La medición de la presión es un elemento importante en aplicaciones de hidráulica/neumática y en la industria de proceso para garantizar un funcionamiento seguro y un rendimiento óptimo.  Aparte de numerosos factores como la exactitud, la selección del rango de la presión apropiada es un factor fundamental para la adaptación del instrumento a la aplicación concreta.

Al seleccionar el rango de presión de un transmisor de presión hay que considerar dos factores:

1.       Prevenir una destrucción debido a sobrecargas, causado por un rango bajo

2.       Mantener la exactitud o una señal de salida demasiado bajo debido a un rango de
presión demasiado amplio.

Este artículo trata los efectos tras seleccionar un rango demasiado alto.

Una mirada a las hojas técnicas de varios fabricantes delata tres distintos conceptos referente al rango de presión de un transmisor de presión:

– Presión nominal de funcionamiento

– Presión de trabajo seguro

– Presión de rotura

Diferentes fabricantes pueden utilizar términos ligeramente diferentes (y siempre se debe preguntar acerca de una definición precisa) pero en principio hay un entendimiento común sobre los conceptos.

Es importante tener en cuenta que sólo en el rango de presión nominal todos los valores de la especificación que se describen en la ficha técnica son aplicables. Esto es especialmente cierto si se trata de valores de exactitud / error.

Una vez que supere el rango de presión nominal, los valores de la hoja de datos ya no son ciertos  y  pueden excederse, es decir, la señal de salida ya no puede utilizarse para obtener mediciones precisas.

¿Pero qué sucede, si el usuario selecciona un rango de medición mucho más amplio, es decir, el usuario sólo usa una fracción del rango de presión nominal, digamos 10 bar de un sensor de 100 bar?

¿Y si los rangos de escala son muy superiores a los valores de medición?
No pasa nada. O al menos no mucho. La verdad es que la mayoría de los parámetros de precisión, tales como linealidad, repetibilidad, histéresis, etc., son parámetros que son en relación a la lectura / valor real, no a la escala completa. Su valor máximo se define en la hoja de datos y se expresa como un porcentaje del rango de presión nominal, pero el error en el servicio realmente “escala hacia abajo” con el uso.

Ejemplo: linealidad de un transmisor de presión
Si la linealidad (mejor dicho: la no linealidad) es el 0,1% de la escala completa (valor final), esto significa que un sensor de presión de 100 bar puede experimentar una  desviación de 0,1 bar desde la línea ideal y se espera que esto suceda en algún lugar cerca de la mitad del rango, es decir, a 50 bar. Pero cuando la medición se limita a sólo 25 bar con el mismo transmisor, se espera que la desviación de la linealidad no alcanza 1 bar sino sólo  una fracción de este valor.

De hecho, si desea  usar un sensor de 100 bar para medir la presión de 0 a 50 bar, el error de linealidad esperado  entre 0  y 50 bar sería aprox. 0.025 bar y se espera que se mueve alrededor de 25 bar.

linealidad_transmisor_de_presión

Transmisores de presión inteligentes
Los llamados “transmisores inteligentes” se basan sobre este comportamiento ya que se fabrican solo con unos pocos rangos de presión y suelen aplicar solo una fracción de la presión nominal de la ejecución.

Los únicos errores que no se pueden escalar hacia valores inferiores son relacionados con el punto cero del sensor:   a) exactitud del punto cero/calibración y b) efecto de temperatura a cero (TCzero). Los dos conceptos se detallan en la hoja técnica como porcentaje del final de escala y su valor absoluto permanece constante  para el sensor individual – independiente del rango utilizado.

En nuestro ejemplo arriba sobre un transmisor de 100 bar,  un error de 0,5 % equivale a 0,5 bar. Ahora bien, si mide 100 bar ó 50 bar ó 10 bar, siempre hay  que considerar una desviación máx de 5 bar en in transmisor.  Efectos para la práctica: muy poco ya que normalmente se ajustan los puntos cero de los transmisores antes de integrar en un PLC.

¿Y qué pasa con la resolución del transmisor de presión de proceso?
La única limitación que queda para considerar es la resolución de sus equipos electrónicos que reciben las señales, es decir, su tarjeta de entrada analógica de su PLC o la entrada de su instrumento o la pantalla. En la mayoría de los casos, hoy en día esto ya no es problemático, ya que normalmente proporcionan una resolución de 12 bits y más. Si volvemos a observar nuestro ejemplo anterior y suponemos que sólo utilizamos el sensor hasta 25 bar, esto todavía nos proporcionará una resolución de 10 bits (en caso de una de 12 bits A / D) proporcionar una resolución de 0,1%   0 … 25 bar (= 0.025 bar).

Resumen
Elegir el rango de presión adecuado para una aplicación es importante, pero no resulta complejo.  Los modernos transmisores de presión proporcionan un gran número de rangos para seleccionar.  Considerando cuidadosamente la aplicación individual con respecto a la sobrepresión es más importante que preocuparse por la reducción de la exactitud o la  resolución.

Autor: Chassan Jalloul, Marketing Manager Instrumentos WIKA


Una respuesta a
  1. Arturo Céspedes

    Buena y simple explicación…gracias!


Comentario