La presión diferencial es la diferencia entre dos valores de presión. Su medición permite comparar directamente dos puntos de un sistema y conocer cómo varía la presión entre ellos.
En un sentido amplio, también puede entenderse la presión absoluta como una medida diferencial respecto al vacío, o la presión relativa como una comparación respecto a la presión atmosférica.
Pero ¿cómo se mide la presión diferencial en la práctica? Los instrumentos mecánicos pueden utilizar distintos principios de medida, entre ellos sistemas de membrana o sistemas de pistón. La elección depende de la aplicación y de las condiciones del proceso.
¿Cómo funciona un manómetro diferencial?
Manómetro diferencial. Principio de funcionamiento.
Un manómetro diferencial dispone de dos cámaras separadas por un elemento sensible.
Cuando las presiones de ambas cámaras son iguales, no se produce ningún desplazamiento y, por tanto, no existe una indicación de presión diferencial.
Si las dos presiones son diferentes, el elemento sensible se desplaza. Este movimiento se transmite mediante un mecanismo hasta la aguja, que indica directamente la diferencia entre ambas presiones.
La medición se basa, por tanto, en comparar dos valores de presión, normalmente identificados como p1 y p2.
mediante un tirante hacia el mecanismo de indicación.
Medición de presión diferencial con membrana
En un manómetro diferencial de membrana, las dos cámaras están separadas por una membrana sensible.
La presión p1 actúa sobre uno de los lados de la membrana, mientras que la presión p2 actúa en sentido contrario.
La diferencia entre ambas presiones provoca el desplazamiento de la membrana. Este movimiento se transmite mediante un tirante al mecanismo indicador, que lo convierte en el movimiento giratorio de la aguja.
Los fuelles metálicos aíslan las cámaras de la atmósfera, mientras que los asientos de membrana ayudan a proteger el instrumento frente a sobrecargas.
Estos manómetros pueden incorporar también contactos eléctricos para abrir o cerrar un circuito o una señal eléctrica de 4…20 mA para transmitir la información a un puesto de control.
Sistema de medición de presión diferencial con pistón magnético
Medición de presión diferencial con pistón magnético
Otro principio de medida utiliza un pistón magnético como elemento sensible.
El pistón está sometido a presión por ambos lados y se desplaza en función de la diferencia entre las dos presiones aplicadas.
Un imán circular integrado en el pistón se mueve con él y transmite este desplazamiento a la aguja indicadora.
En aplicaciones con líquidos o medios que contienen partículas en suspensión, puede utilizarse una versión con membrana divisoria en la entrada para evitar obstrucciones.
Estos manómetros también pueden incorporar contactos Reed para señalización remota y una membrana de separación para determinadas aplicaciones con líquidos.
¿Dónde se utiliza la medición de presión diferencial?
La medición de presión diferencial se utiliza en numerosas aplicaciones industriales.
Uno de los ejemplos más habituales es el control de filtros.
Cuando un filtro se ensucia y dificulta el paso del fluido, la presión aumenta en el lado de entrada y disminuye en el lado de salida. La diferencia entre ambas presiones permite detectar la pérdida de rendimiento del filtro.
De este modo, el aumento de la presión diferencial puede indicar que el filtro necesita mantenimiento o sustitución.
Medición de nivel mediante presión diferencial
La presión diferencial también puede utilizarse para la medición de nivel.
En este caso, se mide la diferencia entre la presión existente en el fondo del líquido y la presión del espacio situado en la parte superior del depósito.
A medida que cambia el nivel del líquido, también cambia esta diferencia de presión.
La relación entre el nivel y la presión diferencial depende de la geometría del depósito y del tipo de medio contenido en él.
Esta técnica permite utilizar la presión diferencial como una medida indirecta del nivel.
¿Qué sistema de presión diferencial elegir?
La elección entre un sistema de membrana y un sistema de pistón depende principalmente de la aplicación.
Los manómetros diferenciales de membrana permiten medir la diferencia entre dos presiones mediante el desplazamiento de una membrana y ofrecen protección frente a sobrecargas gracias a su diseño.
Los sistemas con pistón magnético utilizan el desplazamiento de un pistón sometido a presión por ambos lados y pueden adaptarse a aplicaciones con señalización remota.
Cuando el medio contiene partículas en suspensión o puede provocar obstrucciones, deben utilizarse configuraciones adecuadas para proteger el sistema de medida.
Conclusión
Para entender cómo se mide la presión diferencial, hay que partir de un principio sencillo: comparar dos valores de presión y transformar su diferencia en una indicación.
Los manómetros diferenciales pueden utilizar distintos elementos sensibles, principalmente membranas o pistones magnéticos.
Esta medición se utiliza en aplicaciones tan variadas como el control del estado de filtros o la medición de nivel en depósitos.
La elección del instrumento depende del medio, de las condiciones del proceso y del tipo de señal o indicación necesario.
FAQ
1. ¿Qué es la presión diferencial?
La presión diferencial es la diferencia entre dos valores de presión medidos en puntos distintos de un sistema.
2. ¿Cómo se mide la presión diferencial con un manómetro?
El instrumento compara la presión de dos cámaras. Cuando las presiones son diferentes, el elemento sensible se desplaza y ese movimiento se transmite a la aguja indicadora.
3. ¿Cómo funciona un manómetro diferencial de membrana?
La presión actúa en ambos lados de una membrana. La diferencia entre las dos presiones provoca su desplazamiento, que se transmite al mecanismo indicador.
4. ¿Para qué se utiliza la presión diferencial en un filtro?
Permite detectar la pérdida de rendimiento del filtro. Cuando aumenta la obstrucción, crece la diferencia de presión entre la entrada y la salida.
5. ¿Se puede medir el nivel con presión diferencial?
Sí. La diferencia entre la presión en el fondo del líquido y la presión en la parte superior del depósito puede utilizarse para determinar el nivel.