Desmitificados los sensores de presión: nombres, fallos, pros y contras

Sensores de presión desmitificados: nombres, fallas, pros y contras

Los sensores de presión son los héroes anónimos de innumerables aplicaciones industriales, automotrices, médicas y de consumo. Monitorean y controlan silenciosamente procesos vitales, asegurando todo, desde la eficiencia del motor hasta la seguridad del paciente. Pero, ¿cuánto realmente sabe sobre ellos? Profundicemos en tres aspectos clave: cómo se llaman, cómo pueden fallar y sus ventajas y desventajas inherentes.

1. ¿Cómo se conoce también a un sensor de presión?

Si bien "sensor de presión" es el término general más común, con frecuencia encontrará otros nombres, que a menudo reflejan matices sutiles en la función o la salida:

• Transductor de presión: Este término enfatiza la conversión de la presión en una señal eléctrica (por ejemplo, salida mV/V, a menudo sin amplificar). Es el término más intercambiable con "sensor".

• Transmisor de presión: Esto generalmente se refiere a un dispositivo que convierte la presión en una señal industrial estandarizada (comúnmente 4-20 mA o 0-10 V CC) diseñada para la transmisión a distancias más largas con una degradación mínima de la señal. Los transmisores a menudo incluyen amplificación y circuitos de acondicionamiento de señal dentro de una carcasa protectora.

• Remitente/Unidad de envío de presión: Se usa con frecuencia en contextos automotrices (por ejemplo, remitente de presión de aceite), lo que implica un dispositivo más simple que envía una señal básica (a menudo resistencia variable) a un indicador.

• Interruptor de presión: Un tipo específico diseñado para abrir o cerrar un circuito eléctrico cuando se alcanza un umbral de presión preestablecido (por ejemplo, un interruptor del compresor del refrigerador, un interruptor de seguridad de HVAC).

• Manómetro (electrónico): Si bien tradicionalmente son mecánicos, los manómetros electrónicos utilizan un sensor de presión como su elemento sensor principal.

• Indicador de presión: Similar a un indicador, destacando el aspecto de la pantalla.

Esencialmente, todos estos dispositivos detectan la presión, pero el nombre específico a menudo insinúa su tipo de salida, complejidad y aplicación prevista.

2. ¿Cómo fallan los sensores de presión?

Como cualquier componente, los sensores de presión no son infalibles. Comprender los modos de falla comunes es crucial para el diagnóstico y la prevención:

• Sobrepresión/Sobrecarga: Exceder la presión máxima nominal del sensor (incluso brevemente) es una de las principales causas. Esto puede deformar permanentemente el diafragma sensor, agrietarlo o dañar los componentes internos.

• Picos de presión/Golpe de ariete: Las sobretensiones repentinas y extremas de presión (comunes en los sistemas de fluidos cuando las válvulas se cierran rápidamente) pueden causar fallas catastróficas similares a la sobrepresión, incluso si la presión promedio está dentro de los límites.

• Temperaturas extremas: Operar fuera del rango de temperatura especificado puede:

  • Causar deriva permanente en la calibración.

  • Dañar componentes electrónicos sensibles o materiales de unión.

  • Alterar las propiedades de los fluidos de llenado (en algunos tipos de sensores).

• Incompatibilidad de medios/Ataque químico: Exposición a gases o líquidos corrosivos que atacan los materiales humedecidos (diafragma, sellos, carcasa). Esto conduce a fugas, degradación del diafragma o puertos de presión obstruidos.

• Puertos de presión obstruidos: La suciedad, las partículas o los medios de proceso solidificados que bloquean el puerto impiden que la presión llegue al elemento sensor.

• Problemas eléctricos:

  • Sobretensión/Picos: Daño a los circuitos internos.

  • Cortocircuitos/Circuitos abiertos: Fallos de cableado o fallas de componentes internos.

  • Problemas de bucle de tierra: Causando lecturas erráticas o ruido de señal.

• Vibración/Choque mecánico: La vibración excesiva puede fatigar los componentes, romper los cables o aflojar las conexiones. Los golpes severos pueden causar daños físicos inmediatos.

• Fatiga del diafragma: Los ciclos repetidos de alta presión pueden eventualmente hacer que el diafragma sensor delgado se agriete o se deforme.

• Fallo del sello: Las juntas tóricas o las juntas se degradan con el tiempo, lo que provoca fugas (especialmente crítico en los sensores de indicador sellados o absolutos).

• Ingreso de humedad/Humedad: El agua que ingresa a la carcasa del sensor (especialmente las no herméticas) corroe los componentes electrónicos y causa deriva o falla.

• Desplazamiento cero/Deriva: Cambio gradual en la salida del sensor a presión cero, o un cambio en su sensibilidad con el tiempo, a menudo debido al envejecimiento, los efectos de la temperatura o la relajación del estrés.

3. Los pros y los contras de los sensores de presión

Los sensores de presión son indispensables, pero elegir el adecuado implica sopesar sus fortalezas y debilidades: