Unidades y clases de presión

La presión es la fuerza por unidad de superficie y se expresa en pascal, bar, atmósferas, kilogramos por centímetro cuadrado y psi.

 

Unidades de presión:

En esta tabla, figuran algunas equivalencias entre las unidades. Los tipos de presión que existen son:

• Presión absoluta

Este tipo de presión, es la que se mide con relación a un cero absoluto de presión.

• Presión atmosférica

Este tipo de presión es la que es ejercida por la atmósfera terrestre , y se mide por medio de un barómetro.

• Presión relativa

Este tipo de presión es la diferencia que hay entre la presión absoluta y la presión atmosférica del lugar donde se realiza la medición.

• Presión diferencial

La presión diferencial, es aquella que se diferencia entre dos presiones.

• El vacío

El vacío, es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta.

 

1. Elementos mecánicos

Los elementos mecánicos, son aquellos elementos primarios de medida directa, en donde su funcionalidad es poder medir la presión que hay comparándola, con la presión que es ejercida por un liquido, ya sea un liquido de densidad o a una altura conocida.

Algunos ejemplos de estos son: La cubeta, el manómetro de tubo en U, el manómetro de tubo inclinado, el barómetro, etc.

Algunos elementos mecánicos mas empleados son: El tubo de Bourdon, el elemento en espiral, el diafragma y el fuelle. Sus materiales empleados son de cobre, níquel o de acero inoxidable.

• El tubo de Bourdon

• Espiral

• Diafragma

• Fuelle

Aquellos elementos primarios son los que tienen presión absoluta, con un conjunto de fuelle y muelle opuesto.

Los restantes elementos de presión descritos como: El de Bourdon, el espiral, de diafragma, y de muelle, se encargan de medir la presión relativa, ya que la presión del fluido se encuentra en el elementos.

En la medida de presiones de aquellos fluidos corrosivos, se suelen emplear algunos elementos primarios elásticos con materiales especiales . Sin embargo, la mayoría de los casos, suele ser mas económico utilizar un fluido de sello de diafragma, o cuando la temperatura del proceso es muy alta.

Elementos mecánicos de presión:

 

2. Elementos electromecánicos

Estos elementos, utilizan un elemento mecánico que es combinado con un transductor eléctrico, generando una señal eléctrica. El elemento mecánico consiste en un tubo Bourdon, un espiral, un hélica, un diafragma, un fuelle o una combinación.

Estos elementos electromecánicos, se clasifican en el principio de funcionamiento, de la siguiente manera: En resistivos, en magnéticos, en capacitivos, en piezoeléctricos y en extensométricos.

• Elementos resistivos

Son aquellos que están constituidos por un elemento elástico, que varia la resistencia óhmica, en función de la presión. El elemento de presión, se transmite por medio de un brazo móvil aislado que se sostiene sobre un potenciómetro de presión. conectado a un puente de Wheatstone.

• Elementos magnéticos

Los elementos magnéticos pueden ser:

• Elemento de inductancia variable:utiliza un transformador diferencial variable lineal.
• Elemento de reluctancia variable: Se basa en el desplazamiento mecánico, gracias a una presión.

• Elementos capacitivos

Son aquellos que basan su variación de capacidad en lo que produce un condensador, cuando tiende a desplazarse en una de sus placas por la presión. Tiene una forma de diafragma y se encuentran entre las dos placas fijas.

• Elementos extensiométricas

Son aquellos que se basan en una variación de longitud y de diámetro,  y tienen lugar cuando un hilo se encuentra sometido a una tensión mecánica por la acción de una presión. Así mismo, las galgas extensiométricas se clasifican en dos tipos:

• Galgas cementadas: Están formadas por un conjunto de bucles de hilo muy fino , pegados a una hoja de cerámica, plástico o papel.
• Galgas sin cementar: Es donde los hilos de resistencia descansan entre un armazón fijo y en otro móvil.

Las galgas extensiométricas, tienen una respuesta excelente y se pueden utilizar en algunas medidas estáticas y dinámicas. No son influidas por campos magnéticos, pero presentan una señal de salida débil.

• Los elementos piezoeléctricos

Son aquellos materiales cristalinos, que cuando se deforman físicamente por la acción de la presión, generan un potencial eléctrico, son elementos ligeros, de un tamaño pequeño y para algunas medidas dinámicas.

3. Elementos electrónicos de vació

Los elementos electrónicos de vació, son aquellos que son muy sensibles y se clasifican en:

• Medidor McLeod.
• Mecánicos.
• Térmicos.
• Ionización.
• Propiedades de un gas.

 

• Medidor McLeod

Son aquellos que se utilizan como un aparato de calibración primarios de los instrumentos restantes. Este Medidor, consiste en comprimir una muestra de gas, a un gran volumen que es conocido, a un volumen mas pequeño, y por lo tanto a una mayor presión por medio de una columna de mercurio. Y no se puede utilizar vapores, debido a la compresión que se realiza en la medida.

• Mecánicos

Los mecánicos se clasifican en:

• Tubo de Bourdon.
• Fuelle.
• Diagrama.

 

• Propiedades de un gas

Los aparatos que son basados en las propiedades de un gas, permiten medir la conductividad térmica , o la viscosidad. Estas propiedades de un gas, varían de una forma no lineal con la presión, y depende de la composición del gas. Trabajan entre 100 mmHg abs y 0,0001 mm Hg abs.

• Térmicos

Estos elementos consisten en el principio de la proporcionalidad , que se da entre la energía que se disipa de la superficie caliente de un filamento calentado, y la presión del gas ambiente, cuando este gas esta en bajas presiones.Algunos de los elementos térmicos que existen son:

• Elemento pirani.
• Elemento Termopar.
• Elemento bimetal.

 

• Ionización

Estos elementos, poseen una formación de iones, que se producen en las colisiones que hay entre las moléculas y los electrones. Algunos de los elementos de ionización que existen son:

• El filamento caliente
• El cátodo frio.