la hora de elegir un sensor de presión, hay que tener en cuenta su durabilidad y su compatibilidad con las herramientas industriales. Los operarios y los ingenieros deben tener en cuenta los siguientes factores para realizar una selección óptima.
- Límites de temperatura
- Requisitos de precisión
- Rango de presión
- Tiempo de respuesta
- Señales de salida
- Certificaciones
- Requisitos de instalación
- Compatibilidad con líquidos
- Condiciones medioambientales
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