Selección de manómetros
de presión
¿Qué es un manómetro de presión?
• Es un instrumento diseñado para medir loscambios en una presión y convertir estoscambios en un movimiento mecánico,indicándolos sobre una escala graduada(carátula).
• Los elementos de medición de presión tipotubo bourdon son los más comúnmente usadospara medir un amplio rango de presiones.
¿Qué es un manómetro de presión?
Fluido apresión
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Escala graduada
Puntero
Conexión paraentrada de presión
¿Cómo trabaja un manómetro de
presión?
• El elemento de medición o tubo bourdon esta
hecho de un tubo de pared delgada, doblado
en forma de semicírculo (tipo C) o enrollado
en un espiral (tipo helicoidal).
• Cuando la presión es aplicada al sistema de
medición a través del puerto de presión o
conexión, la presión causa que el tubo de
bourdon intente enderezarse, causando que
el tip se desplace.
¿Cómo trabaja un manómetro de
presión?
• El movimiento del tip es transmitido a través
del eslabón al movimiento, el cual convierte
el movimiento lineal del tubo bourdon en un
movimiento de rotación que causa que el
puntero se mueva e indique la medición de
la presión en la carátula.
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Presión
Presión
Presión en elmanómetro
Expansión delbourdón
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Presión
Presión
Desplazamientodel tip
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Presión
Presión
Rotación del ejey puntero
Usos de un manómetro de presión.-
• Proveer información de operación.
• Proveer datos de prueba.
• Medición de cantidades.
• Indicar eficiencia operacional.
• Medición de fuerzas.
Selección de un manómetro de
presión.-
Cuando se selecciona un manómetro de
presión, es importante considerar los
siguientes factores:
1.- Rango de presión (unidades de medida)
2.- Rango de temperatura
3.- Condiciones que afectan al instrumento
4.- Composición del fluido
5.- Temperatura del fluido
6.- Condiciones ambientales
7.- Método de instalación
8.- Exactitud requerida
9.- Venteo de cajas
Selección de un manómetro de
presión.-
Rango de presión.-
• Generalmente se recomienda un rango para el
manómetro de dos veces la presión de trabajo
para máxima exactitud, seguridad y para extender
la vida del instrumento. La presión de operación
deberá estar siempre limitada al 75% del rango
máximo del manómetro.
• Cuando se tienen presentes presiones pulsantes,
la presión de operación deberá ser limitada a 2/3
del rango máximo del manómetro.
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Presión
Límite de operación general=
75% del rango
para 28 Kg/cm2 es 21 Kg/cm2
0
14
28
Kg/cm2
7
21
Presión
Límite de operación en presionespulsantes= 2/3 del rango
para 28 Kg/cm2 es 18.6 Kg/cm2
Rango de temperatura.-
• El rango de temperatura ambiente en donde la
operación de un manómetro es adecuada es la
siguiente:
- Manómetros soldados con soldadura de plata,
- 40 ºC a 50 ºC (-40 ºF a 120 ºF)
- Manómetros soldados con Tig,
- 40 ºC a 88 ºC (-40 ºF a 190 ºF)
-Manómetros llenos de líquido,
- 18 ºC a 60 ºC (0 ºF a 140 ºF)
Condiciones que afectan al
Instrumento.-
• En aplicaciones donde se involucran fluctuaciones
severas de presión, vibraciones y/o pulsaciones,
el uso de restrictores es recomendado. También,
un manómetro lleno de líquido debe
considerarse.
• El líquido de llenado lubrica el
movimiento y reduce la fricción y
el desgaste. El líquido de llenado
también previene de la afectación
por la humedad y atmósferas
corrosivas a las partes internas.
Condiciones que afectan al
Instrumento.-
El líquido de llenado más común es la glicerina.
El silicón puede ser utilizado en aplicacionesdonde se esperan temperaturas extremas
Composición del fluido a presión.-
• Debido a que el elemento sensor de un
manómetro puede estar expuesto directamente
al fluido a medir, es necesario considerar las
características de este fluido.
