Aunque los manómetros mecánicos han sido un pilar en la industria de proceso, también han acarreado algunos desafíos. No obstante, cuando una situación requiere de un dispositivo simple y económico con una pantalla local, un manómetro puede ajustarse a estos requerimientos en multitud de aplicaciones.

Los manómetros tradicionales tienen algunos serios inconvenientes que debemos considerar durante el proceso de selección. Estos dispositivos funcionan utilizando mecanismos delicados con muelles y engranajes, haciéndolos vulnerables a golpes y daños. La mayoría de los operadores han visto las típicas roturas en el vidrio, agujas indicadoras dobladas o agujas apuntando hacia abajo debido a que los engranajes se han roto. En muchos entornos, esencialmente se consideran consumibles debido a su bajo coste y fallos frecuentes.

Sin embargo, el empleo de manómetros es todavía una buena forma de mostrar visualmente lo que está sucediendo en el proceso. Pero ¿no sería mejor obtener esa información en un lugar centralizado sin tener que estar físicamente presente en el indicador? Las rondas de los operadores tomando nota de las lecturas están desfasadas, llevan mucho tiempo y pueden conducir a una información imprecisa resultado del error humano.

Consideraciones en la selección: 

La variedad de manómetros tradicionales continúa siendo desmesurada, y existen una serie de consideraciones clave a la hora de seleccionarlo que requieren de algún análisis:

Robustez - Algunos modelos están diseñados para entornos en los que las tuberías vibran o los equipos en movimiento pueden causar impactos. Las carcasas se pueden blindar con cubiertas de goma y mecanismos reforzados para sobrevivir a ambientes difíciles, pero estas opciones incrementan el coste.

Material de la fabricación - Mientras que los dispositivos más baratos son en su mayoría de latón, los manómetros de entorno industrial son generalmente de acero inoxidable u otros materiales duraderos. Sin embargo, hay que asegurarse de saber de qué están hechas las partes mojadas y secas. Los componentes de latón o acero pueden deteriorarse en una atmósfera húmeda o ligeramente corrosiva.

Conexiones a proceso - La mayoría de los manómetros más grandes tienen una rosca macho, normalmente ½ pulgada (NPT) o M20. Los dispositivos más pequeños y más baratos pueden ser ¼ de pulgada NPT. Por lo general, el objetivo es roscar el manómetro en una conexión de presión existente que tiene una conexión de rosca hembra. Algunos ofrecen opciones más especializadas para situaciones de montaje más complejas.

Sobrepresión y límites de presión de rotura - Estos conceptos pueden ser confusos. El límite de sobrepresión indica cuánta presión puede soportar un dispositivo sin producirse daños. En otras palabras, puede soportar un pico de presión y seguir trabajando correctamente. Más allá de ese valor, el tubo de Bourdon puede estar permanentemente dañado o estar el mecanismo forzado más allá de sus límites. La presión de ruptura es el punto donde se rompe algún componente, generalmente el tubo de Bourdon, deformando la carcasa y liberando el fluido del proceso a la atmósfera, que a menudo puede ser un riesgo para la seguridad. En algunos casos, la conexión de proceso en sí misma falla y puede "lanzar el indicador" como si se tratara de un proyectil. En aquellos casos en los que es necesario un aislamiento adicional, se suele emplear un sello, por ejemplo, que añade protección adicional para el manómetro. Sin embargo, en el caso de un fallo, algunos equipos todavía liberan el fluido del proceso. Si la sustancia es inflamable o tóxica, se producirá un incidente de seguridad. Algunos manómetros están diseñados para tratar de contener una fuga o dirigir la fuga hacia un punto, aunque existen limitaciones.

Accesorios y adaptaciones especiales:

Las limitaciones básicas de funcionamiento de los manómetros mecánicos han propiciado el desarrollo de una variedad de accesorios para superar algunas de éstas limitaciones, por lo que en algunos casos pueden ser necesarios.

Algunos ejemplos típicos de estos accesorios son:

Amortiguador de presión - Este dispositivo restringe los picos de presión de entrada del manómetro y puede servir para dos propósitos: Puede suprimir las oscilaciones de presión y puede mejorar la protección contra la sobrepresión. En cualquier caso, se instala a la entrada del manómetro y tiende a aumentar el tiempo de respuesta.

Aislador o sello - Este dispositivo está diseñado para evitar que el fluido del proceso entre en contacto con el diafragma del manómetro. Por lo general, utiliza una combinación de un diafragma externo, que entra en contacto con el fluido del proceso y transmite la presión al manómetro utilizando un fluido de llenado. Los aisladores se utilizan normalmente en situaciones donde los productos son peligrosos o donde las temperaturas son extremadamente altas por lo que el manómetro está protegido.

Botellón - En aplicaciones donde el manómetro mide la presión de un vapor condensable, el botellón sirve como mecanismo para atrapar el condensado y actuar como una barrera térmica. El vapor vivo ejerce presión sobre una cápsula de condensado en el botellón, que acaba actuando como un fluido de llenado y evita que el dispositivo se exponga la temperatura del vapor.

