Manómetros con construcción de muelle tubular, membrana y cápsula En la práctica se aplican manómetros con elemento sensible elástico. La presión sometida a la superficie activa de este elemento provoca una deformación que se traslada mediante un mecanismo a una escala con aguja. El trayecto de la aguja indica el volumen de la presión aplicada. Los valores de la escala corresponden a las unidades físicas de la presión. Tras despresurización la deformación no se reduce inmediatamente sino vuelve a un pequeño valor residual que disminuye tras un determinado tiempo (histéresis). Si se somete el elemento sensible a una presión por encima del valor permitido la deformación no retorna a su valor inicial. Se distingue entre tres tipos de elementos sensibles, los muelles tubulares (tipo Bourdon), las membranas, y las cápsulas. Los criterios de decisión dependen de los rangos y la aplicación concreta.
Manómetros con muelles tubulares (tipo Bourdon)
Los muelles tubulares son de forma circular con diámetro óvalo. Al entrar el medio con presión el tubo aumenta el radio provocando un desplazamiento del punto final. Este movimiento se traspasa mediante un tirante y el mecanismo traduce este trayecto del tubo a una indicación mediante la aguja en una escala. Las ventajas de este sistema residen en su fabricación económica también en grandes lotes y el rango elevado desde 0…0,6 bar hasta 0…10.000 bar. Para versiones con presiones elevadas (a partir de 1.000 bar) se aplican formas especiales del tubo como por ejemplo construcciones de forma helicoidal.
Manómetros con membrana
Las membranas se fijan con una determinada tensión en el borde de la brida. Una carga de presión induce un doblamiento cuyo trayecto en el centro de la membrana constituye el volumen de presión. Un mecanismo convierte este desplazamiento en un movimiento giratorio de la aguja. Este sistema es adecuado para aplicaciones con rangos bajos desde 0…16 mbar hasta 0…40 bar ya que las superficies grandes ofrecen elevadas fuerzas de movimiento. Los manómetros de membrana son muy resistentes contra vibraciones y pulsaciones. Para la medición de medios viscosos y sucios se aplican versiones con brida abierta.
Manómetros con cápsula
Las cápsulas son una variante de las membranas y comparten numerosas características con este sistema. Para fabricar una cápsula se suelda dos membranas a una cápsula cerrada. Luego se fija la parte inferior de la cápsula a la conexión para permitir el movimiento de las dos membranas y con ello alcanzar el doble del trayecto. Este sistema permite con el uso materiales especiales la medición de presiones bajos hasta 0…2,5 mbar.
Manómetros para medir la presión diferencial
Para medir la diferencia entre dos presiones se necesita dos cámaras de presión, separadas por un elemento sensible. Este elemento puede ser una membrana, una cápsula o un muelle tubular. El elemento sensible se mantiene en la posición inicial si los dos presiones son iguales. El trayecto del elemento sensible se mueve proporcional a la presión ejercida y corresponde a la fórmula delta p = p1- p2 Los rangos de la presión diferencial pueden alcanzar extremos entre 0,5 mbar hasta 0…1000 bar. Como elemento sensible se utiliza habitualmente una membrana con apoyo al asiento de la brida superior y inferior para resistir elevadas sobrepresiones.
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Autor: Michael Meckl, Productmanager en Alexander Wiegand GmbH & SE www.wika.es