• Este fluido puede ser corrosivo, puede ser un
gas o líquido, puede solidificar a diferentes
temperaturas o puede contener sólidos que
dejen depósitos dentro del elemento sensor.
Composición del fluido a presión.-
• Para fluidos a presión que no solidifican bajo
condiciones normales o dejan depósitos, un
manómetro de tubo bourdon es aceptable.
• Debe considerarse el uso de Sellos químicos
cuando las partes del elemento sensor no sean
compatibles con el fluido a presión.
• Consultar la Tabla de Compatibilidad Química
para seleccionar el material adecuado.
Temperatura del fluido a presión.-
• Vapor u otros fluidos calientes pueden elevar
la temperatura de los componentes del
manómetro por encima de los límites de
trabajo seguro de las uniones soldadas.
• En este caso, es recomendado que un sello
químico o un sifón sea usado en conjunto con
el manómetro.
• Sellos químicos o un capilar remoto puede ser
considerado para estos casos.
Condiciones ambientales.-
• El rango de temperatura ambiente normal de
trabajo para manómetros uso estándar es de
- 40 ºC a 50 ºC (-40 ºF a 120 ºF),
• Para manómetros de proceso es de - 40 ºC a
88 ºC (-40 ºF a 190 ºF), y
• Para manómetros llenos de líquido es de
- 18 ºC a 60 ºC (0 ºF a 140 ºF)
Condiciones ambientales.-
• El error causado por los cambios de temperatura
es aproximadamente +/- 1% por cada 10 ºC
(50 ºF).
La temperatura de referencia es 24 ºC (75 ºF).
• Montaje remoto del manómetro utilizando un
sello químico es una alternativa para aplicaciones
que involucran temperaturas ambiente extremas.
Condiciones ambientales.-
• La humedad y los efectos del clima deben ser
considerados. Los manómetros llenos de líquido
pueden prevenir condensación interna.
• Para uso en exteriores, es recomendado el uso
de manómetros con caja de acero inoxidable,
latón o plástico.
• Choques mecánicos, vibración, polvo y humedad
son aspectos que se deben tomar en cuenta al
seleccionar un manómetro.
Método de Instalación.-
• La mayoría de los manómetros están disponibles
en conexión inferior y conexión posterior, ya sea
centrada o abajo, en conexión roscada NPT.
Otros tipos de roscas y conexiones especiales
son factibles de fabricar.
• Los manómetros Metron se calibran en posición
vertical y en esa posición deben ser instalados.
Para aplicaciones donde el manómetro se instala
horizontalmente, o vertical invertido, debe ser
recalibrado en la posición en la que sera usado.
Exactitud requerida.-
• Los manómetros Metron sonfabricados con exactitudes de2% hasta 0.5% a escalacompleta.
• Generalmente, entre
mayor exactitud tenga unmanómetro, tendrá undiámetro de carátula másgrande y será más costoso.
Venteo en manómetros llenos
de líquido.-
• Los manómetros llenos de líquido generalmente
tienen un tapón de llenado/venteo, de material
elastómero, el cual puede facilmente cortarse o
desprenderse después de la instalación para
permitir el venteo de la caja.
• Esto se recomienda para
todos los manómetros
llenos de líquido, especialmente
aquellos con rango máximo de 7 kg/cm2 (100 psi)
o menos. Esto compensa los cambios atmósfericos
que pueden afectar la calibración del manómetro.
Tapón deventeo
Terminología.-
• Conexión:
Es el principal componente y sirve de soporte al
ensamble completo del manómetro; es donde
está soldado el elemento sensor de presión y es
el medio de conexión a la línea de presión que
se quiere medir.
• Tubo bourdon:
Es un tubular elástico; es el elemento sensor de
presión. Puede tener forma tipo “C”; helicoidal,
o espiral.
