¿Sabías que existen diferentes tipos de sensores de presión industriales? Conoce sus aplicaciones y cómo elegir el adecuado
En los procesos industriales, conocer la presión de un fluido puede ser fundamental para mantener la estabilidad de una máquina, supervisar el funcionamiento de una bomba, detectar condiciones anormales y controlar automáticamente una operación.
Sin embargo, no todos los sensores de presión funcionan de la misma manera ni están diseñados para las mismas condiciones de trabajo. Algunos destacan por su diseño compacto y su capacidad para medir presiones elevadas; otros son adecuados para aplicaciones hidráulicas, mientras que existen modelos con membrana aflorante diseñados para trabajar con fluidos viscosos o que pueden dejar residuos en las conexiones.
¿Sabías que la tecnología del elemento sensor y el diseño de la membrana pueden influir directamente en la selección de un transmisor de presión?
A continuación, revisamos seis familias de transmisores de presión industriales, sus características generales y algunas de sus aplicaciones.
¿Qué es un sensor o transmisor de presión industrial?
Un sensor de presión es un dispositivo que detecta la presión ejercida por un gas o un líquido. Cuando incorpora los elementos necesarios para convertir esa medición en una señal eléctrica utilizable por un sistema de control, suele denominarse transmisor de presión.
En la automatización industrial, estos dispositivos permiten obtener información del proceso y utilizarla para supervisar, registrar o regular su funcionamiento.
Por ejemplo, un transmisor de presión instalado en la descarga de una bomba puede proporcionar una señal al PLC. Con esta información, el programa de control puede comparar la presión medida con el valor deseado, generar una alarma o ejecutar una secuencia de operación.
Entre sus aplicaciones más comunes se encuentran:
Monitoreo de presión en bombas y sistemas de bombeo.
Supervisión de circuitos hidráulicos y neumáticos.
Control de presión en equipos y máquinas industriales.
Medición en tuberías, depósitos y sistemas de distribución.
Integración con PLC, HMI y sistemas SCADA.
Registro de variables para análisis de operación y mantenimiento.
La elección del transmisor depende de las condiciones específicas de cada aplicación, no solamente de la presión que se desea medir.
1. Transmisores de presión con sensor cerámico
Los sensores de presión cerámicos utilizan un elemento de medición fabricado con material cerámico. En los modelos piezorresistivos, la deformación del elemento causada por la presión produce un cambio eléctrico que puede convertirse en una señal proporcional a la variable medida.
Esta tecnología se utiliza en transmisores compactos para distintas aplicaciones industriales. Según el diseño y el modelo, pueden ofrecer resistencia a determinadas condiciones de sobrepresión, estabilidad y compatibilidad con diferentes medios.
Dentro de esta familia encontramos los modelos SEN-86, SEN-96 y SEN-98/-99.
SEN-86 con indicador digital AUF
Este conjunto incorpora un transmisor con elemento cerámico y un indicador digital enchufable, lo que permite visualizar localmente el valor de presión medido. La familia SEN-86 contempla rangos de medición que llegan hasta 800 bar, dependiendo de la versión. https://www.kobold.com/Sensor-de-Presi%C3%B3n-con-Elemento-Cer%C3%A1mico-SEN-86-con-AUF
¿Dónde puede utilizarse?
En circuitos hidráulicos de maquinaria.
En equipos que requieren verificar la presión directamente en campo.
En sistemas de bombeo y circuitos de presión.
En instalaciones donde resulta útil combinar una señal eléctrica con una lectura local.
El indicador es especialmente práctico cuando el personal de mantenimiento necesita consultar la presión en el punto de instalación sin depender exclusivamente de una pantalla de operación remota.
SEN-96: transmisor de presión cerámico compacto
El SEN-96 es una alternativa para aplicaciones industriales que requieren medir presión mediante un dispositivo compacto y proporcionar una señal eléctrica al sistema de control.
Su ficha técnica contempla distintas opciones de rango, conexión y salida, según la configuración solicitada. Entre sus aplicaciones documentadas se encuentran la fabricación de maquinaria, la neumática, la refrigeración, el almacenamiento de gases y los sistemas de vacío. https://koboldusa.com/spanish/productos/presion/transmisores-de-presion/
Aplicaciones posibles:
Supervisión de presión en máquinas.
