Manómetro de diafragma - Cómo funciona

Un manómetro de diafragma utiliza la deflexión de una membrana delgada y flexible para medir la presión del fluido en un sistema. El diafragma aísla los componentes internos del medio, lo que hace que este manómetro sea adecuado para líquidos o gases corrosivos o contaminados. Este manómetro se utiliza para mediciones de baja presión, como la medición de la presión atmosférica o el control de la presión en bidones de gas. También se denominan manómetros de membrana flexible.

Índice de contenidos

• Principio de funcionamiento del manómetro de membrana
• Aplicaciones
• Criterios de selección
• Preguntas frecuentes

Principio de funcionamiento del manómetro de membrana

La siguiente lista describe los componentes de trabajo y cómo funciona un manómetro de diafragma para medir la presión de un sistema:

1. Entrada de presión: Los medios del sistema entran en el manómetro por la entrada de presión (Figura 2 etiquetada C). La entrada tiene una conexión a proceso roscada (por ejemplo, NPT o BSP) o embridada.
2. Diafragma: El medio presiona contra el diafragma y lo desvía proporcionalmente (Figura 2 etiquetada E). El diafragma es un disco metálico fino, circular y flexible. Suele ser de acero inoxidable para resistir la corrosión y las altas temperaturas.
   1. El disco puede ser ondulado o liso. Los discos lisos sólo son adecuados para pequeñas flexiones y, por tanto, es poco probable que funcionen bien en aplicaciones industriales.
3. Carcasa La carcasa que sujeta el diafragma tiene componentes superiores e inferiores (Figura 2 etiquetada B). La carcasa inferior se conecta a la entrada de presión y la superior soporta el diafragma en caso de alta presión.
   1. Los dos componentes pueden ir embridados o soldados. Las conexiones soldadas son preferibles para aplicaciones sanitarias.
4. Elemento de presión: El elemento de presión (figura 2 con la letra D) reacciona a la flexión de la membrana. Normalmente, el elemento de presión será una configuración de piñón y cremallera o una configuración de tubo de Bourdon. En este último caso, el elemento de presión se llena de fluido para transferir los cambios de presión a todo el elemento.
   1. Para un manómetro digital, se suele utilizar un componente piezoresistivo.
5. Puntero: Por último, el movimiento del elemento de presión se traduce proporcionalmente al movimiento del puntero, de modo que el usuario puede leer la presión del sistema en el manómetro.
   1. En el caso de los manómetros digitales, se muestra la lectura de la presión.
   2. Calibre regularmente el manómetro para garantizar un funcionamiento correcto.

Manómetro digital de membrana

Un manómetro digital de membrana es un sensor de presión que utiliza una membrana con componentes piezoresistivos. Cuando un medio ejerce presión, el diafragma se dobla, alterando el área transversal de los elementos piezoresistivos y provocando un cambio en su resistencia eléctrica. Esto genera una diferencia de tensión, que es procesada por el microprocesador del sensor para producir una lectura de presión en la pantalla digital.

Aplicaciones

Hay dos razones para elegir un manómetro de sello de diafragma en lugar de otros tipos. La primera es cuando es necesario que el medio del sistema no se mezcle ni entre en contacto con las partes operativas del manómetro más allá del diafragma. El segundo sirve para medir bajas presiones. Un manómetro de diafragma puede medir con precisión presiones tan bajas como 16 mbar (0,23 psi). Como se puede ver en la siguiente lista, un manómetro de diafragma es aplicable en muchos escenarios diferentes.

• Medición de la presión en procesos industriales y de fabricación, como en plantas químicas y centrales eléctricas.
• Control de la presión en tuberías y otros sistemas de transporte de fluidos.
• Pruebas de presión y calibración en laboratorio.
• Medición de la presión en sistemas neumáticos e hidráulicos.
• Control de la presión en tanques de almacenamiento de gas y líquidos.
• Medición de la presión en sistemas HVAC, como calderas y unidades de aire acondicionado.
• Control de la presión en equipos médicos, como tensiómetros.

Criterios de selección

1. Material: Utilice materiales químicamente compatibles para las piezas del medidor que estén en contacto con el medio. Se prefiere el acero inoxidable por su resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas. Tanto si está pensando en acero inoxidable como en otro material (por ejemplo, latón), consulte nuestra tabla de compatibilidad química para obtener más información sobre la compatibilidad de materiales.
2. Rangos de presión: Un manómetro de membrana debe indicar con precisión las presiones de funcionamiento máxima y mínima del sistema. La presión máxima de trabajo del sistema no debe superar el 75% del rango de escala completa del manómetro ni el 65% del rango de pulsaciones.
3. Rango de temperaturas: Seleccione un calibre con material que soporte la temperatura de trabajo. En general, los manómetros de membrana pueden funcionar bien entre -20 °C y 100 °C (-4 °F y 212 °F). Compruebe siempre el intervalo de temperatura de funcionamiento de un manómetro antes de utilizarlo.
4. Tamaño del diafragma: La presión del sistema y el diámetro del diafragma tienen una relación inversa. Las presiones bajas requieren diafragmas de mayor diámetro, por lo que hay más superficie contra la que puede presionar el medio del sistema.
5. Junta de la carcasa: El hecho de que el alojamiento alrededor del diafragma sea de dos bridas o una junta soldada depende de la aplicación. Las aplicaciones sanitarias que requieren una mayor protección contra las fugas suelen utilizar una junta soldada.

Para obtener más consejos y criterios de selección sobre la elección del manómetro correcto, lea nuestra guía de selección de manómetros. Obtenga más información leyendo nuestro artículo sobre manómetros.

Preguntas frecuentes

¿Cómo mide la presión un manómetro de membrana?

La presión del sistema deforma proporcionalmente el diafragma del manómetro, lo que se traduce en un movimiento de la aguja en la esfera.

¿Son adecuados los manómetros de membrana para baja presión?

Sí. Los manómetros de diafragma con diafragmas de gran diámetro son excelentes para medir con precisión cambios diminutos en sistemas de baja presión.