UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NCLEO DE MONAGAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE SISTEMAS

CURSO ESPECIAL DE GRADO

Sensores de Presin

PROF: BACHILLERES:

Ing. Edgar Goncalves Alejandro Elimar

C.I. 19.876.597

Parra Gabriel

C.I. 19.256.648

Equipo CRM

Maturn, Marzo 2014

INDICE

Contenido

INTRODUCCIN .......................................................................................................... 3

Qu es un sensor? ..................................................................................................... 4

Qu es presin? ......................................................................................................... 4

Tipos de Presin ....................................................................................................... 4

Unidad de medida de la presin ................................................................................ 4

Qu son sensores de presin? ................................................................................... 4

Tipos de sensores de presin ....................................................................................... 5

DISCUSIN .................................................................................................................. 9

CONCLUSIONES ....................................................................................................... 11

BIBLIOGRAFA ........................................................................................................... 12

ANEXOS ..................................................................................................................... 13

INTRODUCCIN

La presin es una fuerza que se ejerce sobre un rea determinada, y se mide en unidades de fuerzas por unidades de rea. Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta. Cada vez que se ejerce se produce una deflexin, una distorsin o un cambio de volumen o dimensin.

Las mediciones de presin pueden ser desde valores muy bajos que se consideran un vaco, hasta miles de toneladas de por unidad de rea. Los principios que se aplican a la medicin de presin se utilizan tambin en la determinacin detemperaturas, flujos y niveles de lquidos.

Por lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operacin, los tipos de instrumentos, los principios de instalacin, la forma en que se deben mantener los instrumentos, para obtener el mejor funcionamiento posible, cmo se debe usar para controlar un sistema o una operacin y la manera como se calibran.

MARCO TERICO

Qu es un sensor? Se llama sensor al instrumento que produce una seal, usualmente elctrica (anteriormente se utilizaban seales hidrulicas), que refleja el valor de una propiedad, mediante alguna correlacin definida (su ganancia).

Qu es presin? Es una fuerza (F) que acta en una superficie (S). Junto con la temperatura, constituyen las variables que ms frecuentemente se miden y controlan en los procesos industriales

Tipos de Presin

Presin absoluta: Presin comparada con el valor cero del vaco absoluto (Pabs = 0)

Presin positiva: Presin en funcin de la presin atmosfrica, considerndose esta como valor cero. Los detectores que miden esta presin se llaman sensores de presin relativa.

Presin negativa: Presin medida por debajo de la presin baromtrica diaria

Presin Atmosfrica:es aquella ejercida por la atmsfera terrestre. Vara ligeramente con las condiciones meteorolgicas y decrece con la altitud.

El vaco:es la diferencia de presiones entre la presin atmosfrica y la presin absoluta, cuando esta es menor a la atmosfrica.

Unidad de medida de la presin En el sistema internacional de medidas la presin, est estandarizada en Pascales. En los pases de habla inglesa se utiliza PSI La equivalencia entre la unidad de medida inglesa y la del sistema internacional de medidas resulta:

1PSI = 6.895kPascal

Qu son sensores de presin? Los sensores de presin o transductores de presin son elementos que transforman la magnitud fsica de presin o fuerza por unidad de superficie en otra magnitud elctrica que ser la que se emplea en los equipos de automatizacin o adquisicin estndar. Los rangos de medida son muy amplios, desde unas milsimas de bar hasta los miles de bar. Los sensores de presin o transductores de presin, son muy habituales en cualquier proceso industrial o sistema de ensayo. Su objetivo es transformar una

magnitud fsica en una elctrica, en este caso transforman una fuerza por unidad de superficie en un voltaje equivalente a esa presin ejercida. Los formatos son diferentes, pero destacan en general por su robustez, ya que en procesos industriales estn sometidos a todo tipo de lquidos, existiendo as sensores de presin para agua, sensores de presin para aceite, lquido de frenos, etc.

Tipos de sensores de presin Sensores de presin industriales: Los sensores de presin industriales, son

los ms empleados para todo tipo de aplicaciones y sectores. Abarcan todos los rangos posibles, desde vaco a -1bar, hasta los varios miles de bar, para aplicaciones en industria pesada.

