Funcionamiento del transductor de presión y sus aplicaciones

Un transductor es un dispositivo eléctrico que se utiliza para cambiar una forma de señal de energía a otra forma de señal de energía. Estos dispositivos se utilizan con frecuencia en la medición, los sistemas de control y la automatización, allí donde se cambian las señales eléctricas de una forma a otras magnitudes físicas como la fuerza, la energía, la luz, el par, la posición, el movimiento, etc. El procedimiento de cambio de una forma de energía a otras se llama transducción. Un sensor actúa como transductor al utilizar una forma de energía y cambiarla a otra forma de energía. Por ejemplo, un sensor de ronquidos utiliza las vibraciones de los ronquidos para generar una señal eléctrica. Este artículo trata de una visión general del transductor de presión, los tipos de transductores y sus aplicaciones.


¿Qué es un transductor de presión?

Un transductor de presión o transmisor de presión se utiliza para transformar la presión aplicada en una señal eléctrica medible. Aunque existen diferentes tipos de transductores de presión en el mercado, uno de los más utilizados es el transductor de bandas extensométricas.

Este proceso de conversión puede realizarse con la deformación física de la banda extensométrica que se conecta al diafragma del transductor de presión y se cablea en el diseño de un puente de Wheatstone. Una vez que se aplica la presión a este transductor, se genera la deformación del diafragma. La deformación generará el cambio de una resistencia eléctrica que es proporcional a la fuerza.

transductor de presión

Este tipo de transductor incluye dos partes esenciales como un material elástico y un dispositivo eléctrico. Aquí el material eléctrico se deforma una vez que se expone bajo presión y el dispositivo eléctrico identifica la deformación.

La formación del material elástico puede realizarse en varios tamaños y formas según el principio de detección. El material elástico puede utilizarse para formar una fina membrana elástica que se conoce como diafragma. El dispositivo eléctrico que se une a la membrana para hacer un transductor de presión depende del principio de funcionamiento capacitivo, inductivo o resistivo.

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Tipos de transductores de presión

La clasificación de los transductores de presión puede hacerse en función del diseño. Están disponibles en diferentes tamaños y formas; sin embargo, la tecnología del transductor también puede variar. Existen cuatro tipos de transductores de presión que son los siguientes

  • Galga extensométrica
  • Capacitancia
  • Potenciómetro
  • Alambre Resonante

Salidas eléctricas del transductor de presión

Hay tres tipos de salidas eléctricas utilizadas para este tipo de transductores, como mV (mil voltios), V (voltios) y mA (corriente). Los problemas pueden evitarse seleccionando la salida eléctrica para una aplicación concreta, así como el cableado del transductor para el tipo de salida eléctrica. Para cada tipo de salida eléctrica, se comentan las siguientes instrucciones de cableado y las aplicaciones adecuadas.

circuito del transductor de presión
circuito del transductor de presión

mV (mil voltios)

En general, en las aplicaciones de laboratorio se puede utilizar un transductor con una salida eléctrica de mV. Son baratos, tienen un tamaño diminuto y necesitan una RPS (fuente de alimentación regulada). El nivel de la señal de mV es muy bajo, y está restringido a pequeñas distancias, como 60 metros. Es extremadamente plano para alejar la intrusión eléctrica de otro cercano a las señales eléctricas

V (voltios)

Generalmente, el transductor con una tensión o/p ampliada se utiliza en la industria ligera y en los sistemas de interfaz de los ordenadores, allí donde se necesita una señal de CC de alto nivel. Debido a este acondicionamiento fijo de la señal, son caros y de gran tamaño si los comparamos con los transductores eléctricos de o/p de mV. Las señales de tensión ampliadas pueden viajar hasta distancias intermedias y son muy superiores en su resistencia a las interferencias eléctricas de alejamiento en comparación con la señal de mV

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Actual

Un transductor puede generar mV, corriente de salida o tensión ampliada. Pero un transmisor sólo puede generar la salida de corriente. Una vez más, debido a este acondicionamiento fijo de la señal, los transmisores son más grandes y caros en comparación con los transductores de mV o/p. Al contrario que los transductores de mV y tensión de salida, una señal eléctrica es resistente a las interferencias eléctricas. Una señal eléctrica también puede transmitirse a largas distancias.

Problemas causados al instalar el transductor

Los transductores son dispositivos eléctricos de medición de precisión. La instalación de estos dispositivos puede hacerse correctamente para asegurar el mejor rendimiento y una larga vida útil. Cada dispositivo tiene dos conexiones diferentes, una eléctrica y otra mecánica. Para evitar problemas, el cableado de los dispositivos y la conexión mecánica deben disponerse correctamente.

La conexión de proceso de cada transductor debe estar protegida en un lugar cercano. La mayoría de los transductores están disponibles con roscas como BSP o NPT en la conexión de la tubería. Es importante confirmar que esta disposición se acopla correctamente con el puerto de presión.

Problemas de calibración del transductor de presión

Si este transductor está bien configurado y ajustado al fijarlo, no debería necesitar una recalibración recurrente. Se sugiere que la calibración del transductor se verifique a partir de una vez al año.

Pero, si experimentas una deriva extrema dentro de los lugares de calibración, es una indicación de que hemos seleccionado un transductor defectuoso. Por ejemplo, si tienes problemas en un lugar con intrusión de un campo electromagnético o con ruido producido por equipos pesados, entonces necesitamos un transmisor con acondicionamiento de señal fijo.

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Protección del transductor

El transductor de presión puede dañarse debido a algunos picos de presión inesperados. Estos pueden producirse debido a los golpes de ariete o a los impulsos de presión que se mueven por el sistema. Por ello, este transductor puede protegerse de los daños instalando un amortiguador en el sistema. Sin embargo, los amortiguadores hacen que el tiempo de reacción de la medición sea lento.

Aplicaciones del transductor de presión

  • Estos transductores son aplicables en cualquier aplicación de energía líquida que requiera una medición precisa y de alta resolución de la fuerza.
  • Estos transductores se utilizan cuando se requiere una medición de la fuerza con indicación digital incorporada.
  • Estos transductores son aplicables en aplicaciones de bucle cerrado, como la compensación de la presión electrónica, que calculará la fuerza aguas arriba y aguas abajo de una toma de medición relativa para calcular con precisión la caída de presión.
  • Estos transductores se utilizan en bombas de circuito cerrado para controlar.
  • Estos transductores se utilizan como un interruptor de presión electrónicamente cambiable.

Por tanto, se trata de transductores de presión que son duraderos y resistentes. Están diseñados para su uso en las industrias. Hay varios problemas que se producen debido a un montaje inadecuado. Al solucionar el problema de este transductor, el dispositivo debe colocarse en el lugar correcto. Si el transductor deja de funcionar durante su uso, calcula el amperaje emitido o la tensión bruta sin presión del transductor y mide también la capacidad total a la presión. Si la señal no cambia, podemos decidir que el aparato no reacciona a la presión. En algunos casos, los problemas del transductor se pueden determinar reparando, recalibrando o, de lo contrario, cambiando este transductor. Aquí tienes una pregunta, ¿cuáles son las ventajas y desventajas del transductor de presión?

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