¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento del manómetro?

Los manómetros se utilizan a menudo en entornos difíciles donde podrían estar expuestos a temperaturas extremas que pueden dañarlos o afectar su precisión. Estas temperaturas extremas pueden provenir de una variedad de fuentes, como el entorno circundante (temperatura ambiente) o la temperatura de los medios del proceso que se miden (temperatura del medio).

¿Cómo puede un usuario minimizar los efectos de la temperatura en la instrumentación y proteger los manómetros contra daños?

Este artículo describirá los efectos que la temperatura puede tener en los manómetros y su rendimiento, así como también cómo los usuarios pueden contrarrestar esos impactos. Cuando se utiliza la palabra instrumento(s), se refiere a interruptores y transductores de presión.

Los manómetros están clasificados para su uso en un rango de temperatura específico. El uso de medidores en temperaturas fuera de su rango puede provocar daños, según su diseño y construcción.

La decoloración del dial y el endurecimiento de la junta pueden ocurrir cuando la temperatura ambiente o del proceso excede los 150 F. Los medidores no llenos de líquido con ventanas de vidrio estándar pueden soportar temperaturas de funcionamiento continuo de hasta 250 F (121 C).

Los manómetros llenos de líquido pueden soportar 200 F (93 C), pero el relleno de glicerina y la ventana acrílica tenderán a amarillear. Los medidores con juntas soldadas resistirán 750 F (400 C), 450 F (232 C) con juntas soldadas con plata durante períodos breves sin romperse, pero otras partes del medidor pueden destruirse y perderse la calibración.

Para uso continuo y para procesos o temperaturas ambientales superiores a 250 F (121 C), se recomienda un sello de diafragma, capilar o sifón. Un medidor seco estándar puede experimentar un tiempo de respuesta de punto más lento en bajas temperaturas.

Temperatura ambiente

La temperatura ambiente es la temperatura del aire que se mide en el medidor o instrumento. Un medidor o instrumento montado junto a una fuente de calor, como un horno, es un buen ejemplo de dónde puede producirse una temperatura ambiente elevada.

Alternativamente, si un instrumento se monta al aire libre en Siberia en invierno, el instrumento puede soportar temperaturas de hasta -78 F (-61 C). Ambos extremos deberían ser un llamado a la acción para proteger el instrumento.

Temperatura del proceso

Esta es la temperatura del medio que toca directamente las partes mojadas del instrumento. Con manómetro que incluye la conexión a proceso, el elemento sensor y, en la mayoría de los casos, el tubo Bourdon y la punta.

En el caso de un producto electrónico como un transductor, esto suele implicar la conexión al proceso y el elemento sensor. Al igual que las temperaturas ambiente extremas, las temperaturas superiores a las recomendadas por el proveedor deberían ser una señal para tomar medidas para proteger el instrumento.

Temperatura de almacenamiento

Los usuarios siempre deben cumplir con las recomendaciones de temperatura de almacenamiento del fabricante. La mayoría de los instrumentos deben almacenarse en interiores, en un área limpia, seca y bien ventilada, evitando la condensación y la humedad. Los límites de temperatura de almacenamiento pueden oscilar entre -40 F y 250 F (-40 C y 121 C), según la configuración.

Cuando las temperaturas altas o bajas afectan a los instrumentos de presión, los fabricantes pueden utilizar compensación de temperatura para contrarrestar los efectos. Este proceso difiere según el instrumento utilizado.

Manómetros mecánicos

Los medidores de tipo frontal sólido generalmente proporcionan compensación de temperatura con un diafragma o vejiga flexible elastomérico trasero. Esto permite que la presión interna de la caja se expanda o contraiga dentro del manómetro.

Para medidores frontales sólidos con diafragma/vejiga con temperatura compensada, la precisión a temperaturas superiores o inferiores a la temperatura ambiente de referencia de 68 F (20 C) se verá afectada en aproximadamente un 0,4 % por 25 F. Cuando se requiere compensación adicional, se puede utilizar un medidor con compensación de temperatura. El movimiento reduce aún más el error de temperatura. El compensador de temperatura reduce los errores causados ​​por la temperatura a menos del 0,005% por grado Fahrenheit de cambio de temperatura.

Instrumentos electrónicos de presión.

El proceso de compensación de temperatura para instrumentos de presión electrónicos implica medir la temperatura interna y compensar la señal de salida para compensar los efectos de la temperatura.

En aplicaciones donde los cambios de temperatura toman mucho tiempo (horas, días), incluso si son grandes, es más probable que se logre un perfil de temperatura consistente y ecualizado y que la compensación de temperatura esté funcionando bien.

En aplicaciones con grandes cambios en la temperatura del medio que ocurren rápidamente mientras el entorno permanece igual, una variedad de soluciones pueden mitigar los efectos de la temperatura extrema.

Existen algunas soluciones comunes para problemas de instrumentos derivados de temperaturas altas o bajas, que incluyen:

Montaje del instrumento de forma remota

Los usuarios pueden instalar el instrumento lejos de los medios del proceso o lejos de una fuente de calor ambiental con capilar para protegerlo de temperaturas altas o bajas. Un soporte de montaje de tubo de medición es una opción conveniente cuando se monta el medidor de forma remota.

El capilar ayuda a reducir (o aumentar) la temperatura de los medios minimizando el volumen del medio y maximizando el área de superficie expuesta a la temperatura circundante (ambiente). Unas pocas pulgadas/centímetros pueden hacer que la temperatura del medio vuelva a un rango operativo seguro.

Montaje directo del instrumento

Los sifones con aletas, bobinas o sifones flexibles, cuando se conectan al instrumento, pueden reducir la temperatura en aplicaciones de vapor. Se utiliza un sifón de cola de cerdo para el montaje vertical, mientras que un sifón de bobina se utiliza para el montaje horizontal.

Antes de la instalación, es necesario llenar el circuito del sifón con agua. El agua actúa como una barrera para proteger el instrumento de la temperatura elevada y los efectos nocivos del golpe de ariete, que es típico de las aplicaciones de vapor. Los sellos de diafragma o aisladores, cuando sea necesario, también pueden disipar la temperatura del proceso.

Ahora que los usuarios comprenden el impacto que la temperatura del medio puede tener en los instrumentos de medición, pueden investigar la solución adecuada para la aplicación para ayudar a garantizar que el equipo esté protegido.

Lou Altieri es líder de marketing de productos en Ashcroft Inc. con más de 40 años de experiencia. Para obtener más información, visite www.ashcroft.com.