Los instrumentos de medición de presión son objetos sumamente utilizados, ya que esta es la segunda medida de proceso más común, después de la temperatura, en aplicaciones industriales y comerciales. Incluso en la casa, cuando se infla un neumático o se verifica el estado de un sistema de caldera, es importante conocer y medir de manera precisa e inmediata la presión.

Los manómetros son la forma más simple y directa de medir y mostrar tal magnitud. Mientras que otros dispositivos de medición, como sensores, transmisores y transductores, convierten la presión en una señal eléctrica para enviarla a un controlador, registrador u otro tipo de dispositivo de adquisición de datos, los manómetros consisten en una pantalla local que muestra, la presión dentro de extintores de incendios, neumáticos, calderas, ollas, entre otros artículos de entornos industriales.

instrumentos de medición de presión

Ahora bien, la presión se define como la cantidad de fuerza aplicada sobre un área unitaria. Por lo general, involucra líquidos y gases, asimismo, es una magnitud crucial en una gran variedad de aplicaciones, tanto las que dependen del control preciso de la presión como las que derivan otros valores según esta. Las mediciones de presión se pueden hacer en una serie de unidades, por ejemplo PSI, kg/cm2, inH2O, mmHg, Pa y muchas otras. Asimismo, hay diferentes tipos a considerar, por ejemplo:

  • Presión del manómetro.
  • Presión absoluta.
  • Presión diferencial.

Ahora bien, hablemos sobre los instrumentos de medición de presión. Estos consisten en dispositivos simples, aunque existen muchas consideraciones para seleccionar el mejor instrumento en función de su aplicación particular. La diferencia más evidente, al mirar los medidores, es que algunos son digitales mientras que otros son analógicos. Si bien cumplen el mismo rol básico, ambos tipos utilizan tecnologías distintas y sobresalen en condiciones diferentes.

Medidores analógicos

Los medidores analógicos o mecánicos utilizan una aguja que apunta a un número en una escala correspondiente a la presión detectada por el elemento de medición. Estos medidores se encuentran en una gran variedad de aplicaciones, ya que brindan una opción precisa y económica que requiere poco o ningún mantenimiento. Además, pueden ser lo suficientemente precisos para usarse como medidores de prueba, lo suficientemente confiables para usar en entornos de procesos complejos,  lo suficientemente resistentes para uso industrial y lo suficientemente económicos para su uso comercial.

La mayoría de estos dispositivos analógicos se basan en cualquiera de los siguientes principios de medición:

  1. Tubo de Bourdon. Los medidores con tubos de Bourdon son el tipo más común de los analógicos en uso. Estos se basan en el principio de que un tubo curvo tiende a enderezarse cuando se le somete a presión. El tubo está conectado a un dispositivo señalador, de modo que los movimientos sutiles debidos a las fluctuaciones de la presión se indican en la escala calibrada a presión en el dial. Estos medidores funcionan bien para la mayoría de las aplicaciones, particularmente aquellas que involucran presiones medias o muy altas, asimismo, son de construcción simple, lo que los mantiene baratos y fáciles de usar. Sin embargo, también tienen limitaciones. Carecen de sensibilidad para lecturas de alta precisión a bajas presiones y también pueden ser sensibles a golpes y vibraciones. Cabe añadir que pueden responder lentamente, por lo que en las aplicaciones que involucran fluctuaciones de presión rápidas no son ideales.
  2. Los medidores de fuelle son una excelente solución cuando se miden rangos de presión inferiores a los ideales para los medidores de tubo de Bourdon. Estos contienen un elemento elástico que se expande radialmente y se contrae para responder a los cambios de presión. El fuelle interno está conectado a un dispositivo señalador para que los movimientos sutiles debidos a las fluctuaciones de la presión se indiquen en la escala calibrada de presión en el dial. Cabe añadir que sobresalen en aplicaciones de baja presión, asimismo, permiten una medición precisa.

Medidores digitales

Los instrumentos de medición de presión digitales usan sensores y microprocesadores avanzados para mostrar lecturas altamente precisas en un display. Aunque en general son más caros que los medidores analógicos, las versiones digitales ofrecen una serie de características que las convierten en alternativas atractivas para varias aplicaciones. Por ejemplo, proporcionan resultados rápidos y fáciles de leer, asimismo, ofrecen resoluciones de hasta 0.01 o 0.001, lo que los hace ideales para presiones sumamente bajas o para pequeños cambios de presión incrementales, como los que se encuentran en las pruebas de fugas, que serían imposibles de identificar con un medidor analógico. Además,  tienen menos partes móviles que los analógicos, lo que los hace más confiables y sencillos de operar.

Ahora bien, la mayoría de los manómetros digitales se basan en una de dos tecnologías de medición:

  1. Medidores de deformación. Estos sensores se basan en el efecto piezorresistivo, que describe los cambios en la resistividad eléctrica de un semiconductor o metal (comúnmente silicio, película delgada de polisilicio, o lámina metálica unida) cuando la tensión mecánica (presión) es aplicada. Comúnmente consiste en un diafragma con un medidor de tensión metálico estampado incrustado en él. El aumento de la presión hace que el diafragma y, posteriormente, el indicador se deforme, lo que afecta su resistividad. Tal cambio se mide y se convierte en una señal eléctrica proporcional a la presión. En general, los medidores de tensión están conectados para formar un circuito de puente de Wheatstone, con el fin de maximizar la salida del sensor y reducir la sensibilidad a los errores.
  2. Piezoeléctricos. Estos sensores dependen del efecto piezoeléctrico en ciertos materiales como el cuarzo para medir la tensión sobre el mecanismo de detección debido a la presión, la cual, a medida que se aplica, se desarrolla una carga a través del sensor en proporción a la fuerza.

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