104 Sensores de Presion

INSTRUMENTOS DE CONTROLINSTRUMENTOS DE CONTROL

MEDIDORES DE PRESIONMEDIDORES DE PRESION

Elaborado por: Ing. Isaac Quispe UretaElaborado por: Ing. Isaac Quispe Ureta

1.1.0.0. INTRODUCCIONINTRODUCCION

Es la variable de proceso Es la variable de proceso mas importante en una mas importante en una planta, de el depende planta, de el depende otras variables:otras variables:La temperatura, necesita La temperatura, necesita de un diferencial de de un diferencial de presión, para que exista presión, para que exista un incremento o un incremento o decremento.decremento.El Flujo, necesita de un El Flujo, necesita de un diferencial de diferencial de presión,para ser medido.presión,para ser medido.El nivel, necesita una El nivel, necesita una presión hidrostática o presión hidrostática o diferencial para ser diferencial para ser medido.medido.


2.02.0. . QUE ES LA PRESION ?QUE ES LA PRESION ?

La presión es una fuerza ejercida sobre La presión es una fuerza ejercida sobre una área determinada.una área determinada.

Matemáticamente es: Matemáticamente es: P=F/AP=F/A

Donde:Donde:P= PresiónP= PresiónF = Fuerza ( F = Fuerza ( LbLb, , KgKg))A= Área ( in2, cm2)A= Área ( in2, cm2)

EjmEjm.1: Si .1: Si Ud Ud pesara 160 pesara 160 lb lb y se parara y se parara sobre una superficie de 1 pie2, ejercería sobre una superficie de 1 pie2, ejercería una presión en el suelo de 160 una presión en el suelo de 160 LbLb´/pie2.´/pie2.Ejm Ejm 2: Un cubo de 1 pie 3, contenido de 2: Un cubo de 1 pie 3, contenido de agua, pesa 64 lb. La presión en el suelo agua, pesa 64 lb. La presión en el suelo seria de seria de P= 62.4 P= 62.4 lblb / 144 / 144 pulg pulg 2 = 0.433 2 = 0.433 LbLb//pulgpulg 22


2.12.1. . QUE ES LA PRESION / PRESION HIDROSTATICAQUE ES LA PRESION / PRESION HIDROSTATICA

En un tubo en U, con una regla de calibración En un tubo en U, con una regla de calibración en pies es llenada de agua. Esta se en pies es llenada de agua. Esta se equilibria equilibria en ambos lados.en ambos lados.Si se suministrara una fuente de presión, en Si se suministrara una fuente de presión, en uno de los lados del tubo, esta ejercerá presión uno de los lados del tubo, esta ejercerá presión y será reflejada en un cambio diferencial de y será reflejada en un cambio diferencial de altura.altura.En el En el ejmejm. Vemos que al agua en el otro . Vemos que al agua en el otro extremo, subió 2 pies.extremo, subió 2 pies.

Dijimos que una Columna de 1 pie de agua, Dijimos que una Columna de 1 pie de agua, produce 0.433 produce 0.433 lblb/pulg2 de presión./pulg2 de presión.

Por lo tanto la presión con la que ingresa la Por lo tanto la presión con la que ingresa la fuente de suministro es defuente de suministro es de

2 x 0.433 2 x 0.433 LbLb/pulg2 = 0.866 /pulg2 = 0.866 LbLb/pulg2 ó/pulg2 ó= 2 pies H2O. ( Como presión Hidrostática)= 2 pies H2O. ( Como presión Hidrostática)

Estos dispositivos en U, se recomienda Estos dispositivos en U, se recomienda utilizarlo hasta presiones de 100 n H20utilizarlo hasta presiones de 100 n H20


2.2.2.2. QUE ES LA PRESION / GRAVEDAD ESPECIFICAQUE ES LA PRESION / GRAVEDAD ESPECIFICA

Para presiones mas altas de los Para presiones mas altas de los 100in H2O, se debe de utilizar otro 100in H2O, se debe de utilizar otro tipo de Fluidos aparte del agua, por tipo de Fluidos aparte del agua, por lo tanto la Gravedad especifica, lo tanto la Gravedad especifica, influiría en la medición.influiría en la medición.Si tomamos 2 recipientes de 1 pie 3 Si tomamos 2 recipientes de 1 pie 3 ambos y los llenados de Agua y ambos y los llenados de Agua y Mercurio. Notaremos que el Mercurio. Notaremos que el recipiente de agua pesara 62.4 recipiente de agua pesara 62.4 Lb Lb y y el de mercurio pesara 850 lb. el de mercurio pesara 850 lb. Entonces el Mercurio es 13.6 veces Entonces el Mercurio es 13.6 veces mas pesado que el agua.mas pesado que el agua.Por lo tanto si aplicáramos mercurio Por lo tanto si aplicáramos mercurio en el tubo en U, tendremos 13.6 en el tubo en U, tendremos 13.6 veces de capacidad para medir veces de capacidad para medir presión, en reemplazo del agua y presión, en reemplazo del agua y con la misma escala.con la misma escala.Todos los fluidos tiene como Todos los fluidos tiene como referencia referencia En Líquidos el AGUA En Líquidos el AGUA En gases el AIRE, para reflejar la En gases el AIRE, para reflejar la Gravedad Especifica.Gravedad Especifica.


