La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa. Es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie.
La unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades es el Pa [kg/(m∗s2 )]. Aunque en la práctica se usan también otras unidades como Bar, psi, kg/cm2, mmHg, etc
Existen 3 tipos de presión, presión absoluta, presión relativa y presión diferencial:
- Absoluta: es la presión real total que se ejerce sobre una superficie, se usa como referencia de cero el vacío absoluto.
- Relativa: relativa a atmósfera que se ejerce sobre una superficie, se usa como referencia de cero la presión atmosférica.
- Diferencial: relativa a otra presión que se ejerce sobre una superficie. Los medidores de presión diferencial se usan para medir caudal y en salas limpias.
¿Qué es la calibración de presión?
La calibración de presión es la comparación de la salida de un dispositivo que se utiliza para medir presión con la de otro
Las salidas de los dispositivos se comparan a una o más presiones, normalmente desde las lecturas más bajas a las más altas del intervalo de escala completo del dispositivo bajo pruebas, o el intervalo para el que se utiliza normalmente. Dispositivo de medición de presión, o con un estándar de medición de presión.
Esto normalmente implica conectar el dispositivo bajo prueba (DUT) al dispositivo estándar y generar una presión común en el circuito de medición.
El proceso de comparación se realiza en una cadena, desde el nivel más alto de producción de presión fundamental, hasta los dispositivos de medición de presión de cada día, para garantizar que las mediciones de presión sean precisas y que cumplan con las normas aceptadas u obligatorias.
Calibración de presión
Los equipos medidores de presión pierden su exactitud por diversos motivos, en especial debido a sobrecargas o variaciones bruscas de la presión aplicada.
La calibración de los manómetros se realiza por comparación con un patrón de mejor exactitud (al menos 3 veces mejor) el cual puede ser un manómetro digital o una balanza de pesos muertos.
Se debe tener en cuenta cuando se solicita una calibración el medio de uso del manómetro.
- Si un manómetro se usa con un sistema neumático (gas o aire), no puede ser calibrado con un sistema hidráulico.
- Se puede calibrar un manómetro hidráulico con un sistema neumático, pero existe la posibilidad de contaminar los patrones y que se dañen, aun contando con trampas de contaminación.
Equipos para medición de presión
Manómetro de columna de líquido
Es empleado para medir presiones diferenciales muy pequeñas, como es el caso de los cuartos limpios, donde se mantiene una presión diferente que la del exterior para evitar la entrada de partículas.
El manómetro de Bourdon
Consiste en un tubo aplanado que tiende volver a su forma previa (circular) cuando se aplica una presión. A medida que aumenta la presión y el tubo vuelve a su estado original, tiende a desenrollarse, con lo cual mueve la aguja. Generalmente, este tipo de manómetros presentan errores, cuando el fondo de escala del mismo es de 10 bar o menos, los manómetros de Bourdon tienen a perder la exactitud por corrimiento de cero, especialmente si son sometidos a fluctuaciones de presión.
Un manómetro de Bourdon con ajuste de cero y buena exactitud puede costar mas que un manómetro digital. Los manómetros de Bourdon no deben usarse como patrón para calibraciones.
Los manómetros digitales
Están cada vez más basados en pizoelectricos. El pizoelectrico es un cuarzo que cuando se le aplica una presión genera un potencial DC. Este potencial es lineal con la presión. Este tipo de sensores ser usan en los equipos de baja o alta exactitud dependiendo la pureza del cuarzo, del corte y de como se caracterice el mismo.
Estos manómetros pueden llegar a exactitudes tan buenas como 0.01% de lectura y se usan en general como patrones de presión. Debe tenerse cuidado de no usar un manómetro digital que este especificado para uso con gas en un sistema hidráulico, ya que esto puede arruinar el instrumento.
La balanza de pesos muerto
Consiste de masas apiladas sobre un pistón que aplican una fuerza debido a la gravedad, al tener el pistón un área conocida, entonces genera una presión P según la formula:
P=masa * gravedad / área
Este tipo de equipo son excelentes en los laboratorios de calibración, ya que la deriva de este tipo de equipos puede ser tan chica como 3ppm (0.0003% de lectura). Estos equipos son más complicados de usar. Requieren personal altamente calificado para su correcto funcionamiento y un ambiente herméticamente estable y libre de vibraciones, con lo cual solo pueden ser usados en un laboratorio.
El principio de funcionamiento de las balanzas de pesos muertos es el de balancear una fuerza conocida (definida por las masas puestas en el pistón y la gravedad local) con la fuerza producida por presión del fluido sobre el pistón. Cuando estas fuerzas se equilibran la presión en el sistema es igual a la presión generada por la balanza de pesos muertos.
Sensores de presión diferencial
Los sensores de presión diferencial se usan normalmente en la industria de procesos y cubren una variedad de aplicaciones. Para entender que es un sensor de presión diferencial, es importante contrastarlo con otros tipos de medición de la presión. Los tipos más comunes de medición de la presión son la absoluta, la manométrica y la diferencial.
Presión manométrica: La presión manométrica es la diferencia de presión en referencia a la presión barométrica (o atmosférica). Este es el tipo de medición de la presión más usado en la industria a día de hoy.
Presión absoluta: La presión absoluta es cuando la presión cero se referencia al vacío absoluto. Esto se consigue empujando hasta un vacío muy alto, consiguiendo lo más cercano al cero absoluto como sea posible, y luego referenciando el cero del sensor a ese punto de vacío. A menudo los sensores absolutos utilizan un sensor manométrico y un sensor barométrico y calculan la presión absoluta sustrayendo la presión barométrica de la presión manométrica.
Presión diferencial: La presión diferencial (DP) puede ser independiente de las presiones atmosférica y absoluta. Es la diferencia de presión entre dos presiones aplicadas. Estos sensores son muy útiles para determinar la diferencia de presión entre dos sitios o sistemas, se usan frecuentemente en los cálculos de flujos, filtración, niveles de fluidos, densidad y viscosidad.
La calibración periódica de la instrumentación es imprescindible para asegurar la calidad y el buen funcionamiento de las instalaciones industriales. En muchos casos la calibración puede realizarse de manera fácil y con suficiente precisión directamente in situ en proceso y no es necesario desplazar el instrumento a un laboratorio especializado.
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