La medición de la presión es fundamental en muchos procesos y esencial en muchas industrias. Existen muchas técnicas utilizadas para medir la presión y el vacío (presión negativa). Los instrumentos utilizados para medir la presión se denominan manómetros, interruptores y transmisores.
La presión de un fluido se define como la medida de fuerza sobre una superficie, por unidad de área, perpendicular a la superficie. La unidad de medida estándar para la medición de presión en el sistema inglés es PSI, o libras por pulgada cuadrada. En los países que utilizan el sistema métrico, el Pascal (Pa) o el Newton/metro (N/m2) se utiliza.
La medición de presión tiene tres subcategorías definidas (por Wikipedia) como:
- Presión absoluta tiene referencia cero frente a un vacío perfecto, por lo que es igual a la presión manométrica más la presión atmosférica. Es igual a la presión manométrica más la presión atmosférica.
- Presión manométrica tiene referencia cero respecto de la presión del aire ambiente, por lo que es igual a
Presión absoluta menos presión atmosférica. Los signos negativos suelen ser
omitido. Para distinguir una presión negativa, se puede agregar el valor
con la palabra "vacío" o el medidor puede tener la etiqueta "indicador de vacío". - Presión diferencial es la diferencia de presión entre dos puntos.
¿Qué es la presión manométrica?
La referencia de presión más común es la presión manométrica, que se indica con una “g” después de la unidad de presión, por ejemplo, 30 psig. La presión manométrica se mide en relación con la presión atmosférica ambiental. Los cambios de la presión atmosférica debidos a las condiciones climáticas o la altitud influyen directamente en la salida de un sensor de presión manométrica. Una presión manométrica superior a la presión ambiental se denomina presión positiva. Si la presión medida es inferior a la presión atmosférica, se denomina presión manométrica negativa o de vacío.
Los sensores de presión manométrica solo suelen tener un puerto de presión. La presión del aire ambiente se dirige a través de un orificio de ventilación o un tubo de ventilación hacia la parte posterior del elemento sensor. Un transmisor de presión manométrica ventilado permite que la presión del aire exterior quede expuesta al lado negativo del diafragma sensor de presión para que siempre mida con referencia a la presión barométrica ambiental. Por lo tanto, un sensor de presión manométrica ventilado lee presión cero cuando la conexión de presión del proceso se mantiene abierta al aire atmosférico.
Una referencia de manómetro sellado es muy similar excepto que la presión atmosférica está sellada en el lado negativo del diafragma. Esto generalmente se adopta en aplicaciones de alta presión, como la medición de presiones hidráulicas, donde los cambios de presión atmosférica tendrán solo un ligero efecto en la precisión del sensor. La definición de presión manométrica sellada es la presión medida a través de un dispositivo sellado en el que se establece el punto cero. Este punto de ajuste es cualquiera que fuera la presión dentro del dispositivo antes del sellado, que decide el fabricante del manómetro sellado.
¿Qué es la presión absoluta?
La presión absoluta es la presión manométrica más la presión atmosférica. Una lectura de presión absoluta de cero sólo se puede lograr en un vacío perfecto y sólo ocurre naturalmente en el espacio exterior. Si desea medir la presión en un entorno donde la presión atmosférica cambia constantemente, deberá medir en libras por pulgada cuadrada absoluta (PSIA). Uno de los usos más comunes de las mediciones de presión absoluta es comprender y predecir patrones climáticos. Las mediciones de presión absoluta también se utilizan en envases de alimentos, equipos aeronáuticos y sistemas de análisis de gases.
¿Qué es la presión diferencial?
La presión diferencial (DP o ∆P) es la diferencia de presión entre dos puntos de presión. Para generar una lectura, una de las dos presiones es mayor o menor que la otra. Si son iguales, no se generará ninguna lectura de presión.
Presión absoluta versus presión manométrica
La presión, como se mencionó anteriormente, se llama presión absoluta. A menudo será importante distinguir entre presión absoluta y presión manométrica. En este artículo, el término presión se refiere a la presión absoluta a menos que se indique explícitamente lo contrario. Pero en ingeniería, a menudo nos ocupamos de presiones que se miden mediante algunos dispositivos. Aunque las presiones absolutas deben usarse en relaciones termodinámicas, los dispositivos de medición de presión a menudo indican la diferencia entre la presión absoluta en un sistema y la presión absoluta de la atmósfera existente fuera del dispositivo de medición. Miden la presión manométrica.
Presión absoluta. Cuando la presión se mide en relación con un vacío perfecto, se llama presión absoluta (psia). Las libras por pulgada cuadrada absolutas (psia) se utilizan para aclarar que la presión es relativa al vacío y no a la presión atmosférica ambiental. Dado que la presión atmosférica al nivel del mar es de alrededor de 101,3 kPa (14,7 psi), esto se sumará a cualquier lectura de presión realizada en el aire al nivel del mar.
Presión manométrica. Cuando la presión se mide en relación con la presión atmosférica (14,7 psi), presión manométrica (psig), el término presión manométrica se aplica cuando la presión en el sistema es mayor que la presión atmosférica local, patm. Esta última escala de presión se desarrolló porque casi todos los manómetros registran cero cuando están abiertos a la atmósfera. Las presiones manométricas son positivas si están por encima de la presión atmosférica y negativas si están por debajo de la presión atmosférica.
El término "presión estática”se refiere a una fuerza uniforme medida en todas las direcciones. La presión estática es independiente y no está relacionada con el flujo y solo se refiere a las fuerzas del fluido estático.
Un componente direccional de la presión, cuando el flujo de un fluido en movimiento está presente, se llama presión dinámica.
Presión total tiene en cuenta la presión estática y la presión dinámica y las suma. Por tanto, la presión total es la suma de las presiones estáticas y dinámicas.
Hay muchos tipos de instrumentos de control y detección de presión. Éstas incluyen interruptores, transmisores, y indicadores (medidores). Un interruptor de presión generalmente se refiere a un instrumento que incluye mecanismos de conmutación de "encendido/apagado" para abrir o cerrar un circuito. Los transmisores son un tipo de instrumento que proporciona una señal analógica eléctrica o neumática proporcional al rango del transmisor. Los medidores son indicadores visuales.
Para seleccionar correctamente el instrumento de presión adecuado debes considerar:
- Compatibilidad del proceso con las piezas “mojadas” (en contacto con el medio del proceso).
- El rango de presión.
- Sensibilidad (banda muerta).
- Tipo de salida (si es necesario).
- Indicación visual.
- Choques y vibraciones.
- Clasificación de áreas.
Para especificar adecuadamente cualquier instrumentación de presión, siempre se debe consultar a un ingeniero de aplicaciones.
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