Los sensores de presión se utilizan en numerosas aplicaciones industriales para medir y supervisar la presión de gases y líquidos. Sin embargo, no todas las mediciones de presión utilizan la misma referencia.
Según la aplicación, un sensor puede medir presión absoluta, presión relativa o presión diferencial. Comprender la diferencia entre estos tres conceptos es fundamental para seleccionar correctamente un sensor de presión y obtener una medición adecuada.
La presión absoluta se mide respecto al vacío absoluto, mientras que la presión relativa se determina respecto a una presión de referencia, normalmente la presión atmosférica. La presión diferencial, por su parte, compara dos presiones diferentes entre sí.
Pero ¿cuál es la diferencia entre estos tipos de presión? ¿Qué sensor de presión se debe utilizar en cada caso? En este artículo explicamos los principios de la presión absoluta, relativa y diferencial y los principales criterios para elegir la tecnología adecuada.
¿Qué es un sensor de presión?
Un sensor de presión es un dispositivo que detecta la presión de un fluido y la convierte en una señal que puede utilizarse para realizar una medición.
Dependiendo de la tecnología, el sensor puede detectar la presión mediante un elemento sensible que se deforma bajo su efecto. Esta variación se transforma posteriormente en una señal eléctrica.
La señal generada puede utilizarse para visualizar, registrar o controlar la presión dentro de un sistema.
Los sensores de presión pueden diseñarse para medir diferentes tipos de presión, por lo que es importante determinar qué referencia necesita la aplicación antes de seleccionar el instrumento.
¿Qué tipos de presión pueden medir los sensores?
Los principales tipos de presión considerados en las aplicaciones industriales son:
- presión absoluta;
- presión relativa;
- presión diferencial.
Cada una utiliza una referencia diferente para determinar el valor medido.
La elección entre un sensor de presión absoluta, relativa o diferencial depende principalmente de qué se necesita comparar o controlar en la aplicación.
¿Qué es la presión absoluta?
La presión absoluta se mide con respecto al vacío absoluto.
En este tipo de medición, el vacío constituye la referencia. Por este motivo, el valor de presión absoluta no depende directamente de las variaciones de la presión atmosférica.
La presión absoluta puede ser importante en aplicaciones en las que la presión debe relacionarse con el vacío o en procesos donde las variaciones de la presión atmosférica podrían afectar a la medición.
Un sensor de presión absoluta incorpora una referencia interna correspondiente al vacío absoluto.
¿Cuándo utilizar un sensor de presión absoluta?
Un sensor de presión absoluta puede ser adecuado cuando la presión debe medirse independientemente de la presión atmosférica.
La elección depende de las necesidades específicas del proceso y de la magnitud que se desea controlar.
¿Qué es la presión relativa?
La presión relativa, también denominada presión manométrica, se mide con respecto a una presión de referencia, normalmente la presión atmosférica.
Es una de las formas de medición de presión más habituales en aplicaciones industriales.
Por ejemplo, cuando se indica que la presión de un sistema es superior a la presión atmosférica, el valor puede expresarse como presión relativa.
Un sensor de presión relativa utiliza la presión atmosférica como referencia para determinar el valor medido.
¿Cuándo utilizar un sensor de presión relativa?
La presión relativa puede utilizarse cuando interesa conocer la presión de un sistema en relación con la presión atmosférica.
Este tipo de medición es habitual en numerosas aplicaciones industriales, instalaciones y procesos.
¿Qué es la presión diferencial?
La presión diferencial corresponde a la diferencia entre dos presiones.
A diferencia de la presión absoluta y la presión relativa, la presión diferencial no utiliza necesariamente el vacío o la atmósfera como referencia. Compara directamente dos puntos de presión.
Puede expresarse de forma sencilla como:
Presión diferencial = presión 1 − presión 2
Un sensor de presión diferencial dispone de dos conexiones de presión que permiten comparar las presiones existentes en dos puntos diferentes.
¿Cuándo utilizar un sensor de presión diferencial?
Un sensor de presión diferencial puede utilizarse cuando es necesario conocer la diferencia de presión entre dos puntos de un sistema.
Esta medición puede emplearse, por ejemplo, para supervisar filtros, determinar caudales o controlar niveles en determinadas aplicaciones industriales.
Diferencias entre presión absoluta, relativa y diferencial
La diferencia fundamental entre estos tres tipos de presión es la referencia utilizada para realizar la medición.
La presión absoluta utiliza el vacío absoluto como referencia.
La presión relativa utiliza normalmente la presión atmosférica como referencia.
La presión diferencial compara dos presiones entre sí.
Esta diferencia es importante porque un mismo sistema puede presentar valores diferentes dependiendo del tipo de presión que se esté midiendo.
