¿Cómo afecta la temperatura del medio al rendimiento del transductor de presión?

Este artículo se publicó originalmente el 30 de noviembre de 2021 y se actualizó el 22 de octubre de 2025.

Cuando se mide la presión en entornos difíciles con temperaturas extremas, el instrumento debe funcionar con precisión y fiabilidad. La exposición a la temperatura puede provenir de muchas fuentes, incluidos los medios de proceso y la temperatura ambiente que rodea al sensor. Cada una de ellas afecta al transductor de forma diferente, pero la temperatura del medio es la que tiene un impacto más directo porque actúa sobre el diafragma de detección y los componentes internos. A medida que la temperatura del medio aumenta o disminuye, puede distorsionar las lecturas, acortar la vida útil del sensor o incluso dañar los componentes.

Con más de 175 años de experiencia en medición de presión y temperatura, Ashcroft es reconocida como una autoridad de la industria en ayudar a los clientes a mantener mediciones confiables incluso en los entornos más hostiles.

En este artículo, aprenderá cómo la temperatura del medio de proceso puede afectar al rendimiento del transductor de presión, qué causa los cambios de salida y cómo minimizar los errores mediante un diseño y una instalación adecuados. Comprender esta información le ayudará a proteger sus instrumentos frente a desviaciones de rendimiento o fallos prematuros.

¿Qué es la temperatura del medio?

La temperatura del medio se refiere a la temperatura del fluido o gas de proceso que entra en contacto con el elemento sensor del transductor de presión. Es diferente de la temperatura ambiente, que afecta a la carcasa externa y a la electrónica. Ambas pueden influir en el rendimiento, pero la temperatura del medio suele tener el mayor impacto porque afecta directamente al diafragma de detección y a los componentes internos.

A medida que cambia la temperatura, los materiales del interior del transductor -metales, adhesivos y fluidos de relleno- se expanden o contraen a diferentes velocidades. Esta expansión y contracción puede crear tensión en el elemento sensor, causando cambios en la salida incluso cuando la presión permanece constante. Si la temperatura supera el límite nominal del transductor, puede alterar permanentemente las propiedades de estos materiales y afectar al rendimiento a largo plazo.

Figura 1: Diagrama del transductor de presión

¿Cómo funciona la compensación de temperatura?

La compensación de temperatura funciona utilizando componentes electrónicos internos para detectar la temperatura del dispositivo y ajustar automáticamente la señal de medición, reduciendo los errores relacionados con la temperatura. Aunque esto mejora la precisión, es más eficaz cuando todo el transductor de presión permanece a una temperatura uniforme. Si algunas partes del transductor se calientan o enfrían a velocidades diferentes -por ejemplo, durante cambios repentinos en la temperatura del medio-, las temperaturas desiguales pueden causar imprecisiones temporales hasta que todo el dispositivo alcance el equilibrio térmico.

En aplicaciones en las que la temperatura cambia lentamente durante varias horas o días, es más probable que el transductor alcance una temperatura estable en todo momento, lo que permite que las características de compensación funcionen de forma óptima. Sin embargo, en situaciones en las que la temperatura del medio cambia rápidamente pero el entorno permanece estable, se necesitan estrategias de mitigación específicas para abordar los efectos resultantes de la temperatura sobre la precisión y la estabilidad.

¿Cómo afecta la temperatura al tiempo medio entre fallos?

Las temperaturas fluctuantes o extremas pueden afectar significativamente a la fiabilidad de los instrumentos. Los ciclos de temperatura provocan tensiones mecánicas y electrónicas, y se sabe que la exposición prolongada a altas temperaturas reduce la vida útil de los componentes electrónicos.

Para evaluar la longevidad prevista de los dispositivos, se suelen utilizar cálculos del tiempo medio entre fallos (MTBF); como regla general, el MTBF suele disminuir a la mitad por cada 10 °C de aumento de la temperatura de funcionamiento. Para mejorar la fiabilidad y la precisión de las mediciones, es esencial aplicar soluciones que acerquen los equipos a las condiciones de temperatura ambiente.

Para mitigar los efectos de la temperatura, hay que encontrar una solución para que el equipo esté más cerca de la temperatura ambiente, lo que contribuirá a la precisión y la fiabilidad.

Cómo mitigar los efectos de la temperatura

Para proteger sus instrumentos de medición de posibles daños, es importante asegurarse de que la temperatura del medio no supere el rango de funcionamiento especificado del producto, lo que puede ocurrir cuando el transductor se monta directamente en una línea de proceso.

Varios accesorios para instrumentos de medida están diseñados para ayudar a proteger sus instrumentos de este riesgo, incluyendo:

Líneas capilares

Accesorios como el Línea Capilar Ashcroft® 1115 crean una distancia física entre el proceso y el transductor, permitiéndole montar el transductor en un área menos expuesta a temperaturas extremas. Un extremo del capilar se une al proceso, mientras que el otro se conecta al transductor. Esta disposición mantiene los componentes sensibles alejados de las temperaturas de proceso potencialmente dañinas.

Al reducir la cantidad de medio de proceso en la línea y aumentar la superficie expuesta a las condiciones ambientales, los capilares ayudan a acercar la temperatura del medio de proceso a un rango operativo seguro. Incluso una longitud corta, de sólo unos centímetros, puede suponer una diferencia significativa a la hora de restablecer la temperatura del medio a niveles seguros para el instrumento (véase la Figura 2).

Figura 2: Diagrama de disipación del calor capilar

Cos apilarios funcionan bien en aplicaciones con gases o líquidos en las que no se espera que se produzcan cambios rápidos de presión ni que entren o salgan grandes cantidades de fluidos. Cuando se prevén flujos o cambios rápidos, hay que considerar otras soluciones.

Juntas de diafragma

Juntas de diafragma se utilizan para proteger transductores de presión y otros instrumentos cuando se necesita compatibilidad directa con el proceso. Sellan y aíslan eficazmente la conexión, impidiendo que los medios del proceso entren en el instrumento y permitiendo al mismo tiempo una medición precisa de la presión.

No obstante, es importante tener en cuenta que las juntas de diafragma pueden influir en la precisión de las mediciones, ya que se requiere una presión adicional para desplazar el fluido de llenado dentro de la junta. Este efecto sobre la precisión es más pronunciado con juntas que presentan índices de elasticidad más elevados, fluidos de relleno con mayor expansión térmica y cuando se utilizan en instrumentos con rangos de presión más bajos.

Para mantener un rendimiento fiable, se considera la mejor práctica recalibrar el transductor de presión con el sello de diafragma instalado a la temperatura prevista del medio de funcionamiento.

Sifones de vapor

Al medir la presión en líneas de proceso de vapor, deben tenerse en cuenta consideraciones especiales debido a la importante energía que transporta el vapor. Es posible que los accesorios tradicionales, como los capilares alargados, no reduzcan adecuadamente la temperatura debido al movimiento continuo del vapor.

En estos escenarios, vapor están diseñados específicamente para proteger los transductores de presión de las elevadas temperaturas del vapor. Al formar una barrera contra el condensado, los sifones de vapor protegen el instrumento de la exposición directa al vapor y de las rápidas fluctuaciones de temperatura, garantizando mediciones precisas y prolongando la vida útil del equipo.

¿Quiere saber más?

Ahora que conoce el impacto que la temperatura del medio puede tener en su instrumentación de medición, puede buscar soluciones para su aplicación. También puede consultar otros artículos para obtener más información sobre transductores y accesorios:

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