Los sensores de presión se presentan en una gran variedad de tipos y configuraciones aparentemente infinitas. Para seleccionar el sensor o transmisor de presión adecuado, los usuarios deben tener en cuenta dónde y cómo se va a utilizar, las exigencias de la aplicación al instrumento y si son necesarias determinadas características.
Algunos clientes quieren los sensores de presión más económicos, pero que cumplan su función. Otros prefieren los que tienen todas las funciones. Lo cierto es que no existe el mejor sensor de presión en términos generales. Sólo existe la opción más inteligente para una aplicación concreta.
Factores a tener en cuenta a la hora de elegir un sensor de presión
Cuando los clientes piden que les ayude a decidir qué sensor de presión adquirir y cómo configurarlo, empiezo por «entrevistarles». Mi función es evitar que gasten más dinero en características y funciones innecesarias. Por otro lado, gastar menos en sensores de presión, o elegir el tipo equivocado, podría poner en riesgo la seguridad y eficacia de todo el proceso o instalación.
Estas son algunas de las cosas que pregunto a los clientes antes de darles mi recomendación:
Sensor de presión A-10
1. ¿Cuál es la aplicación?
Ésta es la pregunta más importante, y cuantos más detalles pueda dar el cliente, mejor. Quiero entender perfectamente la aplicación para poder determinar las exigencias específicas del instrumento.
Básicamente, ¿Se usará el sensor de presión en aplicaciones industriales generales como agregados hidráulicos y sistemas de bombeo? En ese caso, el sensor de presión A-10 es una opción perfecta. ¿O será en aplicaciones industriales más exigentes, como las que presentan condiciones extremas o las que se encuentran en investigación y desarrollo? Las aplicaciones sanitarias, asépticas y de pureza ultra alta (UHP) también tienen sus propios requisitos de instrumentación.
2. ¿Cuál es el medio?
Esta pregunta está relacionada con los detalles sobre la aplicación, ya que los medios especiales requieren versiones especiales de los sensores de presión. Por ejemplo, cuando se trabaja con alimentos y bebidas, los sensores deben tener un mayor nivel de limpieza, conexiones de proceso específicas y líquido de transmisión compatible con alimentos, o no tener ningún líquido de transmisión.
Sensor de presión MG-1 para gases medicinales.
Si un cliente estuviera construyendo una planta nueva, le recomendaría el transmisor de proceso in-line DMSU22SA, mientras que el transmisor de presión de alta calidad S-20 es una buena solución de retroadaptación.
Para fluidos viscosos o líquidos que contienen sólidos, el transmisor de presión de lavado S-11 está diseñado de forma óptima para medios que obstruirían el canal de presión de las conexiones a proceso convencionales.
Los sensores de presión también están disponibles en diferentes versiones exentas de aceite y grasa para el uso con oxígeno o hidrógeno. Por ejemplo, el sensor de presión MG-1 se diseñó específicamente para el almacenamiento y la distribución de oxígeno y otros gases médicos, ya que sólo se utilizan materiales adecuados para aplicaciones de oxígeno. Y debido al riesgo de permeación y fragilización, las aplicaciones de hidrógeno requieren que las partes húmedas de los sensores estén fabricadas con materiales especiales como acero inoxidable 316L y Elgiloy®.
3. ¿Cuál es el entorno operativo?
Quiero saber a qué temperaturas -tanto ambientales como de proceso- estará expuesto el sensor o transmisor de presión. Esto se debe a que la temperatura tiene un gran influjo en la precisión del sensor de presión. También es importante saber si el sensor experimentará picos de presión/pulsación, qué conexión de proceso se desea, junto con los materiales de sellado necesarios.
La humedad y el agua, una de las causas más comunes de fallo de los sensores de presión, es otra consideración importante. Se necesita una clasificación IP más alta si el sensor se utiliza en los siguientes lugares o situaciones:
- Al aire libre o en entornos de lavado: IP67
- Aplicaciones sumergibles: IP68
- Vapor a alta presión: IP6K9K
Sensor de presión OEM MH-4
Los vehículos y máquinas industriales están sometidos a duras condiciones de trabajo – polvo, precipitaciones, vibraciones, golpes y temperaturas extremas – que no son aplicables en la mayoría de las demás aplicaciones. Por ello, WIKA fabrica dos sensores de presión OEM específicos para el control en condiciones extremas de máquinas móviles: el sensor de presión MH-4 y el sensor de presión MH-3-HY para vehículos propulsados por hidrógeno como carretillas elevadoras.
