¿Qué es un transmisor de presión de galga extensométrica?

¿Qué es un transmisor de presión de galga extensométrica?

Un transmisor de presión con galga extensométrica es un dispositivo altamente fiable que convierte la deformación mecánica en una señal eléctrica para medir la presión. Pertenece a la categoría de sensores piezorresistivos y se utiliza ampliamente en diversas industrias debido a su durabilidad, alta precisión y gran resistencia a golpes y vibraciones.

Como especialista en automatización e instrumentación industrial, ZINACA ofrece este análisis exhaustivo sobre el funcionamiento de la tecnología de galgas extensométricas y las diferencias entre sus principales tipos estructurales.

Principio de funcionamiento: Efecto piezorresistivo y equilibrio de fuerzas.

El funcionamiento de un transmisor de presión con galgas extensométricas se basa en una conversión física en dos etapas: deformación mecánica y cambio de resistencia.

• Generación de deformación: Cuando se aplica presión desde un recipiente o sistema cerrado a un elemento elástico (como un tubo, un diafragma o un cilindro), el elemento experimenta un pequeño cambio dimensional, conocido como deformación.

• Alteración de la resistencia: Unos finos conductores metálicos llamados galgas extensométricas están firmemente adheridos a este elemento elástico. A medida que el elemento se expande o se contrae bajo presión, las galgas extensométricas se estiran o se comprimen con él.

• Salida de señal: El cambio en las dimensiones físicas del extensómetro altera su resistencia eléctrica. Al integrar estos extensómetros en un circuito puente de Wheatstone, el cambio de resistencia se convierte en una señal de voltaje proporcional, que luego se amplifica para obtener una salida industrial estándar (como 4-20 mA).

Dos tipos estructurales principales de transmisores de galgas extensométricas

Según el rango de medición y los requisitos de la aplicación, los transmisores de presión con galgas extensométricas suelen diseñarse en una de dos configuraciones:

Transmisores de presión de tubo plano (para medición de baja presión)

• Estructura: Este diseño utiliza un tubo elástico aplanado que se estrecha en ambos extremos. Un extremo permanece abierto para recibir la presión del proceso, mientras que el otro está sellado. Dos galgas extensométricas están estratégicamente adheridas al tubo: una en la superficie superior y otra en la inferior.

• Funcionamiento: Cuando la presión del proceso entra por el extremo abierto, el tubo tiende a redondearse debido a la fuerza interna, modificando sus dimensiones transversales. Los extensómetros conectados experimentan esta deformación, alterando su resistencia en proporción directa a la presión aplicada.

Transmisores de presión cilíndricos (para medición de presión media a alta)

Estructura: Este tipo consta de un tubo cilíndrico robusto con un extremo inferior roscado y abierto para la conexión al proceso y un extremo superior sellado con una tapa. Presenta una sección hexagonal en el centro para facilitar el apriete con llave durante la instalación.

Ubicación de los extensómetros: Se instalan dos extensómetros de detección activa alrededor del perímetro exterior del tubo cilíndrico, donde se produce la deformación por presión. Además, se colocan dos extensómetros con compensación de temperatura en la tapa (una zona que no sufre deformación).

Funcionamiento: La alta presión entra en la base abierta del cilindro, provocando una ligera dilatación de las paredes del tubo. Los sensores activos se estiran, modificando su resistencia. Los sensores de compensación en la tapa no experimentan la tensión de presión, pero sí la misma temperatura ambiente, lo que permite al sistema compensar cualquier deriva térmica y mantener una precisión rigurosa.

Principales ventajas técnicas

Compensación de temperatura: Mediante el uso de sensores pasivos en zonas no sometidas a esfuerzos, el transmisor corrige automáticamente los errores de medición causados ​​por las fluctuaciones de la temperatura ambiental.

Alta capacidad de sobrecarga: Las estructuras metálicas subyacentes (cilindros o tubos) pueden soportar picos de presión inmensos sin sufrir fallos catastróficos.

Salida lineal: La deformación mecánica de los elementos de acero para muelles o acero inoxidable de primera calidad se mantiene altamente lineal dentro de sus límites elásticos, lo que garantiza una calibración sencilla y datos precisos.

Referencia de aplicación industrial

Tubos planos: Ideales para la monitorización de gases a baja presión, sistemas de climatización y controles de presión en conductos de ventilación.

Tipos cilíndricos: Ampliamente utilizados en sistemas hidráulicos de alta presión, extracción de petróleo y gas, pruebas aeroespaciales y maquinaria de moldeo por inyección.

Tianjin ZINACA Intelligent Equipment Co., Ltd. fabrica transmisores de presión de galgas extensométricas de última generación, elaborados con acero inoxidable de alta calidad y aleaciones especiales. Nuestros sensores combinan diafragmas de aislamiento soldados con láser con tecnología de puente de Wheatstone de alta precisión para ofrecer una consistencia milimétrica incluso en entornos con altas vibraciones y presiones cíclicas.

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