¿Qué es la baja presión en la instrumentación de presión?

Lo que muchos expertos definen como «baja presión» viene determinado por el diseño y la capacidad del elemento sensor de un instrumento. Dado que cada instrumento depende de un elemento o sistema sensor específico, los manómetros, interruptores, transductores e instrumentos de presión diferencial de baja presión deben ser capaces de responder a cambios muy pequeños en la fuerza para proporcionar mediciones precisas y repetibles. Aunque el término «baja presión» es algo subjetivo, representa una clasificación importante que ayuda a definir las capacidades de los instrumentos y a orientar la selección adecuada para la aplicación.

Ashcroft lleva décadas suministrando instrumentos de medición de baja presión para aplicaciones industriales y de climatización. Lea este artículo para saber cómo se define la baja presión para cada uno de estos instrumentos y por qué el diseño del elemento sensor es lo que, en última instancia, determina la selección del instrumento.

¿Qué se considera baja presión para los manómetros?

En el caso de los manómetros, la baja presión suele referirse a rangos de presión inferiores a los que puede medir con precisión un tubo Bourdon tradicional, que generalmente por debajo de 15 psi.

Los tubos Bourdon se utilizan habitualmente para rangos de presión de 15 psi o superiores. Comienzan como tubos en forma de C que se enderezan a medida que aumenta la presión, impulsando un movimiento mecánico que convierte el movimiento del elemento de presión en un movimiento giratorio de la aguja. A medida que los rangos de presión aumentan por encima de aproximadamente 600 psi, se utilizan tubos Bourdon helicoidales para manejar estas presiones elevadas. Lea Tipos de construcción de tubos Bourdon para obtener más información. 

Los rangos de presión inferiores a 15 psi suelen tener un tipo diferente de elemento sensor y a menudo se clasifican como aplicaciones de baja presión.

¿Qué diseños de manómetros se utilizan para la medición de baja presión?

Se suelen utilizar dos diseños de manómetros mecánicos para la medición de baja presión, con rangos tan pequeños como 0-10 pulgadas de agua:

• Los fuelles, que son más robustos y versátiles, y se utilizan normalmente en aplicaciones de proceso.

• Cápsulas, que generalmente se limitan a aplicaciones de aire limpio y seco.

Ambos manómetros de baja presión son muy sensibles por diseño, lo que les permite medir pequeños cambios de presión. Esto los hace mucho más susceptibles a los impactos de condiciones adversas, como pulsaciones o vibraciones. Además, si la instalación del manómetro no tiene la misma orientación que cuando se calibró (por ejemplo, si se instala al revés), el error de posición resultante se amplifica a medida que los intervalos de presión se reducen.

Figura 1. Manómetro de fuelle Ashcroft® 1188

Figura 2. Manómetro de cápsula de baja presión Ashcroft® N5500

Figura 3. Manómetro de cápsula de baja presión Ashcroft®1490 

Cómo miden los manómetros diferenciales la baja presión

Los medidores de presión diferencial (DP) leen rangos de presión diferencial bajos utilizando diversos diseños. Aunque existe una diferencia clara entre la presión diferencial y la presión manométrica, los instrumentos utilizados para la presión diferencial pueden utilizarse para ambas.

Los medidores DP tienen dos puertos, uno alto y otro bajo. Las lecturas de presión diferencial indican la diferencia entre el puerto alto y el puerto bajo. 

Ejemplo de monitorización de la filtración

A caplicación común de DP es la monitorización de la filtración. Uns un filtfiltro se obstruye, la presión aguas arribapermanece igual, mientras que la presión aguas abajo disminuye . En esta configuración, el puerto alto se instala en el lado aguas arriba y el puerto bajo en el lado aguas abajo. A medida que aumenta la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo, la lectura de DP aumenta en consecuencia.

Cómo miden los instrumentos DP la presión manométrica.

