Sensor de presión analógico o transmisor de presión de proceso inteligente

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Para medir la presión se utilizan el sensor de presión analógico compacto tipo stick y el transmisor de presión de proceso inteligente HART.

Aunque la finalidad del uso de estos dispositivos es casi idéntica, sus especificaciones técnicas varían mucho entre los distintos tipos, lo que se refleja en muchos aspectos, como la precisión o la resolución de la medición.

Una vez definidos claramente estos detalles, sabrá qué instrumento se adapta mejor a sus necesidades.

Este artículo examina en detalle cada uno de estos tipos, junto con sus ventajas y limitaciones, para ayudarle a tomar la decisión correcta.

Transductores de presión analógicos de bajo coste

Un sensor de presión compacto utiliza diversas tecnologías, como sensores piezorresistivos, sensores de presión cerámicos de película gruesa y sensores de presión metálicos de película fina.
Estos sensores convierten una medición física de la presión en una señal electrónica analógica.

¿Cuáles son las ventajas del sensor de presión analógico compacto?

El sensor de presión compacto ofrece una serie de ventajas:

Más barato comprar

En primer lugar, el sensor de presión compacto suele ser menos caro que el transductor de presión.

Más pequeño, más ligero, más compacto

En segundo lugar, el transductor de presión compacto es más pequeño y ligero que el transmisor de presión, lo que facilita su instalación en espacios reducidos, como maquinaria. Se utilizan habitualmente en aplicaciones aeroespaciales, de automoción, de equipos industriales y médicas.

¿Cuáles son las desventajas del sensor de presión analógico compacto de tipo stick?

Sin embargo, el uso de un sensor de presión compacto tiene una serie de desventajas.

Rango de presión fijo

El sensor de presión compacto tiene un rango fijo en comparación con el sensor de presión HART inteligente. El rango de presión no puede ser ajustado por el usuario.

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Una señal de salida con ruido y precisión reducida

La señal del transductor de presión siempre es más ruidosa que la del transmisor de presión.
El sensor de presión compacto no ofrece linealización ni compensación de temperatura.
El sensor de presión compacto es menos preciso que el transmisor de presión HART inteligente.
Sin compensación de temperatura, el punto cero del sensor de presión compacto se desplaza a medida que cambian las temperaturas ambiente y del proceso.
Además, los sensores de presión compactos son más sensibles a las condiciones ambientales y pueden ser más propensos a fallos que los transmisores de presión HART inteligentes.

Todos los transmisores derivan con el tiempo. Para lograr una buena precisión, los sensores deben calibrarse con regularidad.
Se sugiere que los sensores de presión compactos menos caros, debido a su diseño, en comparación con los transmisores de presión de gama alta, tienen una mayor deriva.
Los sensores de presión compactos requieren una calibración y un mantenimiento más regulares.

Transmisor de presión inteligente

Los transmisores de presión de proceso son una clase mejorada de transductores de presión compactos de varilla que linealizan, amplifican y compensan las mediciones de presión antes de mostrar la lectura.

Los sensores de presión industriales inteligentes son capaces de realizar aplicaciones de supervisión y control de la presión, lo que los convierte en parte integrante de los sistemas de suministro de fluidos.

La señal de salida del transmisor se presenta generalmente en forma de corriente (4 a 20 mA) y/o de protocolo de comunicación digital (HART, Modbus, Fieldbus, etc.).

¿Cuáles son las ventajas del transmisor de presión HART?

Utilizar un transductor de presión de proceso inteligente en lugar de un transductor de presión compacto tiene una serie de ventajas:

Precisión lineal

Gracias a la linealización de la medición de la presión, el transmisor de presión industrial es más preciso y fiable que el sensor de presión compacto.
La precisión de los transmisores de presión es del 0,065% o superior del rango de medición definido.

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Compensación de temperatura, estabilidad y repetibilidad

Los transmisores de presión se compensan con las variaciones de temperatura ambiente y de proceso.
Esto los hace independientes de las condiciones ambientales externas.
Los transmisores de presión inteligentes pueden calibrarse con herramientas que utilizan el protocolo HART para compensar la deriva con el tiempo y garantizar la estabilidad a largo plazo.

Calibración a petición

La gama de transmisores de proceso puede calibrarse bajo demanda al rango exacto requerido para la aplicación.
Pueden ajustarse a un rango de presión más amplio.
Disponen de una relación de reducción del rango de presión que permite modificar su ajuste actual en un amplio rango.

Construcción y materiales robustos

Los transmisores de presión de proceso HART tienen una vida útil más larga y son más duraderos que los transductores de presión.
Hay disponible una amplia selección de materiales y conexiones de proceso.
Están construidos de forma robusta con un diseño que incluye material de acero de alta calidad, soldaduras TIG, pernos y tuercas de alta calidad, sellos y juntas de alta calidad.
Son resistentes a las vibraciones y tienen una alta protección contra el polvo y la humedad.

