Transmisor de presión diferencial. Transductor de presión diferencial.

Figura :

• Nivel de líquido ( Liquid level )
• Nivel máximo de medición en el punto referencia de toma de la pierna ( Maximum measurement level at the reference leg tap point )
• Nivel mínimo de medición en el punto de toma del transductor ( Minimum measurement level at the transducer tap point )
• Pierna de referencia llena con fluido de sello ( Reference leg filled with seal fluid )
• Transductor de presión diferencial ( Differential pressure transmitter )
• Válvula de aislamiento de transductor ( Transmitter isolation valve )
• Válvula de aislamiento de pierna de referencia ( Reference leg isolation valve )
• Válvula de llenado ( Filling valve )
• Válvula de venteo/drenaje ( Vent/drain valve )

• Nivel de medición más bajo en el punto de toma del transductor ( Lowest measurement level at the transducer tap point )
• Nivel del líquido ( Liquid level )
• Transductor de presión diferencial ( Differential pressure transmitter )
• Válvula de aislamiento ( Isolation valve )
• Válvula de venteo/drenaje ( Vent/drain valve )

El sistema ilustrado en las dos imágenes corresponde a una medición de nivel de líquido en un tanque cerrado, utilizando un transductor de presión diferencial (DP). Este método es ampliamente empleado en la industria para conocer la altura del líquido en condiciones donde el acceso directo al tanque no es posible o cuando este se encuentra presurizado.

El principio de funcionamiento se basa en la diferencia de presión ejercida por la columna de líquido entre dos puntos del tanque:

1. Toma inferior: Está conectada en la base del tanque, donde la presión ejercida corresponde a la suma de la presión del líquido (debida a su altura) y cualquier presión de gas sobre la superficie del líquido (si la hay).
2. Toma superior (pierna de referencia): Se conecta cerca de la parte superior del tanque, sobre el nivel máximo esperado del líquido. Esta pierna puede contener fluido de sello si es necesario y transmite únicamente la presión de gas en la parte superior del tanque.

El transductor de presión diferencial mide la diferencia entre ambas presiones. Como la pierna de referencia cancela la presión del gas sobre la superficie del líquido, la diferencia resultante corresponde únicamente a la presión hidrostática, que es proporcional al nivel de líquido.

Para asegurar un funcionamiento preciso y seguro, el sistema incluye:

• Válvulas de aislamiento para mantenimiento y calibración.
• Válvula de venteo o drenaje, utilizada para purgar el sistema o retirar condensado.
• En la primera imagen, una pierna llena con fluido de sello garantiza una presión estable y constante en la referencia superior, especialmente útil cuando el tanque contiene vapores corrosivos o calientes.

Este sistema ofrece una medición confiable y continua del nivel, sin partes móviles en contacto con el líquido, lo que lo hace ideal para líquidos agresivos o de alta temperatura.

Figura : El sistema mostrado en la imagen es un medidor de caudal con compensación, basado en la medición de presión diferencial generada por una placa orificio instalada en una línea de proceso. Este tipo de configuración es ampliamente utilizado en la industria para medir el caudal de fluidos (líquidos o gases) en tuberías presurizadas.

• Celda de presión diferencial ( Differential pressure cell )
• Control electrónico del caudal ( Electronic flow control )
• Lectura local ( Local reading )
• Líneas de impulso ( Impulse lines )
• Placa orificio ( Orifice plate )
• Sensor de presión (para compensación) ( Pressure sensor (for compensation) )
• Sensor de temperatura (para compensación) ( Temperature sensor (for compensation) )

• F1 ( F1 )
• F2 ( F2 )
• Indicador digital de presión ( Digital pressure indicator )
• Medición de presión diferencial ( Measurement of differential pressure )
• Presión diferencial ( Differential pressure )

• Electrónica ( Electronics )
• Elemento sensor de presión ( Pressure sensing element )
• Puerto de alta ( High pressure port )
• Puerto de baja ( Low pressure port )

Descripción técnica del funcionamiento:

1. Placa orificio: Es un elemento primario que introduce una restricción al flujo. Cuando el fluido atraviesa esta placa, se genera una diferencia de presión entre la entrada y la salida de la placa, proporcional al caudal.
2. Líneas de impulso: Capturan las presiones estáticas antes y después de la placa orificio, y las transmiten a una celda de presión diferencial.
3. Celda de presión diferencial: Este sensor convierte la diferencia de presión en una señal eléctrica que puede ser interpretada como una medida de caudal, utilizando la ecuación de Bernoulli.
4. Sensor de temperatura y sensor de presión de compensación: Se incluyen para realizar correcciones automáticas en caso de que el fluido esté sometido a variaciones térmicas o de presión, lo cual afecta la densidad y, por lo tanto, el caudal másico real.
5. Control electrónico del caudal: Un transmisor o controlador recibe las señales de presión, temperatura y presión absoluta, y calcula el caudal volumétrico o másico corregido, mostrándolo localmente o enviándolo a sistemas de control o monitoreo.

Este sistema es ideal para:

• Plantas industriales
• Refinerías
• Centrales eléctricas
• Sistemas de distribución de agua o vapor
• Procesos químicos

Es un método robusto, preciso y probado, aunque requiere instalación adecuada y mantenimiento de las líneas de impulso para garantizar lecturas confiables.

• Alto ( High )
• Bajo ( Low )
• Diafragma ( Diaphragm )
• Elemento primario ( Primary element )
• Elemento secundario ( Secondary element )
• Medición de caudal ( Flow measurement )
• Placa orificio ( Orifice plate )
• Señal de salida de caudal ( Flow output signal )
• Sensor capacitivo ( Capacitive sensor )

El sistema mostrado en la imagen es un medidor de caudal diferencial con sensor capacitivo. Utiliza una placa orificio como elemento primario, instalada en una tubería para generar una caída de presión cuando el fluido circula a través de la restricción. Esta diferencia de presión, generada entre los lados alto y bajo de la placa, es detectada por el elemento secundario, que contiene un diafragma y un sensor capacitivo.

• Alta ( High )
• Baja ( Low )
• Diafragma desviado hacia la derecha ( Diaphragm deflected to the right )
• Diafragma desviado hacia la izquierda ( Diaphragm deflected to the left )
• Diafragma en posición cero ( Diaphragm in zero position )
• Salida ( Output )
• Salida = +V ( Output = +V )
• Salida = -V ( Output = -V )
• Salida = 0 V ( Output = 0 V )
• Sensor capacitivo ( Capacitive sensor )

El sensor capacitivo mide el desplazamiento del diafragma causado por la presión diferencial. Esta medición se convierte en una señal eléctrica proporcional al caudal del fluido, típicamente en rangos estándar como 4–20 mA o 0–10 V, lo cual permite su procesamiento y monitoreo mediante sistemas de control industrial.

Este tipo de sistema se utiliza ampliamente en procesos industriales para la medición precisa de caudal de líquidos o gases, y es valorado por su robustez, simplicidad y compatibilidad con sistemas de automatización.