Consideraciones Prácticas al Elegir un Transductor de Presión

En aplicaciones industriales, buena repetibilidad es muchas veces más importante que absoluta precisión. Si las presiones de proceso varían a lo largo de una amplia gama, transductores con buena linealidad y baja histéresis son la mejor elección.

Variaciones de temperatura de ambiente y de proceso también causan errores en la medición de presión, particularmente en la detección de bajas presiones y pequeñas diferencias de presión. En estas situaciones, compensadores de temperatura deben ser usados.

Variaciones en el suministro de energía también reducen el desempeño de transdutores de presión. La sensibilidad (S) de un transductor determina la cantidad de cambio que ocurre en el voltaje de salida (VO) cuando el voltaje de suministro (VS) cambia, con la presión medida (Pm) y la presión nominal (Pr) del transductor permaneciendo constantes:

En un sistema de medición de presión, el error total puede ser calculado usándose el método de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados: el error total es igual a la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de todos los errores individuales.

Transductores de presión en general generan señales de salida de la magnitud de milivoltios (abarcando de 100 mV a 250 mV). Cuando son usados en transmisores, ellos son en general amplificados al nivel de voltaje (1 a 5 V) y convertidos en loops de corriente, en general de 4-20 mA dc.

La carcasa del transductor debe ser elegida para satisfacer tanto la clasificación de área eléctrica como las exigencias con relación a la corrosión de una determinada instalación. La protección contra corrosión debe tener en cuenta tanto el derramamiento de líquidos corrosivos como la exposición a gases corrosivos en el exterior de la carcasa, además de la exposición del elemento de detección a materiales de proceso corrosivos. Las exigencias con relación a la corrosión de la instalación son satisfechas a través de la selección de materiales resistentes a la corrosión, revestimientos y uso de sellos químicos, que serán abordados más adelante en este capítulo.

Si la instalación se localiza en un área donde vapores explosivos pueden estar presentes, el transductor o transmisor y su fuente de energía deben ser adecuados a esos ambientes. Esto é normalmente conseguido poniéndolos dentro de carcasas purgadas o a prueba de explosión o usando diseños intrínsecamente seguros.

Probablemente la decisión individualmente más importante al seleccionarse un transductor de presión es el intervalo. Se deben tener en cuenta dos consideraciones encontradas: la precisión del instrumento y su protección contra sobrepresión. Del punto de vista de la precisión, el intervalo de un transmisor debe ser pequeño (presión de operación normal aproximadamente en la mitad del intervalo), para que el error, normalmente un porcentaje de la escala completa, sea minimizado. Por otra parte, siempre hay que tener en cuenta las consecuencias de los daños por sobrepresión debidos a errores de operación, diseño defectuoso (golpe de ariete), o falla en el aislamiento del instrumento durante prueba de presión y activación. Por lo tanto, es importante especificar no sólo el intervalo requerido, sino también el nivel de protección contra sobrepresión necesario.

La mayoría de los instrumentos de presión es suministrada con protección de sobrepresión del 50% al 200% de amplitud (Figura 3-12). Estas protecciones son satisfactorias para la mayoría de las aplicaciones. Donde sobrepresiones mayores son esperadas y su naturaleza es temporal (picos de presión de corta duración - segundos o menos), pueden ser instalados snubbers. Ellos filtran los picos, pero hacen que la medición tenga una respuesta menos eficiente. Si hay expectativa de una sobrepresión de una duración más larga, se puede proteger el sensor instalándose una válvula de alivio de presión. Sin embargo, esto va a causar pérdida de medición cuando la válvula de alivio esté abierta.

Si el transmisor es para operación en temperatura ambiente alta, la carcasa puede ser enfriada eléctricamente (efecto Peltier) o a través de agua, o se puede transportar a un área con aire acondicionado. Cuando se esperan temperaturas congelantes, se debe usar calefacción por resistencia eléctrica o tubos de vapor en combinación com aislamiento térmico.

Cuando están presentes temperaturas de proceso altas, se puede considerar el uso de varios métodos para aislar el instrumento de presión con relación al proceso. Esto incluye sellos de retorno, sifón, sellos químicos con tubería capilar para montaje remoto, y purgación.