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Tanto un actuador de pistón como uno de diafragma desempeñan la misma función en un presostato, pero están diseñados para distintos rangos de presión y condiciones de funcionamiento. En la mayoría de los casos, no se empieza por seleccionar el tipo de actuador. En cambio, son el rango de presión de la aplicación y los medios de proceso los que determinan si la mejor opción es un actuador de diafragma o uno de pistón.
Elegir un presostato inadecuado puede provocar una disminución del rendimiento, una vida útil más corta o problemas de compatibilidad. Comprender cómo funciona cada actuador puede ayudarte a seleccionar el presostato que mejor se adapte a tus condiciones de funcionamiento.
Como referente de confianza en instrumentación de presión y temperatura, Ashcroft ayuda a los clientes a seleccionar presostatos para aplicaciones industriales y de fabricantes de equipos originales (OEM). En este artículo, descubrirás en qué se diferencian los actuadores de pistón y los de diafragma, por qué se utiliza cada diseño y qué factores deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar un presostato.
¿Qué es un actuador de presostato?
Un actuador de presostato es el elemento sensor de presión que convierte la presión del proceso en movimiento mecánico, lo que provoca que los contactos del presostato cambien de estado en un punto de consigna predeterminado.
A medida que la presión del proceso aumenta o disminuye, el actuador se desplaza contra la resistencia de un resorte. Una vez que la presión supera la fuerza del resorte, el actuador empuja una varilla que activa el microinterruptor. A continuación, el interruptor abre o cierra un circuito eléctrico para activar una alarma, poner en marcha o detener un equipo, o realizar otra función de control.
Los presostatos mecánicos suelen utilizar uno de estos dos diseños de actuador:
- Actuadores de diafragma
- Actuadores de pistón
¿Cuál es la diferencia entre los actuadores de pistón y los de diafragma?
Aunque ambos tipos de actuadores cumplen la misma función, cada uno está diseñado para condiciones de funcionamiento diferentes. La tabla siguiente destaca las principales diferencias entre los actuadores de diafragma y los de pistón.
| Característica | Actuador de diafragma | Actuador de pistón |
|---|---|---|
| Ideal para | Aplicaciones de presión baja a media | Aplicaciones de presión media a muy alta |
| Cómo funciona | Un diafragma flexible con una amplia superficie de detección reacciona ante los cambios de presión. | Un pistón con una superficie de detección menor se desplaza a mayor presión. |
| Sensibilidad | Excelente para detectar pequeños cambios de presión | Ideal para aplicaciones con presiones más elevadas |
| Rango de presión habitual | Aplicaciones de baja presión y muchas de presión media, dependiendo del diseño del interruptor | Aplicaciones de alta presión, como la hidráulica y otros usos exigentes |
| Aplicaciones comunes | Climatización, control del flujo de aire, control de filtros, salas blancas, salas de aislamiento y sistemas de gas a baja presión | Unidades de potencia hidráulica, sistemas hidráulicos móviles, maquinaria de construcción, maquinaria industrial, bombas, compresores y sistemas de gas a alta presión |
| Ventaja principal | Alta sensibilidad para la conmutación a baja presión | Construcción resistente para un funcionamiento a alta presión y una larga vida útil |
| Criterio de selección | Presiones de funcionamiento más bajas que requieren una mayor sensibilidad | Presiones de funcionamiento más elevadas que requieren una mayor resistencia a la presión y mayor durabilidad |
¿Por qué un actuador de diafragma funciona mejor a baja presión?
Los actuadores de diafragma funcionan bien a bajas presiones porque tienen una superficie efectiva de detección mayor. Dado que la presión ejerce una fuerza sobre una superficie, incluso un pequeño cambio de presión puede generar suficiente fuerza para mover el diafragma y accionar el interruptor.
Esta sensibilidad hace que los actuadores de diafragma sean muy adecuados para aplicaciones en las que se miden presiones muy bajas, como el caudal de aire o la presión diferencial a través de los filtros.
Por ejemplo, un interruptor de presión diferencial puede supervisar la caída de presión a través de un filtro de aire. A medida que el filtro se va obstruyendo, la diferencia de presión aumenta hasta que el interruptor activa una alarma o una notificación de mantenimiento. En muchos sistemas, también se instala un manómetro de presión diferencial para proporcionar una indicación visual continua, mientras que el interruptor automatiza la respuesta.
¿Por qué un actuador de pistón funciona mejor a alta presión?
Los actuadores de pistón utilizan un área de detección más pequeña, por lo que requieren una presión mayor para generar la fuerza suficiente para mover el actuador. Este diseño les permite soportar presiones de funcionamiento considerablemente más altas, al tiempo que mantienen un rendimiento de conmutación fiable.