Combinan todo tipo de salidas analgicas y digitales, ya que en la industria en general nos encontramos con diferentes requerimientos de conexin, tanto elctrica como mecnica. En funcin de las caractersticas elegidas tendremos que seleccionar un formato u otro. Entre ellos tenemos:

Sensor de presin salida puente wheatstone AEP TP1: Transductor de presin formato pequeo con salida extensomtrica tipo puente weatstone. Rosca hembra y salida cable. Linealidad 0.2%.

Sensor de presin industrial amplificado AEP TP3: Sensor de presin con linealidad y rangos estndar, para todo tipo de aplicaciones industriales. Con diferentes tipos de salida analgica.

Sensor de presin industrial compacto TECSIS: Transductores para la medida de presin en aplicaciones industriales, con formato compacto y diferente tipo de conector.

Sensores de presin para laboratorio y ensayos: Los sensores de presin o transductores de presin para laboratorio y ensayos, estn pensados para aplicaciones donde los requisitos son muy concretos, principalmente con caractersticas de precisin, linealidad y compensacin muy buenas. Entre ellos tenemos:

Sensor de presin para laboratorio AEP TP14: Transductor para medida de presin en laboratorio y ensayos con excelente linealidad del 0.1% y 0.05%. Diferentes tipos de salida analgica. Rangos desde 0.1bar.

Transductor de presin para ensayos US10000: Transductor de presin con compensacin digital en temperatura y bajo error en toda la banda. Salida analgica con diferentes tipos de conexin elctrica y mecnica.

Sensor de presin con salida USB: Transductor de presin con salida directa USB, para conexin sencilla y rpida. Incluye software.

Sensores de presin con membrana enrasada: Los sensores y transductores de presin de membrana enrasada estn pensados para la medida superficial o a ras de la superficie sometida a presin.

Debido a su fabricacin la membrana enrasada permite realizar una medida superficial que evita errores de medida por acumulacin de burbujas en el tubo, as como la eliminacin de suciedad en el tubo de medida, de tal forma que es fcilmente limpiable, de hecho hay series especiales para la manipulacin de alimentos. Entre ellos se destacan:

Transductor de presin con membrana enrasada AEP TP15: Sensor de presin con membrana enrasada y rosca. Rangos hasta 50 bar. Salida analgica.

Sensor de presin con membrana superficial AEP TP7DN: Transductor de presin para montaje superficial sin rosca. Rango hasta 50bar. Salida amplificada.

Vacumetro con membrana enrasada TECSIS P3251: Sensor de presin para presiones negativas y positivas con membrana enrasada roscada.

Sensores de presin miniatura: Los sensores de presin miniatura son sensores de presin pequeos que gracias a su reducido tamao son los ms indicados en aplicaciones donde el tamao es de vital importancia, principalmente se aplican en ensayos, para que sus dimensiones afecten lo mnimo posible en los resultados del ensayo.

Por tratarse de sensores especiales cuentan con caractersticas nicas como compensacin en diferentes rangos de temperatura, membranas especiales, formatos minsculos para introducir en dimensiones muy reducidas, alta precisin, frecuencias de respuesta muy elevadas, etc. Entre ellos se destacan:

Transductor de presin miniatura XPM con rosca mtrica y membrana enrasada: Sensor miniatura para medir presin en un amplio rango de temperaturas. Conexin rosca M4, M5, M6 y M10.

Sensor de presin miniatura EPX muy dinmico: Transductor miniatura para medir variaciones de presin muy rpidas.

Transductor de presin pequeo EPRB para ensayos: Sensor para la medida de presin de reducido tamao con salida amplificada y amplio rango de temperatura.

Sensores para alta presin: Los sensores para alta presin estn pensados para aplicaciones y sectores donde se alcanzan presiones muy altas, por ejemplo en obra civil, industria qumica, maquinaria pesada, etc. Se diferencian de los estndares industriales en que pueden llegar a medir hasta 15000bar, segn la serie.