Monitoreo de sistemas neumáticos.
Medición en circuitos de refrigeración compatibles con el modelo.
Integración en equipos fabricados en serie.
Lectura de presión mediante PLC o sistemas de adquisición de datos.
Al seleccionar un modelo para gases o refrigerantes, es indispensable verificar la compatibilidad de los materiales con el fluido y las condiciones de operación.
SEN-98/-99: medición de presión en aplicaciones industriales
Los transmisores SEN-98/-99 utilizan un elemento cerámico y están diseñados para aplicaciones industriales generales. La documentación del fabricante contempla su uso con aire, gases técnicos, agua y aceite, así como en sistemas hidráulicos, compresores, bombas de vacío y equipos de refrigeración, según las condiciones de cada aplicación. https://www.kobold.com/Medici%C3%B3n-de-la-presi%C3%B3n
Su rango de medición puede llegar hasta 600 bar en determinadas versiones, por lo que es importante seleccionar el código de modelo correspondiente al rango requerido.
¿Qué debes considerar?
En aplicaciones donde pueden presentarse picos de presión, no basta con elegir un transmisor cuyo rango nominal coincida con la presión habitual del proceso. También deben verificarse la presión máxima admisible, la capacidad de sobrepresión y las condiciones transitorias del sistema.
2. Transmisores de presión piezorresistivos: SEN-3276/-3277
Los transmisores piezorresistivos convierten la deformación producida por la presión en una variación de resistencia eléctrica que posteriormente se procesa para obtener una señal de medición.
Los modelos SEN-3276/-3277 pertenecen a esta familia y están diseñados para aplicaciones industriales con membrana interna. El fabricante contempla rangos de presión relativa de hasta 25 bar, según la versión, y opciones de salida analógica. https://www.kobold.com/Pressure-Sensor-Industrial-Piezoresistive-SEN-3276-3277
¿En qué aplicaciones pueden utilizarse?
Sistemas hidráulicos.
Circuitos neumáticos.
Ingeniería de procesos.
Equipos de prueba y laboratorio.
Supervisión de presión en máquinas.
Medición de presión para aplicaciones de control.
Una ventaja de utilizar un transmisor con salida analógica es que permite incorporar la variable medida a una estrategia de control automático.
Por ejemplo, un PLC puede utilizar la señal de presión para activar una alarma cuando se supera un límite, detener una secuencia o regular el funcionamiento de un equipo, siempre que la lógica y los dispositivos de seguridad de la instalación estén diseñados para ello.
Importante: la tecnología piezorresistiva no determina por sí sola el rango de presión ni la compatibilidad química. Estos parámetros dependen del diseño completo del transmisor.
3. Transmisores con membrana aflorante: SEN-3251/-3252
¿Sabías que la geometría de la superficie que entra en contacto con el fluido también puede ser determinante al seleccionar un sensor de presión?
En un transmisor convencional, la conexión puede presentar cavidades donde ciertos productos tienden a acumularse. En aplicaciones con fluidos viscosos, productos que cristalizan o medios que dejan residuos, esta geometría puede complicar la limpieza.
Los transmisores con membrana aflorante, también conocidos como transmisores de presión de membrana enrasada o flush diaphragm, tienen una superficie de medición que queda al ras de la conexión al proceso.
Los modelos SEN-3251/-3252 utilizan una membrana aflorante y están diseñados para trabajar con fluidos viscosos, agresivos o susceptibles de cristalización, dentro de los límites de compatibilidad del equipo. Su rango de presión relativa llega hasta 25 bar, según la versión. https://www.kobold.com/Sensores-de-Presi%C3%B3n-Frente-Lavable-SEN-3251-3252
Aplicaciones industriales
Procesos con líquidos viscosos.
Fluidos que pueden cristalizar.
Sistemas donde la acumulación de residuos debe reducirse.
Instalaciones que requieren limpiar las conexiones al proceso.
Determinadas aplicaciones de la industria química y de procesos.