Debido a su construcción robusta, los actuadores de pistón se utilizan habitualmente en sistemas hidráulicos y otras aplicaciones exigentes en las que los picos de presión, las vibraciones y una larga vida útil son factores importantes a tener en cuenta.
¿Cómo se elige el actuador adecuado para un presostato?
No debes empezar por preguntarte si necesitas un actuador de pistón o de diafragma. En su lugar, empieza por comprender los requisitos de funcionamiento de tu aplicación. En la mayoría de los casos, el tipo de actuador resulta evidente una vez que se han respondido estas preguntas.
| Factor de selección | Por qué es importante |
|---|---|
| Requisitos de presión | La presión de funcionamiento normal, la presión máxima del sistema, el punto de consigna deseado del interruptor y los picos de presión determinan en gran medida si es más adecuado un actuador de diafragma o uno de pistón. |
| Medios de proceso | Los materiales del diafragma, el pistón y las juntas deben ser compatibles con el aire, el gas o el líquido que se va a medir. |
| Requisitos eléctricos | La tensión, la corriente, la configuración de los contactos y la carga eléctrica determinan cuál es el elemento de conmutación adecuado y si es necesario un relé intermedio. |
| Condiciones ambientales | La temperatura, los requisitos de lavado, las atmósferas corrosivas, las vibraciones y los entornos peligrosos influyen en el diseño del interruptor y en la elección de la carcasa. |
Una vez definidos estos requisitos de la aplicación, la selección del actuador adecuado suele ser sencilla, ya que el rango de presión se decanta de forma natural por un diseño de diafragma o de pistón.
¿Qué tipos de presostatos utilizan actuadores de diafragma y de pistón?
Existen varias familias de presostatos diseñadas para distintos rangos de presión y aplicaciones. El tipo de actuador varía en función de las condiciones de funcionamiento previstas. Por ejemplo:
-
Interruptor de presión Ashcroft® Serie A se utiliza habitualmente en aplicaciones industriales y de fabricantes de equipos originales (OEM) en las que son importantes el tamaño compacto, la fiabilidad de la conmutación y la flexibilidad de aplicación.
Dependiendo de la configuración y el rango de presión, los interruptores de la serie A pueden utilizar diseños de actuador de diafragma o de pistón. Esto convierte a la serie A en un buen ejemplo de por qué los requisitos de la aplicación deben determinar la elección del interruptor, y no únicamente el tipo de actuador. -
El presostato Ashcroft® de la serie B se utiliza ampliamente en aplicaciones de procesos industriales. Las configuraciones de la serie B emplean actuadores de diafragma, lo que las hace idóneas para una amplia gama de aplicaciones industriales de control y monitorización de la presión.
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El presostato Ashcroft® de la serie H está diseñado específicamente para aplicaciones hidráulicas exigentes en las que son habituales las altas presiones de funcionamiento, los picos de presión y las vibraciones. Su diseño accionado por pistón ofrece el rendimiento resistente que se requiere en estos entornos.
Preguntas frecuentes sobre los actuadores de los interruptores de presión
¿Es mejor un actuador de pistón que uno de diafragma?
Ninguno de los dos es intrínsecamente mejor. Los actuadores de diafragma suelen ser la opción preferida para aplicaciones de baja presión en las que la sensibilidad es importante, mientras que los actuadores de pistón son más adecuados para aplicaciones de alta presión que requieren una mayor capacidad de presión y durabilidad.
¿Se pueden utilizar actuadores de diafragma en aplicaciones de alta presión?
Sí. Dependiendo del diseño del interruptor, del material del diafragma y de la serie del producto, los actuadores de diafragma pueden utilizarse en muchas aplicaciones de alta presión. Sin embargo, para las aplicaciones de mayor presión se suelen preferir los actuadores de pistón.
¿Se pueden utilizar conjuntamente un presostato y un manómetro?
Sí. Un manómetro proporciona una indicación visual continua de la presión del sistema, mientras que un presostato activa automáticamente una alarma, una parada u otra acción de control cuando se alcanza una presión preestablecida. El uso conjunto de ambos dispositivos permite a los operadores supervisar el rendimiento del sistema y, al mismo tiempo, automatizar las respuestas críticas cuando se superan los límites de presión.
¿Quiere saber más?
Ahora que ya conoce las diferencias entre los actuadores de pistón y los de diafragma, quizá le interese profundizar en otros aspectos relacionados con la selección de presostatos. Eche un vistazo a los recursos pertinentes que figuran a continuación opóngase en contacto con nosotros si tiene alguna duda.
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