Transmisores, Transductores y Medición de Flujo: Principios y Aplicaciones

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Transmisores y Transductores: Diferencias Clave

Transmisor: Es un instrumento que capta la variable del sensor y acondiciona la señal para transmitirla al controlador.

Transductor: Dispositivo que convierte las señales recibidas del controlador en el mismo u otro formato (ejemplo: eléctrico a neumático).

Un transmisor capta variaciones de cualidades o fenómenos físicos y envía dicha información a un controlador. Un transductor recibe señales del controlador y las convierte en otro tipo de señal proporcional, por ejemplo, de voltaje a presión.

Tubos de Bourdon

Los tubos de Bourdon son tubos curvados de sección oval. La presión a medir actúa sobre la cara interior del tubo, haciendo que la sección oval se aproxime a la forma circular. El acodamiento del tubo produce tensiones que flexionan el tubo. El extremo del tubo ejecuta un movimiento que representa la medida de la presión, trasladándose a una aguja indicadora.

Para presiones hasta 40 bar, se utilizan tubos curvados con un ángulo de torsión de 270°. Para presiones superiores, se usan tubos con varias vueltas en forma de tornillo.

Sistemas de Lazo Abierto vs. Lazo Cerrado

Un sistema es de lazo abierto cuando las entradas no son afectadas por las salidas. Por ejemplo, un sistema de riego que se activa todos los días a las 9 durante 15 minutos.

Un sistema es de lazo cerrado cuando la salida afecta al sistema de control. Por ejemplo, el mismo sistema de riego que se activa y desactiva según los niveles de humedad medidos en el ambiente.

Medidores de Flujo por Presión Diferencial

Se basan en el teorema de Bernoulli, que establece que la presión dentro de un tubo con flujo constante es inversamente proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido. En resumen, a mayor velocidad, menor presión. Cuanto mayor sea el estrechamiento de la sección transversal, mayor será la presión diferencial para un mismo caudal.

Medidores Electromecánicos

Transductores Resistivos

Utilizan un elemento elástico (tubo Bourdon o cápsula) que varía la resistencia óhmica de un potenciómetro en función de la presión.

Transductores Capacitivos

Se basan en la variación de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas por la aplicación de presión.

Galgas Extensométricas

Se basan en la variación de longitud y diámetro, y por lo tanto de resistencia, que tiene lugar cuando un hilo de resistencia se somete a una tensión mecánica por la acción de una presión.

Rotámetro

Es un tubo cónico (vertical) con un flotador esférico/cónico. El flujo pasa en forma de anillo, generando presiones distintas entre el diámetro menor y el mayor. A medida que el flujo varía, el flotador sube o baja, representando el cambio de flujo.

Los medidores electromagnéticos se utilizan para medir flujos de fluidos conductores o tuberías que transportan partículas sólidas conductoras.

Importancia del Flujo en Procesos Industriales

El flujo es una variable de proceso crucial, especialmente en industrias como la del petróleo. Puede ser de líquidos, gases, vapores o sólidos. El fluido puede ser limpio o sucio, seco o húmedo, erosivo o corrosivo. El flujo puede verse afectado por condiciones como temperatura, presión, densidad o viscosidad, factores que deben considerarse al seleccionar el instrumento de medición.

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