Para poder soportar presiones tan altas, cuentan con una membrana especial, as como el cuerpo del sensor y tomas de presin reforzadas. Por el resto, se pueden comparar con los industriales estndar, ya que tienen diferentes tipos de salida analgica y digital. A continuacin se mencionan algunos de ellos:

Sensor para medida de presin con rangos muy altos: Transductor especial para la medida de altas presiones de hasta 15000bar

Transductores de presin muy robustos P900: Sensores para medir presin en aplicaciones con picos altos de hasta 5 veces.

Sensores de presin para alta temperatura: Los sensores de presin para alta temperatura, se pueden encontrar en diferentes formatos, series estndar industriales, series miniatura, series ATEX, etc.

Como su propio nombre indica, la ventaja de estos sensores para altas temperaturas es la capacidad de soportar una alta temperatura de medida, tanto en gases como en fluidos. Entre ellos:

Sensor de presin alta temperatura TP18: Sensor de presin para alta temperatura AEP TP18 con electrnica integrada. Rangos hasta 2500bar.

Transductor de presin alta temperatura TP8: Sensor de presin para alta temperatura AEP TP8 salida puente wheatstone. Rangos hasta 2500bar.

Sensor de presin para inyeccin de material a alta temperatura: Transductores para la medida de presin en aplicaciones de inyeccin de material a muy alta temperatura.

Sensores de presin diferencial: Los sensores de presin diferencial estn pensados para realizar la medida de presin entre ambos puntos, de tal forma que ha de contar necesariamente con dos tomas de presin.

Las dos tomas de presin convergen en una salida elctrica, empleando una lgica de comparacin entre ambos puertos de presin, por lo que tendremos un valor de tensin positivo segn sea el incremento de presin o negativo, segn sea el decremento de presin, de una toma respecto a la otra.A continuacin se describen algunos de ellos:

Sensor de presin diferencial AEP DF2: Transductor para la calcular la diferencia de presin entre un puerto y otro del sensor.

Sensor de presin diferencial TECSIS P3317 muy bajo rango: Sensor de presin para la medida diferencial en aire y gas, de muy alta resolucin.

Sensor de presin diferencial TECSIS P331x para diferentes rangos: Transductor para medir diferencia de presin entre las dos tomas del sensor.

Manmetros digitales: Los manmetros digitales son ideales para obtener una medida de presin rpida y precisa en un punto concreto de una instalacin o ensayo. Tienen la particularidad de unir un sensor de presin y un visualizador LCD de bajo consumo. El resultado final es un elemento para la medida de presin con pantalla digital.

Los rangos y caractersticas son variados, las mismas que en los sensores de presin convencionales pero con la ventaja de tener la medida in situ. A diferencia de los manmetros analgicos en estas series digitales no se tienen problemas de rotura de aguja y errores en la medida por una mala ubicacin del lector. Algunos de ellos son:

Manmetro digital con pantalla LCD formato cuadrado AEP: Sensor para medir presin con pantalla incorporada tipo LCD, alimentado a pilas.

Sensor de presin con visualizador LED integrado AEP: Transductor para medir presin en pantalla led alimentado a 24Vdc y salida analgica.

Sensores de presin sumergibles: Los sensores de presin sumergibles, tambin llamados limnmetros o piezmetros, son transductores de presin especialmente diseados para trabajar sumergidos en lquidos como agua, aceite, cloros, etc. Miden la presin que tienen sobre si mismos, por lo que indirectamente tambin se emplean para medir el nivel.

Aunque los sensores de presin estn sumergidos, pueden proporcionar seales de salida amplificadas ya que su proteccin es la ms elevada disponible IP68. Entre ellos estn:

Piezmetro con salida analgica: Sensor de presin sumergible para la medida de presin y nivel en diferentes lquidos

Transductor de presin sumergible: Transductor de presin sumergible de alta linealidad con salida amplificada y longitud de cable ajustable segn la profundidad de la aplicacin.

DISCUSIN

Los sensores son instrumentos que producen una seal elctrica que nos permite observar las variaciones de algn fenmeno en estudio.

La presin es la fuerza que acta sobre una superficie especfica; para medir la presin se utilizan sensores que estn dotados de un elemento sensible a la presin y que emiten una seal elctrica al variar la presin o que provocan operaciones de conmutacin si esta supera un determinado valor lmite.

