Medición de Presión

GUÍA RÁPIDA
DE
SENSORES DE PRESIÓN
ESTE MANUAL CONTIENE:
1 TABLAS DE CARACTERÍSTICAS
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OMRON ELECTRONICS, S.A.
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1 Tablas de Características
SENSORES DE PRESIÓN
Dife- Negarencial tivas
Positivas
Negativas
Positivas
1 Tablas de Características
Alimentación
Salida Lineal
Carga
Salida ON / OFF
(Ajuste)
Transudctor
Fluidos aplicables*
0 ÷ 10 kgf/cm2
0 ÷ 980 kPa
(Máxima)
0 ÷ 5 kgf/cm2
0 ÷ 490 kPa
(Máxima)
0 ÷ 1 kgf/cm2
0 ÷ 98 kPa
(Máxima)
0 ÷ -1 kgf/cm2
0 ÷ -98 kPa
(Máxima)
0 ÷ -76 cm Hg
0 ÷ -101 kPa
(Máxima)
Conector de presión
E8AA
E8CC
E8EB
12÷24V ±10%
4÷20 mA
Rmax<300 --
12÷24V ±10%
1÷5 V
Rmin<10 k
NPN
(Potenciómetro)
Galga
Gases
E8CC-10C ,
E8CC-B10C
(15 kgf/cm2)
24V ±10%
1÷5 V
Rmin<10 k
NPN y PNP
(Potenciómetro)
Galga
Gases
E8EB-10C ,
E8EB-10B
(20 kgf/cm2)
E8CC-01C ,
E8CC-A01C
(5 kgf/cm2)
E8EB-01C ,
E8EB-01B
(3 kgf/cm2)
E8EB-N0C2B ,
E8EB-N0B2B
(3 kgf/cm2)
Galga
Líquidos y gases
E8AA-M10
(20 kgf/cm2)
E8AA-M05
(10 kgf/cm2)
PT 1/4
E8CC-CN0C2B ,
E8CC-AN0C
(5 kgf/cm2)
R(PT)1/8 y
M5 hembra
IP50
SI
Rc(PT)1/8
Grado de protección
Display
IP67
NO
IP54
NO
E8F
E8F2
E8M+K3C
Alimentación
Salida Lineal
Carga
Salida ON / OFF
(Ajuste)
Transudctor
Fluidos aplicables*
0 ÷ 10 kgf/cm2
0 ÷ 980 kPa
(Máxima)
0 ÷ 1 kgf/cm2
0 ÷ 98 kPa
(Máxima)
0 ÷ -1 kgf/cm2
0 ÷ -98 kPa
(Máxima)
DIFERENCIAL
0 ÷ 1000 Pa
(Máxima)
Conector de presión
12÷24V ±10%
1÷5 V
Rmin<500 k
NPN
(Digital)
Galga
Gases
E8F-B10C,
E8F-10C
(20 kgf/cm2)
E8F-A01C,
E8F-01C
(5 kgf/cm2)
E8F-AN0C,
E8F-CN0C
(5 kgf/cm2)
12÷24V ±10%
1÷5 V
Rmin<500 k
NPN
(Teaching)
Galga
Gases
E8F2-B10C
(1.5 MPa)
12V ±10%
1÷5 V
Rmin<500 k
NPN
(Teaching)
Galga
Gases
E8M-10
(1.5 MPa)
R(PT)1/8 y
M5 hembra
R(PT)1/8 y
M5 hembra
Grado de protección
Display
IP66
SI
IP50
kPa, cm Hg, kgf/cm2
E8F2-A01C
(400 kPa)
E8F2-AN0C
(400 kPa)
E8M-N0
(400 kPa)
E8M-A1
(2.5 kPa)
R(PT)1/8 y / o
M5 hembra o
M5 macho
IP50
kPa, cm Hg, kgf/cm2, mm
H2 O
*Fluidos NO corrosivos ni inflamables.
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SENSORES DE PRESIÓN
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A pesar de que la oferta de sensores de presión de OMRON es limitada
frente a la de otras marcas, es indudable que las familias E8AA, E8CC,
E8EB, E8F, E8F2 y E8M, tanto con salida digital como analógica, pueden
solucionar muchos de los problemas básicos de automatización industrial que
se presentan a diario.
Son características notables de los transmisores de presión OMRON su
linealidad y repetibilidad, gracias a la incorporación de microprocesador.
MEDIDA DE PRESIÓN. A MODO DE RECORDATORIO...
La presión es la fuerza por unidad de superficie. A pesar de que se puede
2
expresar en diferentes unidades (pascal, bar, atmósferas, Kgf/cm , psi), el
Sistema Internacional (S.I.) adoptó como unidad patrón el Pascal, que
2
equivale a 1 Newton/m , siendo el Newton la fuerza que aplicada a un cuerpo
2
de masa 1 Kg., le comunica una aceleración de 1m/s .
Dentro de las diferentes medidas de presión se distinguen:
Presión absoluta: aquella presión que se mide con relación al cero absoluto
de presión.
Presión atmosférica: la presión ejercida por la atmósfera terrestre (a nivel del
mar se aproxima a 760 mm de mercurio absolutos)
Presión relativa: la determinada por un elemento que mide la diferencia entre
la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se efectúa la medición.
Presión diferencial es la diferencia entre dos presiones.
El vacío es la presión medida por debajo de la atmosférica (diferencia de
presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta).
