Uno de los elementos que componen los transductores y sensores de presión es el cuerpo de deformación en el que se colocan varias galgas extensométricas, lo que permite que su funcionamiento se dé de manera similar a los transductores de fuerza. Las galgas extensométricas son conductores eléctricos que se unen a través de una película con un patrón sinuoso y al momento de tirar de tal película los conductores se alargan y al momento de contraerse se acortan, variaciones que afectan la resistencia de los conductores eléctricos. Con los cambios de magnitud de la película se determina su deformación, lo que permite obtener una medición. En los transductores de fuerza se emplean estas galgas conectadas por un anillo dentro de un circuito de puente Wheatstone y elementos de resorte de acero, lo que permite que al momento de deformarse se emite una señal de salida que proporciona información sobre la magnitud de la deformación con lo que se calcula la fuerza que es ejercida sobre la galga.
Volviendo al transductor de presión, las galgas extensométricas son de acero tubular susceptible a la deformación para medir altos rangos de presiones, a diferencia de lo que ocurre con los transductores para trabajo con baja presión, cuyo funcionamiento se basa en membranas sensibles a los cambios de presión. En el proceso, la presión genera una carga mecánica sobre la pieza de acero tubular o cuerpo de deformación, que presenta esta deformación únicamente de manera temporal ya que vuelve a su estado original y el cambio se realiza con una electrónica de medida.
La recomendación para el funcionamiento de las galgas extensométricas es que se instalen en lugares donde la tensión, positiva o negativa, sea intensa, de esta manera se puede obtener una máxima sensibilidad del instrumento. Cabe mencionar que para el diseño de los transductores de galgas extensométricas se tiene particular cuidado en su gradiente y en la manera en que se distribuye la deformación, de esta manera se puede optimizar la posición, forma y la longitud del cuerpo de medición. Sobre el cuerpo de medición de este tipo de transductores se colocan cuatro galgas extensométricas conectadas entre sí para formar un puente Wheatstone y se alimentan con un amplificador de medida para adquirir y procesar la señal de salida del circuito para que los cambios en la resistencia sean visibles. Las señales de medida obtenidas se pueden procesar con amplificadores de medida industriales y pueden transmitirse a controladores lógicos programables, o bien, con visualizar la señal directamente con un amplificador de alta presión. En caso de ser necesario también se puede configurar la cadena de medida utilizando un amplificador universal con el que se transfiere la señal a un software para su análisis y almacenamiento.
Además de este, existen otros tipos de instrumentos para la transmisión de presión con distintas capacidades, de modo que se logre encontrar el que se adapte mejor a los rangos de presión con que se trabajen en un entorno específico. Las aplicaciones para las que resultan adecuados los transductores dependen de las características del transductor o transductor y entre las más comunes se encuentra la monitoreo y regulación de la presión empleando para, por ejemplo, instalaciones de refrigeración, extracción de agua potable en pozos o plantas desaladoras, en máquinas herramientas, entre otros. En el monitoreo de procesos el instrumento de medición tiene que contar con la capacidad para emitir una señal en caso de que la señal actual se encuentre fuera del rango de presión establecido como crítico, para ello se emplean presostatos. Los transmisores de presión en estos casos permiten el control de presión de trabajo y son útiles para la detección de fugas en sistemas de presión en caso de que se encuentre por debajo del punto de ruptura, así el transmisor emite una señal para su detección, o bien, en el monitoreo de filtros ya que con el aumento de grado de obturación se modifican las presiones detrás delante del filtro el transmisor detecta la modificación e indica el momento en que se requiere la sustitución del filtro.
El transmisor de presión también puede emplearse para regular esta variable en entornos en los que se requiere disminuir la presión constante de la presión variable. La presión constante es indispensable para transportar de manera óptima el transporte de un fluido utilizando bombas y el transmisor capta el valor real y lo transmite al regulador para comprobar la desviación al valor nominal. Con un controlador de bomba se adapta su operación según tal desviación, de manera que el valor real resulte lo más cercano al valor nominal, así se garantiza una operación óptima y se logra disfrutar de eficacia energética gracias a que la potencia se adapta de manera permanente a la demanda en tiempo real. Las variaciones de presión se pueden regular y registrar utilizando un instrumento y controlador electrónico, según los requerimientos de cada aplicación. Un ejemplo es lo que ocurre con el auto encogimiento en sistemas de tuberías (autofrettage) que opera basada en la sobrecarga de un factor múltiple a la presión admisible por el sistema, la que ocasiona una compresión del material incrementando su resistencia a los picos de presión, para lo que se necesita de regulación altamente precisa y documentación como referencia.
Esperamos que esta información les sea de utilidad. Les recordamos que en nuestro archivo de blog encontrarán más información acerca de esta y otras soluciones que ponemos a su alcance para el monitoreo, control y registro de variables de presión y temperatura, como data logger y termopares.
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