Para este tipo de instalación, el puerto alto del manómetro DP se conecta al proceso y el puerto bajo se deja abierto a la atmósfera. La diferencia entre la presión del proceso y la presión atmosférica representa efectivamente la presión manométrica (con una referencia atmosférica).

Teniendo esto en cuenta, los manómetros DP diseñados para leer en pulgadas de agua pueden utilizarse para indicar una presión manométrica baja. En algunos diseños, como el manómetro de presión diferencial Ashcroft® F5504, el puerto de alta presión puede soportar toda la presión estática, lo que permite medir intervalos de presión muy bajos y, al mismo tiempo, tolerar una sobrepresión significativamente mayor.

Figura 2. Manómetro diferencial Ashcroft® F5504

Cómo se mide la presión baja en los interruptores

Los interruptores de presión utilizan un diseño de elemento sensor diferente para la baja presión. En un interruptor de presión típico, un actuador acciona un conjunto de varilla de empuje y resorte que acciona un microinterruptor abriendo o cerrando un circuito eléctrico.

Un interruptor de baja presión tiene un diafragma significativamente más grande con mucha menos resistencia, lo que le permite responder de forma repetida a cambios muy pequeños en la presión. Esto es lo que permite que un interruptor de presión controle la presión con una resolución en pulgadas de agua en lugar de libras por pulgada cuadrada.

Los interruptores de presión diferencial también se pueden utilizar para medir pulgadas de agua dejando el puerto bajo abierto a la atmósfera.

¿Qué significa la baja presión para los transductores de presión?

El panorama de los transductores de presión es algo diferente. En este contexto, el término «baja presión» suelereferirse alos transductores diseñados para medir la presión diferencial en pulgadas de agua. Esta tecnología se utiliza principalmente en sistemas de tratamiento de aire para aplicaciones de climatización o salas blancas.

El elemento sensor de los transductores de presión diferencial baja de Ashcroft utiliza un sensor Si-Glass® patentado que combina un elemento de presión ultrarrápido con una carcasa robusta capaz de soportar sobrepresiones.

Los transductores de presión E2 de uso general de Ashcroft® ofrecen rangos que van desde tan solo 1,5 psi hasta 20 000 psi. 

Puntos clave

• La «baja presión» no se define mediante un único valor fijo. Por el contrario, depende del diseño del elemento sensor y de la eficacia con la que el instrumento pueda detectar y responder a cambios muy pequeños en la fuerza.

• Los medidores tradicionales con tubo Bourdon suelen estar limitados a medir presiones de 15 psi y superiores. Para rangos de presión más bajos, se requiere un tipo diferente de elemento sensor.

• Los manómetros de fuelle proporcionan mediciones precisas de baja presión en pulgadas de agua para aplicaciones de proceso exigentes, mientras que los manómetros de cápsula son más adecuados para aire limpio y seco únicamente.

• Los instrumentos de baja presión son más sensibles a los efectos de la instalación, incluyendo vibraciones, pulsaciones y orientación del montaje.

• Los manómetros y presostatos diferenciales también pueden indicar una presión manométrica baja ventilando el puerto bajo a la atmósfera.

• En el caso de los transductores de presión, los instrumentos de baja presión diferencial se utilizan con mayor frecuencia en sistemas de climatización y tratamiento de aire.

¿Quiere saber más?

Comprender qué se considera baja presión es solo el primer paso para seleccionar el instrumento adecuado. La compatibilidad con los medios, las condiciones ambientales, los requisitos de precisión y la protección contra sobrepresiones son factores que influyen en el rendimiento a largo plazo.

Explore los recursos educativos de Ashcroft a continuación para obtener más información sobre manómetros, instrumentos de presión diferencial, presostatos y transductores, y cómo el diseño del elemento sensor influye en la selección de instrumentos en diferentes aplicaciones. Si aún tiene preguntas, póngase en contacto con nosotros para hablar con un experto en productos. 

Mientras tanto, descargue nuestra guía para aprender sobre instrumentos de presión y temperatura para sistemas HVAC/R.