Tabla comparativa: presión absoluta, relativa y diferencial
| Tipo de presión | Referencia | Principio de medición | Aplicaciones características |
|---|---|---|---|
| Presión absoluta | Vacío absoluto | Mide la presión respecto al vacío | Procesos y aplicaciones donde la presión atmosférica no debe influir |
| Presión relativa | Presión atmosférica | Mide la presión respecto a la atmósfera | Numerosas aplicaciones industriales |
| Presión diferencial | Segunda presión | Compara dos presiones | Filtros, caudal, nivel y supervisión de procesos |
¿Cuál es la diferencia entre un sensor de presión absoluta y uno relativo?
La principal diferencia entre un sensor de presión absoluta y un sensor de presión relativa es la referencia utilizada.
El sensor absoluto utiliza el vacío absoluto como referencia.
El sensor relativo utiliza normalmente la presión atmosférica.
Por este motivo, las variaciones de la presión atmosférica pueden influir en una medición relativa, mientras que una medición absoluta utiliza una referencia de vacío.
La elección depende de si la aplicación necesita una medición independiente de la presión atmosférica o una medición respecto a ella.
¿Cuál es la diferencia entre un sensor de presión relativa y uno diferencial?
Un sensor de presión relativa mide la presión respecto a una referencia, normalmente la atmósfera.
Un sensor de presión diferencial compara dos presiones diferentes.
Por ejemplo, un sensor relativo puede utilizarse para medir la presión de un depósito respecto a la atmósfera, mientras que un sensor diferencial puede comparar la presión antes y después de un filtro.
Se trata, por tanto, de dos necesidades de medición diferentes.
¿Cuál es la diferencia entre un sensor de presión absoluta y uno diferencial?
Un sensor de presión absoluta mide la presión respecto al vacío absoluto.
Un sensor diferencial compara dos presiones.
La diferencia es especialmente importante en aplicaciones donde la referencia de medición determina el valor que se necesita controlar.
Antes de seleccionar un sensor, es necesario identificar si la aplicación requiere una medición respecto al vacío, respecto a la atmósfera o entre dos puntos del sistema.
¿Cómo elegir un sensor de presión?
Para elegir un sensor de presión, el primer paso consiste en determinar qué tipo de presión se necesita medir.
A continuación, deben analizarse las condiciones de funcionamiento del proceso.
Los principales criterios son:
- tipo de presión: absoluta, relativa o diferencial;
- rango de presión;
- presión mínima y máxima;
- naturaleza del fluido;
- temperatura;
- compatibilidad de los materiales;
- precisión necesaria;
- condiciones ambientales;
- tipo de señal de salida;
- conexión al proceso;
- requisitos de instalación.
La selección debe considerar el conjunto de estos parámetros y no únicamente el rango de presión.
¿Qué rango de presión elegir para un sensor?
El rango de presión debe corresponder a las condiciones reales de funcionamiento de la aplicación.
Es necesario conocer la presión mínima, nominal y máxima que puede alcanzar el sistema.
También deben tenerse en cuenta las posibles variaciones y picos de presión.
Un rango correctamente seleccionado permite que el sensor funcione dentro de sus condiciones previstas y que la medición sea adecuada para las necesidades del proceso.
¿Cómo influye el fluido en la selección de un sensor de presión?
La naturaleza del fluido es otro criterio fundamental.
Los materiales que están en contacto con el fluido deben ser compatibles con sus características.
Un fluido corrosivo, viscoso o que contiene partículas puede requerir una configuración específica del sensor o una solución de separación.
También es necesario considerar la temperatura del fluido y las condiciones ambientales a las que estará expuesto el instrumento.
¿Qué precisión debe tener un sensor de presión?
La precisión del sensor de presión debe estar relacionada con las necesidades de la aplicación.
No todas las instalaciones requieren el mismo nivel de precisión. El sensor debe seleccionarse en función del objetivo de la medición y de los requisitos del proceso.
También es importante considerar la estabilidad y repetibilidad de la medición cuando estas características sean relevantes para la aplicación.
Sensores de presión para aplicaciones industriales
Los sensores de presión industriales pueden utilizarse en numerosos procesos y sistemas.
Dependiendo del tipo de medición, pueden utilizarse para:
- controlar la presión de un proceso;
- supervisar equipos;
- detectar variaciones de presión;
- controlar filtros;
- medir niveles;
- determinar caudales;
- integrar la presión en sistemas de automatización.
La tecnología de sensor debe seleccionarse de acuerdo con la función que debe desempeñar dentro del sistema.
Medición de presión diferencial en filtros
La presión diferencial es especialmente útil para supervisar filtros.
La presión puede medirse antes y después del filtro. La diferencia entre ambas presiones proporciona información sobre las condiciones del sistema.
Cuando la diferencia de presión aumenta, puede indicar un cambio en las condiciones del filtro.
El sensor diferencial debe seleccionarse de acuerdo con el rango de presión diferencial y las condiciones de funcionamiento de la aplicación.
Medición de presión diferencial para caudal
La presión diferencial también puede utilizarse en determinadas configuraciones para determinar el caudal de un fluido.