Movimiento:
Es el componente que convierte el movimiento
del elemento sensor en movimiento rotatorio
del puntero.
Terminología.-
Terminología.-
• Calibración:
Es el proceso de ajustar el mecanismo y hacer
que la lectura indicada por el manómetro esté
dentro de los límites de exactitud especificados.
• Caja:
Es la carcaza que soporta, protege y cubre los
elementos internos del manómetro.
Terminología.-
• Manómetro compuesto:
Es un manómetro que indica
tanto presión positiva como
presión negativa.
• Condiciones ambientales:
Las condiciones externas al manómetro,
incluyendo clima, temperatura, humedad,
atmósfera salina, vibración, atmosfera
corrosiva y condiciones similares que
pueden afectar el desempeño del manómetro.
Terminología.-
• Falla por fatiga:
Es la falla del elemento elástico como resultado
de repetidas aplicaciones de esfuerzos.
• Error por fricción:
Es la diferencia entre lecturas antes y despues
de que el manómetro ha sido ligeramente
golpeado.
Terminología.-
• Error de hysteresis:
Es la diferencia entre lecturas
de presiones crecientes y
presiones decrecientes en
cualquier punto de la escala,
obtenidas durante un ciclo de
presión, después de eliminar
el error por fricción.
• Condiciones normales de operación:
Son las condiciones ambientales en las cuales la
exactitud especificada aplica.
Terminología.-
• NPT:
American Standard Taper Pipe Threads. Norma
americana para roscas cónicas de tubo.
• Presión de operación:
La presión a la cual el manómetro es
normalmente operado.
• Sobrepresión:
La aplicación de una presión más alla del rango
de la escala completa.
• Falla por sobrepresión:
Falla del elemento elástico
causada por la aplicación de
una presión en exceso de la
presión especificada para el
elemento.
• Puntero:
Componente que en conjunto con la carátula
indican la lectura de presión.
Terminología.-
Terminología.-
• Tapón de desfogue:
Es un tapón insertado en la caja del manómetro
que en caso de un evento de fuga del elemento
desfoga la presión, previniendo una falla mayor
en la estructura del manómetro.
• Pulsación:
Es un incremento periódico de presión.
Tapón de venteoo desfogue
Terminología.-
• Restrictor:
Es un accesorio que restringe el flujo del fluido
entre la fuente de presión y el manómetro.
• Repetibilidad:
La máxima diferencia entre dos o más lecturas
consecutivas de la misma para la misma presión
aplicada bajo las mismas condiciones de
operación.
Construcción.-
Caja
Movimiento
Eslabón
Tubo Bourdon
(elementoelástico)
Aguja
bisel
Mirilla
Carátula
Conexión
Elementode tope
Escala
Tip
Manómetroensamblado
Exactitud.-
• Es la conformidad de la indicación de un
instrumento respecto a su valor verdadero.
• Es la diferencia (error) entre el valor verdadero
y la indicación del instrumento y está expresada
como un porcentaje del alcance máximo de la
escala.
• El error de exactitud incluye los errores de
hysteresis y de repetibilidad y no incluye el
error de fricción.
Grados de Exactitud (ASME B40.100).-
Error permisible en ±% del alcance máximo de la escala
Grado 0-25% span 25-75% span 75-100% span
4A
3A
2A
1A
A
B
C
D
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.1
0.25
0.5
1.0
1.0
2.0
3.0
5.0
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Uso recomendado.-
Error permisible en ±% del alcance máximo de la escala
Grado 0-25% span 25-75% span 75-100% span
4A
3A
2A
1A
A
B
C
D
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.1
0.25
0.5
1.0
1.0
2.0
3.0
5.0
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Equipo de laboratorio
Equipo para prueba
Patrón y proceso
Instrumentación
Medidor de presión
Indicador de presión
$ 1,399.00
$ 939.00
$ 1,030.00
$ 2,519.00
$ 920.00
$ 2,519.00
$ 2,764
¡Gracias!