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Jun 30, 2023

¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento del manómetro?

Los manómetros se utilizan a menudo en entornos difíciles en los que podrían ser

Los manómetros a menudo se usan en entornos desafiantes 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 del medio del proceso que se está midiendo (temperatura del medio).

¿Cómo minimiza un usuario los efectos de la temperatura en la instrumentación y protege los manómetros de 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 usa la palabra instrumento(s), se refiere a interruptores de presión y transductores.

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

La decoloración del cuadrante y el endurecimiento de la empaquetadura pueden ocurrir cuando la temperatura ambiente o del proceso superan los 150 F. Los manómetros sin 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 ponerse amarillos. Los manómetros con uniones soldadas resistirán 750 F (400 C), 450 F (232 C) con uniones soldadas con plata durante períodos breves sin romperse, pero otras partes del manómetro pueden destruirse y la calibración puede perderse.

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

Temperatura ambiente

La temperatura ambiente es la temperatura del aire que se mide en el manómetro o instrumento. Un indicador o instrumento que se monta junto a una fuente de calor como un horno es un buen ejemplo de dónde puede ocurrir una temperatura ambiente elevada.

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

Temperatura de proceso

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

Con un producto electrónico como un transductor, esto generalmente involucra la conexión del proceso y el elemento sensor. Al igual que las temperaturas ambientales extremas, las temperaturas superiores a las recomendadas por el proveedor deben 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 bajo techo 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 la compensación de temperatura para contrarrestar los efectos. Este proceso difiere dependiendo del instrumento utilizado.

Manómetros mecánicos

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

Para indicadores frontales sólidos con un diafragma/vejiga con compensación de temperatura, la precisión a temperaturas superiores o inferiores a la temperatura ambiente de referencia de 20 C (68 F) se verá afectada en aproximadamente un 0,4 % por cada 25 F. Cuando se requiere una compensación adicional, una 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 electrónicos de presión implica medir la temperatura interna y compensar la señal de salida para contrarrestar 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 constante y equilibrado y que la compensación de temperatura funcione bien.

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

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

Montaje del instrumento de forma remota

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

El capilar ayuda a disminuir (o aumentar) la temperatura del medio minimizando el volumen del medio mientras maximiza el área de superficie expuesta a la temperatura circundante (ambiente). Unas pocas pulgadas/centímetros pueden devolver la temperatura del medio a un rango de funcionamiento seguro.

Montaje del instrumento directamente

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

Antes de la instalación, el circuito de sifón debe llenarse 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 se requieran, también pueden disipar la temperatura del proceso.

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

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