Un elemento de medición puede generar una diferencia de presión entre dos puntos de una tubería. Esta diferencia puede relacionarse con el caudal mediante el principio de medición utilizado.
En estas aplicaciones, la selección del sensor debe tener en cuenta el rango de presión diferencial, el fluido y las características de la instalación.
Medición de presión diferencial para nivel
La presión diferencial puede utilizarse también para determinar el nivel de un líquido en determinadas aplicaciones.
La presión ejercida por una columna de líquido genera una diferencia entre los puntos de medición. Esta diferencia puede utilizarse para determinar el nivel.
El principio puede aplicarse en depósitos y otros sistemas industriales, siempre teniendo en cuenta las características del fluido y las condiciones del proceso.
¿Qué tipo de sensor de presión elegir según la aplicación?
La elección depende de la referencia que necesita la aplicación.
Elegir un sensor de presión absoluta
Un sensor de presión absoluta puede ser adecuado cuando la medición debe realizarse respecto al vacío absoluto y no debe depender directamente de las variaciones de la presión atmosférica.
Elegir un sensor de presión relativa
Un sensor de presión relativa puede utilizarse cuando interesa conocer la presión de un sistema respecto a la presión atmosférica.
Es una configuración adecuada para numerosas aplicaciones industriales en las que la presión del proceso se controla respecto al entorno atmosférico.
Elegir un sensor de presión diferencial
Un sensor de presión diferencial debe considerarse cuando es necesario comparar dos presiones.
Puede utilizarse en aplicaciones como la supervisión de filtros, determinadas mediciones de caudal o la medición de nivel.
Errores que deben evitarse al elegir un sensor de presión
Una selección basada únicamente en el rango de presión puede ser insuficiente.
Es importante definir primero el tipo de presión y la referencia de medición.
También deben tenerse en cuenta las condiciones del proceso y del entorno.
Conviene evitar:
- seleccionar un sensor sin determinar el tipo de presión;
- confundir presión absoluta y presión relativa;
- utilizar un sensor relativo cuando se necesita una referencia de vacío;
- elegir un sensor diferencial sin analizar las dos presiones del sistema;
- ignorar la presión máxima del proceso;
- no comprobar la compatibilidad de los materiales con el fluido;
- no considerar la temperatura;
- no tener en cuenta la precisión necesaria;
- ignorar las condiciones de instalación.
Una correcta definición de los requisitos permite seleccionar el sensor de presión más adecuado para cada aplicación.
Conclusión
Los sensores de presión pueden utilizar diferentes referencias para realizar una medición: vacío absoluto, presión atmosférica o una segunda presión.
La presión absoluta se mide respecto al vacío absoluto. La presión relativa se mide normalmente respecto a la presión atmosférica. La presión diferencial compara dos presiones diferentes.
Comprender estas diferencias es fundamental para elegir correctamente un sensor de presión.
Además del tipo de presión, deben analizarse el rango de medición, el fluido, la temperatura, los materiales, la precisión y las condiciones ambientales.
La elección adecuada del sensor permite obtener una medición fiable y adaptada a las necesidades específicas de cada aplicación industrial.
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FAQ
1. ¿Qué es un sensor de presión?
Un sensor de presión es un dispositivo que detecta la presión de un fluido y la convierte en una señal que puede utilizarse para medir, supervisar o controlar un proceso.
2. ¿Cuál es la diferencia entre presión absoluta, relativa y diferencial?
La presión absoluta se mide respecto al vacío absoluto, la presión relativa respecto a una presión de referencia, normalmente la atmosférica, y la presión diferencial corresponde a la diferencia entre dos presiones.
3. ¿Qué es un sensor de presión absoluta?
Es un sensor que mide la presión utilizando el vacío absoluto como referencia. Esta configuración permite realizar una medición independiente de las variaciones de la presión atmosférica.
4. ¿Qué es un sensor de presión relativa?
Es un sensor que mide la presión respecto a una presión de referencia, normalmente la presión atmosférica.
5. ¿Qué es un sensor de presión diferencial?
Es un sensor que compara dos presiones diferentes y determina la diferencia entre ellas.
6. ¿Cuándo utilizar un sensor de presión diferencial?
Puede utilizarse cuando es necesario conocer la diferencia de presión entre dos puntos, por ejemplo para supervisar filtros o realizar determinadas mediciones de caudal o nivel.
7. ¿Cómo elegir un sensor de presión?
Primero hay que determinar si se necesita medir presión absoluta, relativa o diferencial. Después deben analizarse el rango de presión, el fluido, la temperatura, los materiales, la precisión y las condiciones de instalación.
8. ¿Puede un sensor de presión medir diferentes tipos de presión?
Depende del diseño del sensor. Existen sensores específicos para presión absoluta, relativa y diferencial, por lo que es importante seleccionar una configuración adecuada a la aplicación.