Elegir el sensor de presión adecuado: 5 factores a tener en cuenta

Los sensores de presión son una parte fundamental de cualquier sistema hidráulico, de climatización o de procesos industriales. Cuando se especifican correctamente, estos instrumentos pueden garantizar un funcionamiento seguro, un rendimiento preciso y una larga vida útil del equipo. Sin embargo, un sensor de presión incorrecto puede dar lugar a lecturas imprecisas, ineficiencias en el proceso, daños en el equipo o riesgos para la seguridad del operario.

Aunque la tecnología de detección dictará en última instancia qué sensor es el mejor para su aplicación, también deben tenerse en cuenta los siguientes factores. Entendiéndolos, usted puede evitar errores comunes y proteger la integridad de su sistema. En Ashcroft, hemos ayudado a ingenieros y fabricantes de equipos originales a superar estos desafíos durante décadas.

Lea este artículo para aprender:

• Los cinco factores esenciales que hay que tener en cuenta al seleccionar un sensor de presión
• Por qué son importantes la compatibilidad de los medios, el choque hidráulico y el tipo de referencia
• En qué se diferencian las definiciones de precisión y qué hay que tener en cuenta
• El papel de la intercambiabilidad en la fiabilidad del sistema a largo plazo

También verá enlaces a recursos adicionales que pueden ayudarle a profundizar aún más sus conocimientos sobre los sensores de presión. 

1. ¿Qué materiales debe tener en cuenta para su sensor de presión?

Elegir los materiales adecuados es esencial para proteger su sensor contra fallos. El material húmedo que elija debe ser compatible con el medio del proceso. De lo contrario, con el tiempo pueden producirse daños en el instrumento, lo que provocaría mediciones imprecisas y un posible fallo del mismo. Por ejemplo, no especificaría el mismo material húmedo para un sensor de baja presión que para una aplicación de alta presión. Cada entorno exige una combinación diferente de compatibilidad con el proceso, requisitos de construcción y propiedades del material para mantener la integridad del sensor y un rendimiento fiable.

Utiliza el material en línea de Ashcroft selector para identificar materiales compatibles para su aplicación.

2. ¿Cómo afecta el choque hidráulico al rendimiento del sensor?

Cuando pensamos en los golpes, a menudo nos referimos a la tensión mecánica que sufren los equipos o los sensores, que normalmente se aborda en las hojas de datos de los productos. Pero en los sistemas de fluidos, el choque hidráulico (o golpe de ariete) es más preocupante. Se produce cuando la velocidad del fluido cambia repentinamente, creando un rápido aumento de presión. Estos picos pueden ser varias veces superiores a la presión de funcionamiento normal, a menudo más rápidos de lo que puede registrar un sensor, y pueden dañar permanentemente el diafragma o el elemento sensor.

Si no se controla, el choque hidráulico puede aparecer como un fallo por sobrepresión, con indicaciones como desviaciones de salida cero o rotura completa del diafragma. Para garantizar la fiabilidad del sensor a largo plazo, es importante anticiparse a la existencia de estas condiciones en el sistema y abordarlas mediante opciones de diseño o accesorios de protección.

Además del diseño del sensor y la calibración de la tecnología, hay varios accesorios e instrumentos disponibles para ayudar a abordar estos efectos negativos del proceso, entre los que se incluyen:

• Amortiguadores de presión: Utiliza un elemento poroso para suavizar las pulsaciones rápidas.
• Amortiguadores de pulsaciones: Absorbe las sobretensiones con una cámara que ralentiza el movimiento del fluido.
• Líneas capilares: Añaden longitud/volumen para amortiguar los cambios rápidos antes de que lleguen al sensor.

3. ¿Qué referencia de presión necesita: manométrica, absoluta o diferencial?

Toda medición de presión requiere un punto de referencia. Éste es el primer paso para determinar qué tecnología de sensor de presión puede utilizarse en un diseño. La selección de un tipo de referencia incorrecto da lugar a lecturas completamente inexactas.

