Instrumentación para la Medición de Variables Físicas: Velocidad, Presión y Temperatura

Velocidad

Se mide la **velocidad angular** en **rpm** (revoluciones por minuto). Esto se realiza mediante **tacómetros**, que pueden ser mecánicos o eléctricos. La medición puede realizarse con contacto o sin contacto.

Tacómetros Mecánicos

El más sencillo es el **contador de revoluciones**. Consiste en un **tornillo sinfín** que se acopla al eje cuya velocidad se quiere medir. Otro tacómetro mecánico es el **tacómetro centrífugo**.

Tacómetros Eléctricos

Los más importantes son:

• **Tacodinamos**: Generan una señal de **corriente continua**.
• **Tacoalternadores**: Proporcionan una señal **alterna senoidal** con frecuencia y amplitud proporcional a la velocidad de rotación.

Sistemas Ópticos

Son los más usados hoy en día. Constan de un **medidor láser** que realiza una medición sin contacto con la ayuda de una **banda reflectante** que se adhiere a la pieza giratoria.

Presión

Los **sensores de presión** son elementos que transforman la magnitud física de presión o fuerza por unidad de superficie en otra magnitud eléctrica. Los rangos de medida son muy amplios.

Transductores de Presión Mecánicos

Se usan para gases y líquidos en espacios cerrados. Pueden medir la presión de manera directa o indirecta.

• **Manómetro en U**: Se usa para medir presiones cercanas a la **atmosférica**.
• **Tubo Bourdon**
• **Elementos en espiral y en hélice**: Se forman enrollando el tubo Bourdon.
• **Diafragma**
• **Fuelle**
• **Manómetros de presión absoluta**: Miden la presión relativa y la atmosférica.

Transductores de Presión Electromecánicos

Utilizan un elemento mecánico elástico combinado con un transductor eléctrico que se encarga de generar la señal eléctrica. Son:

• **Galgas extensiométricas**
• **Transductores piezoeléctricos**
• **Transductores resistivos**
• **Transductores capacitivos**

Transductores de Vacío

Se emplean para la medida de **alto vacío**. No son adecuados para presiones inferiores a 1 mm de Hg. Se entiende como **vacío** las medidas de presión por debajo de la presión ambiental o atmosférica y se expresan en porcentaje.

Temperatura

Se basan en la variación de la **resistencia** de un conductor con la temperatura. Se denominan también **sondas de resistencia**, **sondas termométricas** o simplemente **resistencias RTD**. Permiten medir un rango amplio de temperaturas con exactitud y repetitividad.

Termistores

También se basan en la variación de la resistencia de un **semiconductor** con la temperatura, pero a diferencia de las termoresistencias, la variación de la resistencia con la temperatura **no es lineal**. Se clasifican en:

• **Termistores o resistencias NTC** (Coeficiente de Temperatura Negativo)
• **Termistores o resistencias PTC** (Coeficiente de Temperatura Positivo)

Estos se utilizan como medida de temperatura en motores eléctricos, hornos, etc.

Termopares

Está formado por **dos conductores unidos por uno de sus extremos**. En la industria se usan ocho tipos de termopares. Estos se dividen en dos grupos principales:

• **Termopares de metal base**
• **Termopares de metales nobles**