Las zonas peligrosas requieren un sensor de presión intrínsecamente seguro o a prueba de explosiones. Estos dos tipos son similares pero no intercambiables. Un transmisor de presión intrínsecamente seguro, como el IS-3, utiliza un bajo nivel de potencia para no provocar ninguna ignición. Por otro lado, un transmisor de presión a prueba de explosiones, como el E-10/E-11, está diseñado para soportar explosiones y contener las llamas, chispas y gases calientes que se produzcan, gracias a su carcasa antideflagrante.
4. ¿Cuál es la señal de salida deseada?
Otra consideración importante a la hora de seleccionar y configurar un sensor de presión es la señal de salida deseada. Los sensores de presión WIKA están disponibles en varias señales analógicas, desde 4 … 20 mA y 20 … 4 mA hasta señales alimentadas por batería (de bajo consumo) como CC 1 … 5 V.
Sensor de presión A-1200 con IO-Link
El IoT industrial requiere señales digitales inalámbricas, a veces a larga distancia. El sensor de presión A-1200 con comunicación IO-Link y salida de conmutación PNP o NPN es ideal para su uso en fábricas inteligentes. Otras opciones digitales incluyen los protocolos basados en CAN CANopen y J1939, así como salidas USB.
5. ¿Cuál es la precisión deseada?
Las distintas aplicaciones requieren diferentes especificaciones de precisión. Para aplicaciones de refrigeración y climatización (HVAC), basta con una no linealidad mediante el método BFSL (línea recta de mejor ajuste) de ≥ ±0,6%. En el otro extremo del espectro se encuentra una no linealidad de ≤ ±0,04% para las mediciones de precisión requeridas para bancos de pruebas, calibración, laboratorios y ciertas aplicaciones de construcción de maquinaria.
6. Consideraciones sobre la presión
La primera consideración a la hora de configurar un sensor de presión es el tipo de presión que se va a medir. Hay presión manométrica (presión de trabajo), presión absoluta y vacío/baja presión.
La segunda consideración a tener en cuenta es la unidad de medida: psi, bar, mPa, kPa, etc.
Sensor de presión HP-2
Por último, ¿cuál es el rango de presión deseado? Esto depende del rango de funcionamiento de la aplicación, así como de un amortiguador cómodo para tener en cuenta la posible exposición a pulsaciones y picos de presión. Los sensores de presión WIKA cubren un rango extremadamente amplio, desde -30 inHg … 0 psi hasta 0 … 20.000 psi. Para las aplicaciones de mayor presión, como el corte por chorro de agua, ofrecemos el Transmisor de presión para altas presiones HP-2 con un rango de medición de hasta 0 … 217.500 psi. Muy pocos sensores de presión en el mundo pueden medir con fiabilidad presiones de esta magnitud.
Características vs. Probabilidades de fallo: Compromisos a la hora de elegir un sensor de presión
A la hora de elegir un sensor de presión hay que encontrar un equilibrio. Las características y funcionalidades adicionales son estupendas y a menudo necesarias, pero con ellas aumenta la posibilidad de fallo del sensor.
En general, cuanto más complejo es el diseño del sensor, menos adaptable es. Por ejemplo, una pantalla para las lecturas de presión in situ es una característica muy útil. Por otro lado, disponer de una pantalla:
- Aumenta el tamaño del instrumento, lo que es importante si se dispone de poco espacio.
- Aumenta el consumo de energía, un factor a tener en cuenta si se desea que funcione con baterías.
- Reduce el rango de temperatura de funcionamiento del sensor.
- Hace que el instrumento sea más susceptible a daños mecánicos, golpes y vibraciones.
Del mismo modo, las funciones de software adicionales mejoran la funcionalidad y añaden comodidad, pero también aumentan la probabilidad de error del usuario y de fallo prematuro debido a la presencia de procesadores, chips de memoria y otros componentes delicados. Los sensores y transmisores analógicos, en cambio, tienen circuitos bastante sencillos y muy robustos, y su funcionamiento y precisión dependen de unos pocos componentes pasivos.
Por lo tanto, a la hora de decidir qué características desea en un sensor de presión, hay que plantearse las siguientes preguntas:
- ¿Con qué frecuencia se usarán?
- ¿Es necesario que estas características estén presentes en todos los sensores utilizados en el campo?
WIKA, Smart in Sensing.
WIKA es líder mundial en el diseño, fabricación, prueba y calibración de instrumentos electrónicos de presión de alta calidad. Entendemos que con una cartera de productos tan amplia, puede ser difícil seleccionar el sensor de presión adecuado con la precisión, el rango de presión, los materiales, la señal de salida, la conexión eléctrica y de proceso, las homologaciones y las características correctas. Por eso animamos a los clientes a ponerse en contacto con uno de nuestros especialistas de producto para obtener asesoramiento especializado. Contacta con nosotros para obtener más información.