Cómo funcionan los transductores de baja presión

Un transductor de presión es un dispositivo de medición que convierte una presión aplicada en una señal eléctrica. Generalmente, un transductor de presión consta de dos partes, un material elástico que se deforma bajo la aplicación de presión y una parte eléctrica que detecta esta deformación.

Cómo funcionan los transductores de baja presión

Dependiendo del rango de presiones a medir, el material elástico tiene diferentes formas y tamaños, como tubo de Bourdon, pistón, diafragma y fuelle. El más común entre ellos es el diafragma.
Se pueden unir tres tipos diferentes de dispositivos eléctricos a este material elástico para fabricar transductores de presión. Estos incluyen tipos resistivos, capacitivos e inductivos.

• Los transductores de presión resistivos usan medidores de tensión, que están adheridos al material deformable. Cualquier cambio en la deformación provoca el cambio en la resistencia eléctrica de cada galga extensiométrica que se puede medir con un puente de Wheatstone.
• En los transductores de presión de tipo de capacitancia, el cambio de presión se mide como el cambio de capacitancia entre dos placas de capacitancia. Una placa está unida al lado deformable del material elástico mientras que otra está unida a la superficie no presurizada.
• En un transductor de presión inductivo, la deformación del material elástico se utiliza para proporcionar un movimiento lineal de un núcleo ferromagnético. Este movimiento lineal variará la corriente alterna inducida.

Medición de baja presión

Entre las diferentes presiones, los transductores discutidos, el manómetro de Bourdon, el manómetro de diafragma piezorresistivo y el manómetro de diafragma de capacitancia son adecuados para medición de bajas presiones de vacío. El manómetro de Bourdon puede medir aproximadamente en el rango de 0 a 1000 mbar, mientras que los manómetros de diafragma pueden medir en el rango de 0,1 a 1000 mbar.
Para presiones muy bajas, hay otros tipos de transductores disponibles, que se basan en otros principios Estos incluyen el indicador de Pirani, el termopar y el indicador de ionización.
Las dos primeras técnicas se basan en la velocidad a la que se pierde el calor de un filamento calentado colocado en un ambiente de baja presión. Esta pérdida de calor depende del número de moléculas de gas por unidad de volumen.

• Medidor Pirani – Este indicador calcula la temperatura del filamento midiendo la resistencia del filamento. La medición de la resistencia se mide con la ayuda de un circuito de puente de Wheatstone. La relación entre la resistencia y la presión aplicada es altamente no lineal.
• Termopar – En este tipo de transductor de presión, se adjunta un termopar al filamento calentado para medir su temperatura. Para la temperatura de referencia en el termopar, se utiliza la temperatura ambiente. La salida de voltaje del termopar varía de forma no lineal con la presión del gas.
• Indicador de ionización – Es muy útil para medir presiones muy pequeñas en el rango de 10–3 atm a 10–13 atm. Aquí, el gas, cuya presión se va a medir, se ioniza con la ayuda de un filamento calentado. La corriente se mide entre dos electrodos en la región ionizada, que depende de la presión del gas, porque la cantidad de iones por unidad de volumen depende de la presión del gas.

La relación entre corriente y presión es lineal

La medición de baja presión se utiliza en aplicaciones tales como:

• En campos médicos:nebulizadores, espirómetros, etc.
• En industrias:control de climatización, presión estática en conductos, etc.

El creciente interés en el mercado aborda el material dentro de los transductores de presión:

• Algunos contienen mercurio para conducir la detección de la presión a la salida eléctrica. En muchos estados, el mercurio es una sustancia prohibida, aunque no se hace cumplir o, en algunos casos, está protegido por derechos adquiridos en equipos existentes que pueden usar mercurio, pero lo prohíbe en productos nuevos.
• La segunda sustancia es NaK (sodio potasio) que se usa en lugar de mercurio en el transductor. NaK arrojará una chispa si se expone al aire (oxígeno). En ambientes donde la inflamabilidad es alta, esto es un peligro.
• Ahora hay un nuevo producto en el mercado que tiene un diafragma mucho más grueso (que prolonga la vida útil) y viene con una garantía más larga que otros productos. No tiene relleno y hace su trabajo por vía electrónica.

Creemos que la presión del mercado eventualmente hará que tanto el mercurio como el NaK sean inaceptables entre los clientes de aquellos que fabrican productos con equipos que utilizan estos sensores.

Llámenos al 800-844-8405 para obtener más información sobre los transductores de presión.

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