2.32.3. . QUE ES LA PRESION / DIFERENTES LIQUIDOSQUE ES LA PRESION / DIFERENTES LIQUIDOS

Conociendo la Gravedad especifica, Conociendo la Gravedad especifica, podemos calcular con podemos calcular con precisionprecision, las , las presiones de diferentes fluidos.presiones de diferentes fluidos.

EjmEjm::Tenemos un recipiente de gasolina, Tenemos un recipiente de gasolina, con 8 pies de alto.con 8 pies de alto.Si fuera agua, la presión en el suelo Si fuera agua, la presión en el suelo seria de 8 x 0.433 seria de 8 x 0.433 lblb/pulg2 = 3.46 /pulg2 = 3.46 LbLb/pulg2./pulg2.Pero la S.G. De la Gasolina es de Pero la S.G. De la Gasolina es de 0.67.0.67.Por lo tanto la Presión en el suelo del Por lo tanto la Presión en el suelo del recipiente será:recipiente será:3.46 3.46 LbLb/pulg2 x 0.67 = 2.3 /pulg2 x 0.67 = 2.3 LbLb/pulg2/pulg2

Las Las LbLb/Pulg2, son también conocidas /Pulg2, son también conocidas como PSI ( como PSI ( Pound Square InchPound Square Inch ))

1 1 LbLb/Pulg2 = 1 PSI/Pulg2 = 1 PSI


3.03.0. . TIPOS DE PRESIONTIPOS DE PRESION

Estamos rodeados de Estamos rodeados de aire y por lo tanto este aire y por lo tanto este aire tiene peso sobre aire tiene peso sobre nosotros.nosotros.Alrededor del Mar, el Alrededor del Mar, el peso del aire es de 14.7 peso del aire es de 14.7 LbLb//pulg pulg 2. Y sobre las 50 2. Y sobre las 50 Millas = 80,467 m es 0.0 Millas = 80,467 m es 0.0 LbLb//Pilg Pilg 2.2.La presión Atmosférica es La presión Atmosférica es relativa, depende de la relativa, depende de la altura en donde nos altura en donde nos encontremos. En lima, la encontremos. En lima, la presión Atmosférica se presión Atmosférica se toma como 14.7 toma como 14.7 psipsi..Por debajo de la Presión Por debajo de la Presión Atmosférica esta la Atmosférica esta la Presión de Vació y por Presión de Vació y por encima esta la Presión encima esta la Presión Manométrica.Manométrica.


4.04.0. CARACTERISTICAS DE LAS PRESIONES. CARACTERISTICAS DE LAS PRESIONES / ABSOLUTA, MANOMETRICA , / ABSOLUTA, MANOMETRICA , VACIOVACIO

Presión AbsolutaPresión Absoluta

Presión de VacíoPresión de Vacío

Presión ManométricaPresión Manométrica


4.14.1. CARACTERISTICAS DE LAS PRESIONES. CARACTERISTICAS DE LAS PRESIONES / CERO ABSOLUTO/ CERO ABSOLUTO

Presión Presión ManometricaManometrica

Presión de VacíoPresión de Vacío

Presión Barométrica Presión Barométrica Cero Absoluto Cero Absoluto

Presión AbsolutaPresión Absoluta


5.05.0. TIPOS DE MEDIDORES DE PRESION. TIPOS DE MEDIDORES DE PRESION / TUBO EN U/ TUBO EN U

Para aplicaciones en presiones de Para aplicaciones en presiones de hasta 1 hasta 1 atm atm = 14.7 = 14.7 psigpsig..

VENTAJASVENTAJAS�� Bajo Costo Bajo Costo �� Fácil Construcción.Fácil Construcción.�� Buena aproximación.Buena aproximación.DESVENTAJASDESVENTAJAS�� Nivelación estricta.Nivelación estricta.�� No son portátiles.No son portátiles.�� No protección a sobre presiones.No protección a sobre presiones.�� Frágiles.Frágiles.


6.06.0 TIPOS DE MEDIDORES DE PRESIONTIPOS DE MEDIDORES DE PRESION UTILIZADOS EN SERVICIO NEUMATICOUTILIZADOS EN SERVICIO NEUMATICO..

DIAFRAGMADIAFRAGMA�� Para presiones muy Para presiones muy

bajas entre 0 bajas entre 0 –– 25 25 psigpsig, , 00--40 in H2O40 in H2O

FUELLEFUELLE�� Para presiones Para presiones

absolutas, diferencial y absolutas, diferencial y manométricas.manométricas.

�� Exacto y de bajo costo.Exacto y de bajo costo.�� Rango 0Rango 0--800 800 psigpsig. .

ESPIRALESPIRAL�� Para presiones hasta Para presiones hasta

4,000 4,000 psigpsig. .