Existen diversos tipos de presin como lo son: la presin absoluta, la presin positiva, la presin negativa, la presin atmosfrica y el vacio; dependiendo del tipo de presin que se desea estudiar se escoge el sensor indicado para medir con exactitud la presin ejercida en un instante determinado.

Los sensores de presin son elementos que transforman la magnitud fsica de presin o fuerza en otra magnitud elctrica, los sensores nos ayudan a obtener una medida especfica que ser empleada en equipos de automatizacin entre otros.

Los sensores de presin son muy utilizados en la industria, es por ello que existen diversos tipos de sensores de presin los cuales se exponen a continuacin, mostrando sus caractersticas y usos en general:

En primer lugar tenemos los sensores de presin industriales los cuales combinan todo tipo de salidas analgicas y digitales debido a que en la industria varan los requerimientos a utilizar; por otra parte estn los sensores de presin para laboratorio y ensayos, como su nombre lo indica estn diseados para aplicaciones con caractersticas de precisin, linealidad y compensacin efectiva.

Tambin estn presentes los sensores de presin con membrana enrasada, los cuales permite realizar medidas superficiales que evitan errores de medicin; otro tipo de sensor de presin es el sensor de presin miniatura queha sido diseado con el fin de conciliar tamao pequeo y robustez, es utilizado comnmente en Circuito de frenos, equipos mdicos, robtica, etc.

Siguiendo con los tipos de sensores de presin tenemos los sensores para alta presin que son capaces de soportar presiones muy altas para cumplir con este

requisito est compuesto por una membrana especial que le permite resistir toda la presin posible.

Otro tipo de sensor es el sensor de presin para alta temperatura la ventaja de estos sensores es la capacidad de soportar una alta temperatura de medida, tanto en gases como en fluidos.

Los sensores de presin de presin diferencial permiten conocer la presin relativa entre dos puntos especficos. Como en cualquier sensor de presin, hay diferentes series, para segn la aplicacin necesaria, emplear uno u otro. Estas series se diferencian por los rangos de presin necesarios, desde incrementos de 40mbar, hasta 600bar.

Los Manmetros digitales son otro tipo de sensor de presin y son la solucin ideal cuando se busca un transductor de presin y un visualizador sin cables, ya que al unir el sensor y el visualizador en un solo bloque alimentado por bateras internas, permiten instalarse en cualquier punto donde se precise medir presin con unas buenas prestaciones.

Y por ultimo tenemos los sensores de presin sumergible que estn especialmente diseados para trabajos inmersos en lquidos y son capaces de medir la presin que tiene sobre si mismo.

CONCLUSIONES

Los sensores son utilizados en la mayora de los procesos industriales para controlar la , presin ,la misma es una magnitud de gran importancia dentro de un proceso industrial ya que las tuberas poseen cierta presin mxima para su operacin estable y por tanto una presin excesiva puede poner en peligro al personal que opera en el control de dicho proceso.

Los sensores de presin cubren diferentes rangos de medida existiendo actualmente una gama de diferentes tipos de sensores para monitorear y controlar los distintos procesos en donde sea necesario este tipo de dispositivo, estos operan dentro de un rango de valores altos y bajos predeterminados sealando el momento en que se exceden los lmites seleccionados.

BIBLIOGRAFA

Que son sensores de presin. Consultado el 03 de Marzo del 2014 [En Lnea]. Disponible en:http://www.sensing.es/Transductores_de_presion_Cm.htm

Tipos de sensores de presin. Consultado el 03 de Marzo del 2014 [En lnea]. Disponible en: http://instrumentacionunefm.files.wordpress.com/2012/05/sensores-de-presion.pdf

Sensores de presin Consultado el 03 de Marzo del 2014 [En lnea]. Disponible en: http://sensoresdepresion.blogspot.com/

ANEXOS

Sensores de presin industriales Sensores de presin miniatura

Sensores de presin para laboratorio y ensayos Manmetros digitales

Sensores de presin con membrana enrasada Sensores para alta presin

Sensores para alta temperatura Sensores de presin diferencial

Sensores de presin sumergibles