Por ejemplo, en un proceso donde un líquido tiende a dejar depósitos en las conexiones, una membrana aflorante puede facilitar la limpieza y reducir los espacios donde se acumula producto.
Esto no significa que el sensor sea automáticamente adecuado para cualquier producto químico o proceso sanitario. Es necesario verificar los materiales en contacto con el fluido, los sellos, la conexión y los requisitos de limpieza de la aplicación.
4. Transmisores de presión con sensor de película fina: SEN-3376/-3377
La tecnología de película fina se utiliza en elementos de medición diseñados para responder a la presión mediante cambios eléctricos asociados a la deformación del sensor.
Los modelos SEN-3376/-3377 cuentan con membrana interna y están orientados a aplicaciones industriales exigentes. El fabricante ofrece rangos que van desde 40 bar hasta 1,000 bar, dependiendo de la versión, además de opciones de salida analógica. https://www.kobold.com/Sensor-de-Presi%C3%B3n-Pel%C3%ADc-Delg-Membr-interna-SEN-3376-3377
¿Dónde se pueden utilizar?
Sistemas hidráulicos de alta presión.
Equipos de prueba de presión.
Maquinaria industrial.
Ingeniería de procesos.
Bancos de ensayo y aplicaciones de laboratorio.
Instalaciones donde se requiere medir presiones elevadas.
En este tipo de aplicaciones, seleccionar correctamente el rango es esencial. Un transmisor de 1,000 bar no es necesariamente la mejor opción para medir una presión de 10 bar: el rango elegido debe corresponder a la operación prevista y a la precisión que necesita el sistema.
También deben considerarse la presión máxima, los posibles picos, la temperatura del fluido y la compatibilidad de los materiales.
5. ¿Cómo se diferencian estas tecnologías?
Aunque todos estos dispositivos miden presión, no deben seleccionarse únicamente por su apariencia exterior o por el material de su elemento sensor.
| Familia o modelo | Característica destacada | Aplicaciones orientativas |
|---|---|---|
| SEN-86 con AUF | Indicador digital local y elemento cerámico | Lectura local, hidráulica y maquinaria |
| SEN-96 | Diseño compacto con opciones de salida | Máquinas, neumática, refrigeración y vacío |
| SEN-98/-99 | Elemento cerámico y diversas opciones de rango | Compresores, hidráulica, gases y agua |
| SEN-3276/-3277 | Medición piezorresistiva con membrana interna | Hidráulica, neumática y procesos |
| SEN-3251/-3252 | Membrana aflorante | Fluidos viscosos o que cristalizan |
| SEN-3376/-3377 | Elemento de película fina y rangos de alta presión | Hidráulica y aplicaciones de presión elevada |
Estas aplicaciones son orientativas. La selección definitiva debe realizarse con la ficha técnica de la versión exacta que se utilizará.
6. ¿Cómo elegir un transmisor de presión para un PLC?
Una vez definida la tecnología de medición, el siguiente paso consiste en verificar cómo se integrará el transmisor al sistema de control.
Rango de medición
Identifica la presión normal de operación, los valores mínimos y máximos y los posibles picos transitorios. El rango debe permitir medir la variable con la resolución y precisión requeridas.
Tipo de presión
Verifica si necesitas medir presión relativa o manométrica, presión absoluta o presión diferencial. Son variables diferentes y no todos los transmisores pueden medirlas indistintamente.
Compatibilidad con el fluido
Revisa los materiales de la conexión, la membrana y los sellos. La compatibilidad debe evaluarse frente al fluido real y sus condiciones de temperatura y concentración.
Señal de salida
Comprueba si el transmisor proporciona una señal de 4–20 mA, 0–10 V u otra señal compatible con el sistema de adquisición.
Por ejemplo, una salida de 4–20 mA puede conectarse a una entrada analógica de un PLC configurada para corriente. Sin embargo, deben verificarse la alimentación, el cableado, la configuración del canal y el escalamiento de ingeniería.
Conexión mecánica y montaje
La rosca, el tipo de sello, la orientación y las condiciones de instalación deben ser compatibles con el punto de medición. También debe verificarse el grado de protección requerido para el ambiente.