Pueden utilizarse en aplicaciones de alta temperatura con separadores de diafragma.

¿Cuáles son las desventajas del transmisor inteligente de presión de proceso?

El uso de un transmisor de presión en lugar de un sensor de presión de varilla económico presenta una serie de desventajas.

Los transmisores de presión son más caros que los sensores de presión de varilla, por lo que existe un compromiso entre coste y prestaciones.

Su tamaño y peso son superiores a los de los sensores de presión compactos.
Por lo tanto, no pueden instalarse en aplicaciones en las que estos parámetros son esenciales.

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¿Cómo elegir entre un sensor de presión compacto y un transmisor de presión de proceso?

Un sensor de presión puede utilizarse para muchas aplicaciones diferentes en la fabricación y la industria. ¿Cuál debe elegir para su aplicación?

A la hora de decidir el tipo de sensor más adecuado para su proyecto, hay que tener en cuenta una serie de factores: rango de presión, precisión, rendimiento, señal de salida, temperatura de proceso, naturaleza del fluido y rango de precios.

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1. ¿Qué rango de presión necesita medir?

El sensor de presión compacto en formato de varilla ofrece un rango de presión fijo.
Además, el rango del transmisor de presión inteligente puede adaptarse a la aplicación para conseguir una combinación perfecta.

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2. ¿Qué precisión y estabilidad necesita?

La precisión del transmisor de presión HART es del 0,065% o mejor del rango de medición definido, mientras que la precisión del sensor de presión de bajo coste es del 0,25% del rango completo.
El rendimiento térmico y la estabilidad a largo plazo del sensor de presión de proceso son 50 veces mejores que los de un sensor de presión compacto.

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3. ¿Qué tipo de salida analógica necesitas?

La señal de salida analógica del transmisor de presión es de 4-20 mA con protocolo HART, mientras que la señal de salida analógica del sensor de presión compacto es de 4-20 mA o 0-10 V sin protocolo HART.

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4. ¿Cuál es la temperatura máxima del proceso?

La temperatura del sensor de presión de bajo coste está limitada a 100 °C, mientras que los transmisores de presión de proceso pueden soportar temperaturas de hasta 450 °C, gracias a la junta de membrana.

5. ¿Necesita el protocolo Hart para definir y adquirir información adicional sobre el proceso?

El protocolo Hart se utiliza para configurar los parámetros de los transmisores de presión y también puede utilizarse para el autodiagnóstico con el fin de controlar el estado de los transmisores a lo largo de su vida útil. Este protocolo de comunicación no está disponible en los sensores de presión compactos.

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6. ¿El fluido es corrosivo o químicamente agresivo?

Los transmisores de presión HART están disponibles en una amplia gama de materiales y construcciones, lo que los hace más versátiles y robustos que los sensores de presión.

7. ¿Cuál es el rango de precios?

Los transmisores de presión de proceso tienen un precio de entre 400 y 600 euros, mientras que el sensor de presión compacto de bajo coste cuesta entre 100 y 150 euros.

Un sensor de presión para cada aplicación

Este artículo explica la principal diferencia entre un sensor de presión compacto de tipo stick y un transmisor de presión de proceso inteligente HART.
Se ha escrito para disipar cualquier idea errónea sobre las diferencias entre los distintos tipos de sensor y para ayudarle a elegir el más adecuado para su aplicación.

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Los sensores de presión compactos son menos caros que los transmisores de presión de proceso, pero también ofrecen menos funciones y menor precisión.

Pueden elegirse cuando no se necesita una gran precisión y cuando no se es estricto con el rendimiento y la deriva de las mediciones.

Son económicos y satisfactorios para aplicaciones con rangos de presión y conexiones a proceso estándar.

Los sensores de presión de bajo coste se utilizan generalmente en aplicaciones de gama baja en las que el coste es una consideración importante.

Debido a su estabilidad y robustez a largo plazo, el transmisor de presión ofrece menores costes de mantenimiento y una mayor disponibilidad del equipo que el transmisor de presión, lo que lo hace más barato y seguro a largo plazo.

Los transmisores de presión ofrecen mayor funcionalidad y precisión.

Al comparar el precio de un transductor de presión con el de un transmisor inteligente de presión de proceso, es esencial tener en cuenta el coste total de propiedad. (CTP)

Son la mejor opción para aplicaciones más exigentes, como en las industrias del petróleo y el gas, la pasta y el papel, la química, el hidrógeno, la energía, el metal y el cemento.

Elijamos el sensor de presión industrial adecuado para su aplicación.

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¿Sensor de presión analógico o transmisor de presión de proceso inteligente?