Su referencia de presión es particularmente importante cuando se trata de medir condiciones por debajo de la presión atmosférica mientras se determina la cantidad de vacío. Es fundamental saber si la medición es relativa a la condición atmosférica o a la presión cero absoluta. He aquí un rápido vistazo a los diferentes puntos de referencia:

• Manómetro (G): Medidas relativas a la presión atmosférica, incluyendo rangos de vacío.
• Absoluta (A): Mide con respecto a la presión cero (vacío total).
• Diferencial (D): Mide la diferencia entre dos puntos.

Figura 1. Diferentes puntos de referencia de presión. 

4. ¿Cuál debe ser la precisión real del sensor de presión?

Cada fabricante define la precisión de forma diferente, por lo que un sensor etiquetado como ±0,25% de una marca puede no funcionar de forma idéntica a otro. Esta incoherencia se conoce a veces como "Specmanship", debido a la falta de normas universalmente aceptadas para la precisión.

Los tipos de precisión clave a los que se suele hacer referencia son:

• Línea recta de mejor ajuste (BFSL). Mide la precisión como la desviación máxima de una línea recta ideal trazada a través de la curva de salida del sensor.
• Suma cuadrática (RSS). Calcula la precisión total combinando componentes de error individuales (como linealidad, histéresis y repetibilidad) mediante un método estadístico.
• Terminal o Punto Final. Define la precisión midiendo la desviación máxima entre la salida del sensor y el valor teórico a través del rango especificado utilizando los puntos finales de la curva de calibración.
• Banda de error total (TEB). Tiene en cuenta los efectos combinados de todos los errores, incluida la influencia de los cambios de temperatura y la deriva a largo plazo, proporcionando una precisión real en el "peor de los casos".
• Típico. Refleja el valor que se espera que alcancen la mayoría de los sensores en condiciones normales, en lugar de un valor mínimo o máximo garantizado.

Al evaluar el rendimiento del sensor, tenga en cuenta también si las compensaciones de salida de cero y de intervalo se incluyen en la precisión indicada, así como si los efectos de la variación de temperatura se tienen en cuenta en las especificaciones publicadas. Por ejemplo, en aplicaciones críticas, puede ser importante que se incluyan en la precisión las compensaciones de salida de cero y de intervalo, ya que ambas pueden sumar un ±2% adicional de imprecisión en algunos productos. O, si la aplicación está expuesta a un amplio rango de temperaturas de funcionamiento, asegúrese de que la declaración de precisión incluye los efectos de la temperatura en ese rango.

5. ¿Por qué es importante la intercambiabilidad de los sensores de presión sobre el terreno?

Cuando se sustituye un sensor de presión sobre el terreno, la verdadera fiabilidad del sistema depende de algo más que de cambiar un dispositivo por otro. Si los errores de desplazamiento de cero y de intervalo no se incluyen en la declaración de precisión publicada por el fabricante o no se tienen en cuenta en la instalación, es posible que el sistema no funcione como se especificó originalmente. Estas discrepancias pueden dar lugar a mediciones inexactas, tiempos de inactividad inesperados o incumplimiento de los requisitos del proceso.

Ashcroft aborda este reto incluyendo los errores de cero y de intervalo en nuestras especificaciones de precisión. Esto asegura que cualquier reemplazo ofrece los mismos estándares de rendimiento que el original, lo que le permite mantener la integridad del sistema y evitar sorpresas costosas. Es por eso que siempre debe confirmar que su sensor de reemplazo coincide tanto con los criterios técnicos como con las declaraciones de precisión.

Figura 2. Impacto de las especificaciones de desplazamiento cero/span

¿Quiere saber más?

Ahora ya sabe que elegir el sensor de presión es algo más que la gama o el precio. Se trata de garantizar un rendimiento seguro, fiable y preciso durante toda la vida útil de su sistema. Prestando especial atención a la compatibilidad de materiales, la protección frente a impactos hidráulicos, la referencia de presión correcta, las definiciones de precisión y la intercambiabilidad a largo plazo, puede evitar errores comunes y mantener su equipo en funcionamiento tal y como se diseñó. 

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