GALGAS EXTENSOMÉTRICAS (STRAIN GAUGE)
Se basan en la variación de longitud y de diámetro, y por lo tanto de
resistencia, que tiene lugar cuando un hilo conductor se encuentra sometido a
una tensión mecánica por la acción de una presión.
La galga forma parte de un puente de Wheatstone, que a su vez forma parte
de un circuito electrónico, que estando alimentado y sin aplicar presión, se
encuentra en equilibrio. Cualquier variación de presión que mueva el
diafragma del transductor hace que varíe la resistencia de la galga y que el
puente se desequilibre.
Vc.c.
R-þR
R+þR
V1
R+þR
V2
R-þR
GND
Las galgas extensométricas pueden alimentarse con c.c. o c.a. Tienen una
respuesta en frecuencia excelente y pueden utilizarse en medidas estáticas y
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SENSORES DE PRESIÓN
dinámicas. Presentan una compensación de temperatura relativamente fácil y
generalmente no son influidas por campos magnéticos. Son sensibles a las
vibraciones y al envejecimiento.
Una innovación de la galga extensométrica la constituyen los transductores de
presión de silicio difundido: las piezo-resistencias que forman parte del puente
de Wheatstone se hallan implantadas en un medio de silicio monocristalino,
elegido por su extremada elasticidad. El puente está en contacto con el
proceso a través de un diafragma flexible.
Los sensores de presión de OMRON utilizan este última tecnología
constructiva (piezo-resistencias implantadas en silicio) y, como sensores de
presión relativa que son, utilizan la presión atmosférica como referencia (a
este método de medir la presión se le denomina en inglés “gage pressure”).
TABLA DE EQUIVALENCIA DE LAS UNIDADES DE PRESIÓN.
bar
1 bar
1 Kgf/cm
2
Kgf/cm
2
atm
mm Hg
mm H2O
1
1,01972
0,98692
750,062
1,02 x 10
4
0,98066
1
0,96784
735,559
1,00 x 10
4
4
1 atm
1,01325
760
1,03 x 10
1 mm Hg
1,33 x 10
-4
1,36 x 10
-3
1,31 x 10
-3
1
1,36 x 10
1 mm H2O
0,98 x 10
-4
0,99 x 10
-4
0,97 x 10
-4
7,36 x 10
1 psi
1 dina/cm
1 Pa
1,03323
0,06895
2
10
-6
10
-5
1
0,07039
0,068
1,02 x 10
-6
1,02 x 10
-5
-2
51,715
0,99 x 10
-6
7,5 x 10
-4
9,87 x 10
-6
7,5 x 10
-3
Psi
dina/cm
7,03 x 10
2
1,02 x 10
-2
0,10197
Pa
14,5
10
14,217
0,98 x 10
6
0,1 M
0,10132 M
0,09806 M
1,01 x 10
6
1,93 x 10
-2
1,33 x 10
3
0,13332 K
1,42 x 10
-3
0,98 x 10
2
0,00980 K
6,89 x 10
4
6,895 K
14,7
1
2
6
1
1,45 x 10
-5
1
0,1
1,45 x 10
-4
10
1
ALIMENTACIÓN
Respetar la tensión de alimentación y los márgenes de variación del ±10%. El
rizado máximo pico a pico debe ser menor del 5%.
SALIDA LINEAL
Existen dos tipos de salidas lineales: de tensión 1÷5 V y de corriente 4÷20
mA.
La carga se conecta entre la salida lineal y masa.
Tensión: resistencia de carga mínima RLmin>10 k ó RLmin>500 k.
Intensidad: resistencia de carga máxima RLmax<300.
NPN
PNP
+Vcc
+Vcc
Marrón
Marrón
Blanco (ON/OFF)
Blanco (ON/OFF)
Negro (lineal)
Negro (Lineal)
0V
0V
Azul
Azul
SALIDA ON/OFF
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SENSORES DE PRESIÓN
Salida digital NPN o PNP de colector abierto. Pueden ser NO (normalmente
abierto) o NC (normalmente cerrado).
Estas salidas se pueden ajustar mediante potenciómetro, ajuste digital, o bien
con la función teaching.
FLUIDOS APLICABLES
El único que soporta líquidos es el E8AA, que tiene doble diafragma. Uno de
acero inoxidable SUS316L y otro de silicio. El resto sólo soporta gases.
Para todos es necesario que los fluidos NO sean corrosivos ni inflamables.
RANGO DE PRESIONES
2
Presiones positivas en el rango de 0 a 10 kgf/cm .
2
Presiones negativas (para vacío) en el rango de 0 a –1 kgf/cm .
Diferencias mínimas en el rango de 0 a 1 kPa.
MAXIMA PRESIÓN
Máximo valor de presión soportado por el sensor. Es necesario respetar éste
valor, ya que si se aplica más presión el sensor se rompe.
CONECTOR DE PRESIÓN
El tipo de rosca PT, también conocida como rosca GAS (WHITWORTH), es
un tipo de rosca cónica, especialmente diseñada para conductos de gases.
Las roscas macho vienen precedidas de la letra “R” y las hembras de las
letras “Rc”.
Al aplicar el par de apriete, tener especial cuidado para que la llave no esté
apretando en el cuerpo de plástico del sensor. Este par de apriete debe ser
menor de 9.8 N·m (100 kgf·cm) para las roscas tipo PT 1/8, menor de 2.3 N·m
(23 kgf·cm) en las roscas M5 y menor de 49 N·m (500 kgf·cm) en las roscas
tipo PT 1/4.
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