HELICOIDALHELICOIDAL�� Para presiones hasta Para presiones hasta

los 10,000 los 10,000 psigpsig. .


7.0.7.0. TUBO BURDONTUBO BURDON

De gran uso general en la De gran uso general en la industria, se fabrica en industria, se fabrica en aplicaciones de presiones aplicaciones de presiones Manométricas, Absolutas, Manométricas, Absolutas, Vació y Diferencial.Vació y Diferencial.

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS�� Pueden ser montadas en Pueden ser montadas en

panel o en campo.panel o en campo.�� Para líquidos corrosivos, son Para líquidos corrosivos, son

instalados con sellos tipo instalados con sellos tipo diafragma.diafragma.

�� Existen en versión Digital.Existen en versión Digital.�� Para procesos de alta Para procesos de alta

vibración, se requiere con vibración, se requiere con liquido lleno ( Glicerina) liquido lleno ( Glicerina)


7.1.7.1. TIPOS TIPOS BOURDON LLENOS DE LIQUIDOBOURDON LLENOS DE LIQUIDO

CON GLICERINACON GLICERINA�� Utilizados para aplicaciones donde la Utilizados para aplicaciones donde la

vibración repercute en la medición.vibración repercute en la medición.�� También para subidas bruscas de presión.También para subidas bruscas de presión.�� Permite al operador tomar decisiones Permite al operador tomar decisiones

rápidas, en condiciones de rápida carga rápidas, en condiciones de rápida carga dinámica y vibración.dinámica y vibración.

�� El liquido lubrica las partes internas del El liquido lubrica las partes internas del instrumentos, reduciendo.instrumentos, reduciendo.

�� Son inmunes a la penetración de la humedad Son inmunes a la penetración de la humedad y del hielo.y del hielo.

CON SWITCH INTERNOCON SWITCH INTERNO�� Son manómetros con capacidad de alarma y Son manómetros con capacidad de alarma y

control en un solo sistema económico, control en un solo sistema económico, confiable y compacto.confiable y compacto.


7.27.2. TIPOS . TIPOS BOURDON LLENOS DE LIQUIDOBOURDON LLENOS DE LIQUIDO

DE PRECISIONDE PRECISION�� Utilizados como manómetro Utilizados como manómetro

patrón, para calibrar patrón, para calibrar manómetros estándares y manómetros estándares y transmisores de presión.transmisores de presión.

�� Tienen una exactitud de 0.25 Tienen una exactitud de 0.25 % de SPAN.% de SPAN.

�� Conocido como TEST Conocido como TEST GAUGE.GAUGE.

CON SELLOCON SELLO�� Pata aplicaciones de fluidos Pata aplicaciones de fluidos

corrosivos.corrosivos.


7.7.3. TIPOS 3. TIPOS BOURDON / CON CAPILARBOURDON / CON CAPILAR

CON SELLOCON SELLO�� Pata aplicaciones de fluidos Pata aplicaciones de fluidos

calientes.calientes.�� La recirculación de aire por el La recirculación de aire por el

protector capilar perforado protector capilar perforado reduce la temperatura del liquido reduce la temperatura del liquido llenado en el sistema.llenado en el sistema.

�� Para Para temptemp. Por encima de os 100 . Por encima de os 100 °C. ,para aplicaciones de vapor.°C. ,para aplicaciones de vapor.

CON SELLO Y TUBO CAPILLARCON SELLO Y TUBO CAPILLAR�� Pata aplicaciones de fluidos Pata aplicaciones de fluidos

calientes.calientes.�� Para lecturas remotas.Para lecturas remotas.


8.08.0. TIPO ELECTRONICOS. TIPO ELECTRONICOS

De gran uso general en el control de procesos automáticos, De gran uso general en el control de procesos automáticos, se fabrica para aplicaciones de presiones se fabrica para aplicaciones de presiones ManometricasManometricas, , Absolutas, Vació y Diferencial.Absolutas, Vació y Diferencial.

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS�� Presiones hasta 10,000 Presiones hasta 10,000 psigpsig..�� Generar una señal Generar una señal standarstandar de 4de 4--20mA, proporcional al 20mA, proporcional al

rango de rango de presionpresion..�� Las versiones digitales inteligentes, tiene la ventaja que se Las versiones digitales inteligentes, tiene la ventaja que se

pueden repueden re--calibrar en campo.calibrar en campo.�� Pueden ser ciegos o con Pueden ser ciegos o con Displa Displa LCD incluido.LCD incluido.�� Las versiones inteligentes te generar señales de Las versiones inteligentes te generar señales de

protocoles protocoles tipo HART, FIELDBUS H1 o H2, etc.tipo HART, FIELDBUS H1 o H2, etc.


8.18.1 TIPOS ELECTRONICOSTIPOS ELECTRONICOS / CARACTERISTICAS/ CARACTERISTICAS

�� Para altas presionesPara altas presiones

�� Para Bajas PresionesPara Bajas Presiones


8.18.1 SELECCIÓN DE SENSORES DE PRESIONSELECCIÓN DE SENSORES DE PRESION


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