Sensores de Presión Mecánicos. Electrónicos. Interruptores de presión. Salida On-Off. Transmisor de presión. Salida 4-20mA. Medición de presión. Medición de nivel. Medición de flujo.
Presión Absoluta y Manométrica Cero Absoluto (fijo) Presión Absoluta Presión Manométrica Presión Atmosférica Local (variable) 30”Hg Vacío 100 PSI 85.3 PSIG Sensor Sellado 400 PSIS Compuesto
Presión Atmosférica
Presión Absoluta El instrumento de presión indica 50 psig (manométrica) La presión barométrica local son 14 psi ¿Cuál es la presión absoluta?
Solución Pa = Pg + Patm Pa = 50 psi + 14 psi Pa = 64 psia
Ejemplo Físico dePresión Cambiando la relación entre A2 y A1, la fuerza F2 puede ser tan grande como sea seguro para el pistón más grande. Los pistones grandes requieren mayor transferencia de fluido y por tanto son más lentos. En esta prensa hidraulica el cilindro pequeño tiene un área de 1 cm² y el grande de 10 cm². Si se aplica una fuerza de 120 lbs al pistón pequeño, ¿Cuál será la fuerza en el pistón grande si despreciamos la fricción? A2 A1 F2 F1
Unidades de Medición La presión es la fuerza aplicada por unidad de área. Unidades: Libras por pie cuadrado Newton por metro cuadrado (Pa) Kilogramos por centímetro cuadrado Kilogramos por metro cuadrado
Interruptores de presión mecánicos
Interruptores de presión de estado sólido
Tipo Diafragma
Pistón Sellado
Tubo Bourdón
Celda de Medición Cerámica con excelente estabilidad En caso de sobre presión el diafragma cuenta con soporte en la base
Encapsulado
Histéresis Ajustable Histéresis es la diferencia entre el punto de encendido y apagado. El ejemplo es un switch con un punto de encendido en 70% del rango y apagado al 20% del rango. Por tanto, la histéresis es 50% del rango. Apagado Cerrado Abierto Presión Decreciendo Encendido Presión Incrementando Rango del interruptor de presión 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Salida del interruptor Hysteresis
Salida Analógica Salida analógica de 4-20 mA. 4 mA corresponden a una presión de 0% del rango y 20mA a la escala completa. 20 18 12 8 4 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Rango del Interruptor de Presión Salida analógica – mA
Maquinado
Aplicación en la Industria Automotriz Acumulador:Carga/Descarga de presión
19 Sensores de Nivel Inventario de materiales: Sólidos Líquidos Medición de distancias Embobinado Colocación de material ó maquinaria
20 Sensores de Nivel Mecánicos. Electrónicos. Interruptores de nivel. Salida On-Off. Transmisor de nivel. Salida 4-20mA. Medición con contacto. Medición sin contacto. Medición sin contacto/no intrusivos.
21 Indicadores de Nivel Regletas Columna de vidrio Flotadores unidos a agujas indicadoras
22 Interruptores de Nivel Proporcionan una salida ON/OFF Los contactos pueden ser: Normalmente Abiertos (NA). Cierran cuando se alcanza su nivel de disparo. Normalmente Cerrados (NC). Abren cuando se alcanza su nivel de disparo.
23 Interruptores de Nivel para Sólidos (Gp:)
24 Interruptores de Paleta El giro de las paletas se interrumpe con el material
25 Interruptores de Nivel para Líquidos Uniones mecánicas con contactos On/Off Sensores de posición para flotadores Sensores de proximidad sin contacto Sensores ópticos
26 Transmisores de Nivel Proporcionan una salida que es proporcional al nivel de material en un recipiente. Las salidas pueden ser: Corriente: 4 a 20 mA, 0 a 20 mA Voltaje: 0 a 5 VCD, 0 a 10 VCD
27 Presión hidrostática La medición de alta se coloca en la parte inferior del tanque Si el tanque es abierto el lado de baja se deja abierto Si el tanque es cerrado el lado de baja se conecta a la parte superior del tanque (Gp:)
28 Burbuja Se inyecta un flujo constante de aire a la parte inferior del tanque. Se mide la presión requerida para vencer la presión de la columna de nivel. Al salir el aire se forman burbujas, de ahí el nombre. (Gp:)
29 Presión Diferencial La columna de líquido se expone también a la presión atmosférica en un tanque abierto La presión atmosférica se compensa dejando abierto el lado de baja presión En un tanque cerrado, se compensa la presión de la cámara de aire DP DP DP rg h=
30 Medición de Nivel Cada transmisor mide 1 PSI (27.7” de agua) 27.7” de agua = 1PSI
31 Gravedad Específica Gravedad Específica = 1.0 Gravedad Específica = 2.0 100” de agua = 3.6 PSI Equivalente a 100” de agua = 3.6 PSI Cada transmisor mide 3.6 PSI (100” de agua)
32 Capacitancia Para fluidos no conductores Mide la capacitancia formada entre un electrodo y las paredes del tanque En líquidos conductores se utiliza un aislante en el electrodo (Gp:)
33 Magnetostrictivo Gran exactitud 1mm (Gp:)
34 Cadena resistiva El flotador cuenta con imanes. En el tubo central hay relevadores que reaccionan con el imán colocado en el flotador. Al cerrar los contactos de los relevadores se varía la resistencia del circuito. (Gp:)
35 Ultrasónicos Se manda un pulso sonoro y se mide el tiempo que tarda en regresar Ondas sonoras con frecuencias mayores a 20KHz (Gp:)
36 Radar Ondas electromagnéticas arriba de 2 GHz, típicamente 10 GHz Longitud de onda menor a 15cm, típica de 3 cm
37 Comparación Principio Ultrasónico Radar Laser Velocidad 340 m/s 300,000 m/s 300,000 m/s Frecuencia 50 KHz 10 GHz 300 THz Long. Onda 7 mm 3 cm 1 µm
38 Radiación Gamma Transmisor Receptor Receptor Transmisor Medición Puntual Alto Nivel Medición Puntual Bajo Nivel
39 Radiación Gamma Ventajas No hay contacto con el material Sin partes móviles Funciona con casi cualquier material Resuelve los casos difíciles Desventajas Costo Se requieren extrictas medidas de seguiridad Sólo personal certificado puede dar mantenimiento Medición Continua De Nivel