- Transductores de presión mecánicos
A su vez se diferencian dos categorías en función que de que tome la medidad de la presión de manera directa o indirecta.
Se realiza la comparación de la presión con la presión ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas. El caso más utilizado es el
manómetro de tubo en U. Este sistema se utiliza para medir presiones cercanas a la atmosférica. Consta de un tubo en forma de U (en la actualidad se ha prohibido el uso de mercurio) con una de las ramas abiertas. Sobre la segunda rama se aplica la presión a medir. Como la presión es distinta en las dos ramas hay un desplazamiento del fluido, de forma que la presión p a medir es:
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| Imagen Elaboración propia
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En ellos la presión se determina en función de la deformación experimentada por diversos elementos elásticos que constituyen el transductor, los más importantes son:
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| Imagen Elaboración propia
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Tubo Bourdon: Tubo curvado constituyendo un anillo casi perfecto. Al aplicar presión al fluido contenido en su interior, el tubo tiende a enderezarse, transmitiendo este movimiento a una aguja que se desplaza sobre una escala graduada. Cuando se necesita una medida de presión más amplia y precisa el tubo de Bourdon se arrolla en forma de espiral y en hélice, lo que provoca un movimiento más amplio de la aguja sobre la escala graduada.
Diafragma: Consiste en varios diafragmas circulares unidos entre sí por sus bordes, de modo que al soportar una presión, cada diafragma se deforma y la acumulación de todas estas deformaciones se amplifican a través de un sistema de palancas encadenadas, y son transmitidas a una aguja que se desplaza sobre una escala graduada.
Fuelle: Es parecido al anterior, consta de un fuelle, que se dilata o comprime en función de la presión que soporta, trasladando esta deformación a una aguja.
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| Imagen Elaboración propia |
- Transductores de presión electromecánicos.
Utilizan un elemento mecánico elástico del tipo de los comentados en el anterior apartado (Bourdon, espiral, fuelle,…) asociado a un transductor eléctrico que genera la señal eléctrica proporcional a la presión soportada. Existen cuatro grupos principales.
Se basan en la modificación de longitud y diámetro (por lo tanto de resistencia) que sufre un conductor al soportar solicitaciones mecánicas como consecuencia de una presión (efecto piezoresistivo). Se emplea un puente de Wheatstone, para medir el incremento de resistencia eléctrica de las galgas.
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Imagen 13. arqhys. Creative Commons
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Imagen Elaboración propia
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Cuando el puente está en equilibrio (Us=0), se cumple que R1.R3=R2.R4
- Transductores piezoeléctricos
El efecto piezoeléctrico consiste en la acumulación de cargas eléctricas en zonas de una lámina cristalina de ciertos materiales, a causa de soportar de una presión mecánica. El cristal se sitúa entre dos láminas de materiales metálicos idóneos que recogen las cargas eléctricas, permitiendo medir las modificaciones de presión.
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| Imagen Elaboración propia
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Imagen 16. isftic. Creative Commons
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La presión provoca el desplazamiento de un cursor sobre una resistencia, actuando como un potenciómetro que modifica su valor proporcionalmente a la presión soportada
Se ejerce presión sobre un diafragma metálico que resulta ser una placa de un condensador, modificando la separación entre el diafragma y la otra placa, provocando variaciones de capacidad proporcionales a la presión aplicada.
