10-3 TRANSDUCTORES DE PRESIÓN
Los
diferentes procedimientos para la medición de presión industrial son numerosos.
Nos concentraremos ahora en sólo dos clases comunes de dispositivos de
detección de presión, los tubos de Bourdon, los fuelles, Estos
dispositivos detectan la presión medida y la convierten en movimiento mecánico.
El movimiento mecánico entonces es traducido en una señal eléctrica mediante un
potenciómetro o LVDT.
10-3-1 Tubos de Bourdon
Un
tubo de Bourdon es un tubo metálico deformado con una sección
transversal ovalada. Está abierto en un extremo y sellado en el
otro. Todo el tubo es elástico, debido a la elasticidad del metal usado en su
construcción. El fluido cuya presión se está midiendo es admitido en el
interior del tubo por el extremo abierto, que está anclado mecánicamente. El
tubo entonces se deflexiona en una cantidad proporcional a la magnitud de la
presión. Esta deflexión es transmitida mecánicamente al cursor de un
potenciómetro o al núcleo de un LVDT, para proporcionar una señal eléctrica. En
la figura 10—5(a) a (d) se muestran las diferentes
formas de los tubos de Bourdon y los movimientos que producen.
En la figura 10—5(e) se muestra la manera de conectar un
tubo de Bourdon en forma de C a un potenciómetro. En la figura 10—5(f) se muestra la manera de conectar un tubo en forma
de C a un LVDT. Lo tubos de Bourdon espirales y helicoidales generalmente son
preferibles a los tubos de Bourdon en forma de C. pues producen mayor
movimiento de la punta sellada por cantidad de presión.
Los tubos de Bourdon se usan con mayor frecuencia para la medición de presiones
del orden de
10-3-2 Fuelles
Un
fuelle es, básicamente, una serie de diafragmas metálicos conectados
entre sí. Cuando está sujeto a la presión de un fluido, un diafragma metálico
se distorsionará ligeramente debido a la elasticidad del material usado en su
construcción. Al soldar en serie varios diafragmas, el movimiento total del
diafragma final puede ser considerable. En la figura 10—6(a)
se muestra un corte transversal de un fuelle. Con el puerto de entrada de
presión anclado, el fuelle se expandirá a medida que aumenta la presión de
fluido. y la protuberancia de salida se moverá a la derecha. A
medida que cae la presión del fluido, el fuelle se contrae, y la protuberancia de salida se
mueve a la izquierda. La fuerza de contracción puede ser proporcionada por la
elasticidad misma de los diafragmas del fuelle, o por una combinación de la
elasticidad del diafragma con la acción de un resorte externo.
En la figura 10—6(b) y (e) se muestran dos disposiciones
comunes de fuelles. En la figura 10—6(b). la presión es
aplicada a la parte interior del fuelle y tiende a expandir el fuelle contra la
tracción del resorte de tensión. A medida que se expande el fuelle, actúa como
un acoplamiento mecánico que mueve el cursor de un potenciómetro para producir una
señal eléctrica de salida.
En la figura 10—6(c). la presión medida es aplicada al
exterior de un fuelle, obligándolo a contraerse contra el empuje de un resorte
de compresión. A medida que se mueve, actúa un acoplamiento mecánico que mueve
el núcleo de un LVDT para proporcionar una señal eléctrica de salida. Estos
transductores de presión son calibrados ajustando la tensión o compresión
inicial del resorte de retorno. Se proporciona una tuerca de ajuste. no
mostrada en la figura 10—6, para tal propósito.
Los transductores de presión de tipo fuelle tienen su utilidad principal en la
medición de presiones del orden de
El dispositivo más común para la medición de temperaturas de procesos industriales
es el termopar. Un termopar es un par de alambres de metales diferentes
unidos en una malla completa, como se muestra en la figura 10
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