¿Qué hace que los sensores de presión OEM sean precisos y repetibles?

Los sensores de presión OEM son precisos y repetibles cuando su tecnología de detección, materiales, calibración y construcción funcionan conjuntamente para proporcionar mediciones de presión consistentes a lo largo del tiempo y en condiciones de funcionamiento reales.

Para los operadores e ingenieros OEM, el reto no es solo lograr la precisión inicial. Se trata de mantener un rendimiento fiable cuando los equipos están expuestos a temperaturas extremas, vibraciones, ciclos de vida elevados y entornos exigentes. Una pequeña desviación en la medición puede provocar un comportamiento incorrecto del sistema, tiempos de inactividad no planificados o costosas recalibraciones.

Ashcroft fabrica instrumentos de medición de presión desde 1852 y comprende cómo las opciones de diseño de los sensores afectan al rendimiento a largo plazo en aplicaciones OEM exigentes.

En este artículo, aprenderá los elementos clave de los sensores de presión OEM (también conocidos como transductores de presión), la diferencia entre precisión y repetibilidad, y los factores de diseño que tienen mayor impacto en la medición constante de la presión a lo largo de la vida útil de su equipo.

¿Cuáles son los elementos clave de un sensor de presión OEM típico?

Un sensor de presión OEM típico, como el Transductor de presión Ashcroft® S1 y Transductor de presión G2, consta de varios componentes básicos que funcionan conjuntamente para convertir la presión en una señal eléctrica utilizable. A continuación se describen algunos de los elementos clave de este producto y su finalidad:

Figura 1: Elementos del sensor de presión OEM.

¿Cuál es la diferencia entre precisión y repetibilidad?

La precisión describe la proximidad de una medición de presión al valor real, mientras que la repetibilidad describe la consistencia con la que el sensor produce el mismo resultado en condiciones idénticas. Normalmente se expresa como inexactitud, que representa la desviación entre el resultado medido y el resultado ideal. Esta desviación se expresa como un porcentaje del rango de presión a escala completa del sensor. La tabla siguiente incluye dos declaraciones de precisión a las que se suele hacer referencia. 

Figura 2: Tabla comparativa de declaraciones de precisión

La repetibilidad, por otro lado, es inherente al diseño, los materiales y el proceso de fabricación del sensor. No se puede corregir mediante calibración. Una alta repetibilidad es el factor clave para garantizar un rendimiento estable a lo largo del tiempo sin necesidad de recalibrar o volver a poner a cero.

Un sensor con fuertes características de repetibilidad garantiza la fiabilidad del sistema a largo plazo, incluso en aplicaciones exigentes.

Por qué la precisión y la repetibilidad son fundamentales para los sensores de presión OEM

Los equipos OEM dependen de una retroalimentación de presión estable para funcionar de forma segura y eficiente durante largos intervalos de servicio. Sus sistemas suelen estar expuestos a amplios rangos de temperatura, vibraciones y ciclos de presión frecuentes. Los sensores deben seguir proporcionando lecturas fiables sin necesidad de ajustes frecuentes.

El factor más importante a la hora de seleccionar un sensor de presión es su capacidad para alcanzar y mantener la precisión requerida durante el periodo de funcionamiento previsto y en las condiciones ambientales esperadas.

¿Qué se incluye en una declaración de precisión de un sensor de presión?

Hay múltiples elementos que se incluyen en una declaración general sobre la precisión o el rendimiento de un sensor. Aunque por lo general no existen normas industriales, la siguiente lista incluye los elementos más comúnmente mencionados que representan la mayor parte (si no la totalidad) de la posible imprecisión de los sensores. Normalmente se expresan como porcentaje del fondo de escala o del intervalo. 

• Error de no linealidad. Desviación entre la curva de salida real y la salida lineal ideal.
  
  
• Error de histéresis. Diferencia en la salida cuando la presión aumenta frente a cuando disminuye.
  
  
• Error de no repetibilidad. Variación máxima en la salida a una presión determinada tras ciclos repetidos. Este factor suele ser el más crítico para la estabilidad a largo plazo.
  
  
• Error de compensación cero. Desviación de la salida ideal a presión cero.
  