Temperatura y condiciones de operación
La temperatura del fluido, las vibraciones, las pulsaciones de presión y las condiciones ambientales pueden influir en el desempeño y la vida útil del dispositivo.
7. ¿Cómo se utilizan los transmisores de presión en el monitoreo industrial?
Un transmisor de presión no solamente sirve para visualizar una lectura. Cuando se integra con un sistema de control o monitoreo, la información puede utilizarse para conocer mejor el comportamiento del proceso.
Por ejemplo, en un sistema de bombeo, la presión puede registrarse junto con el estado de la bomba, las horas de funcionamiento y las alarmas.
Esta información puede ayudar a:
Identificar variaciones respecto a las condiciones habituales.
Registrar cuándo se presentan alarmas de presión.
Comparar el comportamiento del proceso durante distintos periodos.
Consultar tendencias e históricos.
Facilitar el análisis de fallas y las actividades de mantenimiento.
La interpretación debe considerar el contexto del proceso. Una caída de presión, por ejemplo, puede tener distintas causas y no demuestra por sí sola que exista una falla específica.
La integración de transmisores con PLC, HMI y sistemas SCADA permite aprovechar las mediciones dentro de una estrategia más amplia de control, supervisión y digitalización industrial.
8. Preguntas frecuentes sobre sensores y transmisores de presión
¿Cuál es la diferencia entre un sensor de presión y un transmisor de presión?
El sensor es el elemento que detecta la presión. El transmisor incorpora el acondicionamiento y la conversión necesarios para proporcionar una señal de salida utilizable por un sistema de medición o control. En el mercado, ambos términos se utilizan en ocasiones para referirse al dispositivo completo.
¿Qué sensor de presión es mejor para aplicaciones industriales?
No existe un modelo universalmente mejor. La selección depende del rango de presión, el fluido, la temperatura, la precisión requerida, el tipo de conexión y la señal de salida.
¿Qué transmisor de presión se recomienda para líquidos viscosos?
Una opción que conviene evaluar es el transmisor con membrana aflorante. Este diseño puede reducir los espacios donde se acumulan residuos y facilitar la limpieza de la conexión, siempre que los materiales y las condiciones del modelo sean adecuados para el fluido.
¿Qué transmisor de presión se puede conectar a un PLC?
Puede utilizarse un transmisor cuya señal de salida sea compatible con la entrada del PLC, por ejemplo, una señal de 4–20 mA o de 0–10 V. Deben verificarse la alimentación, el tipo de entrada, el cableado y la configuración del canal analógico.
¿Para qué sirve un transmisor de presión de alta presión?
Se utiliza para medir presiones elevadas en aplicaciones como circuitos hidráulicos, bancos de prueba y maquinaria. Es fundamental comprobar el rango nominal, la presión máxima admisible y la capacidad de soportar sobrepresiones.
¿Un transmisor de presión puede ayudar a detectar fallas?
Sí. Sus mediciones pueden utilizarse para generar alarmas, registrar tendencias y detectar desviaciones respecto a las condiciones normales de operación. No obstante, una lectura anormal debe analizarse junto con otras variables y las condiciones del proceso.
Conclusión: elegir correctamente el sensor mejora la medición del proceso
La selección de un transmisor de presión requiere evaluar mucho más que el rango indicado en su ficha técnica. La tecnología del sensor, el diseño de la membrana, la compatibilidad con el fluido, la señal de salida y las condiciones de instalación influyen en el resultado.
Conocer las diferencias entre los sensores cerámicos, piezorresistivos, de membrana aflorante y de película fina permite identificar alternativas adecuadas para distintas necesidades de instrumentación industrial.
En MCI Automation® trabajamos en integración de sistemas de control, monitoreo y digitalización para máquinas y procesos industriales. Una medición correctamente integrada puede convertirse en información útil para la operación, el análisis y el mantenimiento.
¿Qué variable de presión necesitas medir en tu proceso? Definir las condiciones de operación es el primer paso para seleccionar una solución de instrumentación compatible con tu aplicación.
Comentarios
Publicar un comentario