  
• Error en el ajuste del intervalo. Desviación de la salida ideal a presión máxima.
  
  
• Error del coeficiente de temperatura cero y de intervalo. Variación de salida causada por cambios en la temperatura en todo el rango de funcionamiento especificado.

Comprender cómo se definen estos factores ayuda a los fabricantes de equipos originales a comparar las especificaciones de los sensores de forma más eficaz.

¿Por qué la tecnología de detección tiene el mayor impacto en la repetibilidad?

La tecnología de detección es el factor determinante principal de la repetibilidad, ya que define cómo responde el sensor a los ciclos de presión, los cambios de temperatura y el estrés ambiental.

Los sensores de presión pueden utilizar galgas extensométricas adheridas, tecnologías piezorresistivas, capacitivas o piezoeléctricas. Cada tecnología presenta diferentes características de estabilidad a largo plazo en función de las condiciones de aplicación, como la vibración, la variación de temperatura y la vida útil.

Para aplicaciones OEM exigentes, la elección de la tecnología de detección suele determinar si se pueden cumplir las expectativas de rendimiento durante la vida útil prevista del equipo.

¿Cómo mejora el rendimiento de los sensores la tecnología de deposición química en fase vapor (CVD)?

La tecnología de detección por deposición química en fase vapor mejora el rendimiento al proporcionar una alta repetibilidad y estabilidad a largo plazo en rangos de presión media a alta.

Este elemento sensor de alta tecnología es un excelente ejemplo de la tecnología avanzada que se utiliza en los sensores de presión de alta precisión. Está diseñado para mantener una alta fiabilidad y rendimiento en todas las aplicaciones de presión media a alta.

Los transductores de presión Ashcroft, incluidos el transductor de presión OEM S1, el transductor de presión G2 y nuestros transmisores de presión ZT y ZX de alta pureza, utilizan tecnología de detección CVD para lograr una medición de presión precisa y constante. Vea el vídeo para obtener más información.

¿Qué otros factores influyen en la precisión de los sensores de presión en aplicaciones OEM?

Hay seis factores adicionales de diseño y aplicación que influyen en la precisión general del sensor y en su fiabilidad a largo plazo, entre los que se incluyen: 

1. Calibración
   Revise las declaraciones de precisión para confirmar la inclusión de errores de compensación de cero y de intervalo. Para aplicaciones en las que no es deseable la recalibración, las especificaciones de repetibilidad y estabilidad cobran especial importancia.
2. Construcción
   Los materiales mojados deben ser compatibles con los medios del proceso. Las aplicaciones de alta presión y alto ciclo pueden beneficiarse de una construcción de sensores soldados en lugar de juntas de elastómero.
3. Rendimiento térmico
   Las especificaciones de precisión deben definir claramente el rendimiento en todo el rango de temperaturas de funcionamiento requerido por la aplicación.
4. 
   de acondicionamiento de señales Una amplificación, filtrado y linealización adecuados ayudan a minimizar el ruido y mejorar la fiabilidad de las mediciones en entornos con ruido eléctrico.
5. Protección medioambiental
   El índice de protección contra la entrada de agua del sensor debe coincidir con las condiciones de exposición. El diseño de la carcasa y la ventilación son especialmente importantes para los sensores de presión manométrica.
6. Rango de presión y resolución
   Los sensores deben equilibrar una resolución suficiente con la capacidad de soportar presiones máximas de funcionamiento y un elevado número de ciclos, especialmente en sistemas de fluidos sujetos a picos de presión.

¿Quiere saber más?

Cuando los sensores están diseñados para mantener una salida estable a lo largo del tiempo, el rendimiento del equipo mejora, los requisitos de mantenimiento disminuyen y la fiabilidad del sistema aumenta. Comprender los factores que hacen que los sensores de presión OEM sean precisos y repetibles es un paso importante a la hora de seleccionar sensores de presión para aplicaciones exigentes.

Si desea seguir ampliando sus conocimientos sobre el rendimiento de los sensores de presión, explore los recursos que se proporcionan a continuación, o Contacto para obtener respuestas a sus preguntas específicas. Mientras tanto, descargue nuestra guía para evaluar la precisión de su declaración de precisión.