Muchas otras variaciones y métodos especiales de construcción han sido diseñados para mejorar el rendimiento o evitar problemas específicos, entre las que destacan:

Rellenar la carcasa con un fluido – Rellenar la carcasa del manómetro con un fluido viscoso, como la glicerina, ayuda a reducir el movimiento de la aguja causado por las oscilaciones de presión. Calentamiento - En aplicaciones en las que un dispositivo está expuesto a ambientes fríos, puede ser necesario calentar la carcasa.

Carcasa para explosión y vidrio de seguridad - Cuando la posibilidad de un fallo catastrófico es alta, algunos dispositivos se diseñan para romperse y liberar fragmentos y fluidos en una sola dirección, generalmente en la parte posterior del medidor, presumiblemente lejos del impacto con las personas. Si alguna aplicación tiene que tener presente algunas de estas consideraciones, es recomendable investigar algunas de las nuevas mejoras tecnológicas disponibles para la industria.

Mejoras básicas en el diseño: 

Dado que los manómetros tradicionales siguen siendo válidos para el usuario en un amplio rango de aplicaciones básicas, varios fabricantes han tratado de mejorar el diseño sin perder el atractivo subyacente.

Manómetros digitales - Algunas compañías han desarrollado maneras de conservar el diseño básico del tubo de Bourdon pero substituyen la aguja móvil por un display digital. El concepto es bueno, pero la ejecución sufre a menudo problemas con la visibilidad y la corta vida de la batería. Estos equipos no son prácticos para un dispositivo del que se espera que esté en funcionamiento de forma continua, por lo que a menudo están reservados para su empleo en el laboratorio de calibración y las tareas de prueba donde se puede activar y desactivar cuando es necesario.

Transmisores de presión electrónicos - Algunos de los diseños más modernos combinan los beneficios de un transmisor electrónico con la utilidad de un diseño mecánico tradicional. Utilizan un sensor de alivio de tensión en lugar de un tubo de Bourdon, procesando la señal electrónicamente en vez de mecánicamente. La aguja es accionada por un pequeño motor, por lo que sólo existe una parte móvil, con lo que el mecanismo es mucho más resistente a los golpes y otras condiciones extremas de funcionamiento.

Los transmisores de presión electrónicos evitan muchos de los problemas de los dispositivos mecánicos. Eliminar el tubo de Bourdon elimina un punto de fallo crítico, por lo que la capacidad de sobrepresión es mucho mayor y la posibilidad de escape del fluido de proceso es mucho menor. Muchos de los accesorios necesarios para garantizar un buen rendimiento ya no son necesarios ya que estos accesorios son parte del diseño básico de las nuevas unidades.

Usando una electrónica sofisticada, estos nuevos medidores también son capaces de hacerse un autodiagnóstico. No hay manera de verificar que un medidor mecánico esté funcionando correctamente, a menos que se retire del proceso y se le efectúen unas pruebas, pero con un vistazo a un manómetro electrónico se puede verificar su estado operativo mediante un LED parpadeante. Incluso la duración de la batería se ha aumentado gracias a la una electrónica de baja potencia y a un diseño altamente eficiente.

En muchos aspectos, se ha superado el inconveniente más crítico de un indicador tradicional, su incapacidad para enviar información a un sistema de automatización, porque estos nuevos dispositivos incluyen transmisores inalámbricos capaces de enviar la lectura de presión y las indicaciones de estado al sistema de control distribuido. Esta función opcional se puede emplear siempre que sea necesario.

Un manómetro inalámbrico contiene todas las características de un manómetro electrónico, al mismo tiempo que añade la capacidad de transmitir su lectura de presión a través de una red WirelessHART. Esta capacidad de comunicación adicional añade "mejoras futuras" que le habilitan para ser empleado en un entorno de redes sofisticadas como el Internet Industrial de las cosas que alcanza cada vez más aplicaciones en los procesos de fabricación.

La capacidad inalámbrica puede no ser necesaria hoy, pero puede serlo pronto. Debido a que este manómetro inalámbrico está equipado con un sensor de diseño avanzado y un aislador adicional, no requiere de un amortiguador. Su aislador interno también evita que el fluido del proceso llegue al sensor, ampliando el rango de temperatura de trabajo. Ya que no requiere una configuración especial u otros accesorios, a menudo es una opción de menor coste que un manómetro tradicional para aplicaciones exigentes.

Encontrar el manómetro adecuado para cada aplicaicón:

Con esta nueva gama de equipos es posible elegir exactamente el elemento necesario para cada aplicación y presupuesto.

Manómetro mecánico tradicional – Para condiciones de proceso benignas, con presupuesto limitado, y con una lectura local y una precisión moderada.

Transmisor de presión electrónico - Para aplicaciones más extremas, en un entorno automatizado y en el que es necesaria la mayor precisión, pero es la más cara.

Manómetro inalámbrico - Esta nueva opción permite dar respuesta a muchas de las áreas intermedias. El proceso y los parámetros de seguridad pueden ser más desafiantes, y existen opciones para comunicarse de forma inalámbrica con los sistemas de la planta, hoy o en el futuro. El precio está entre las otras dos opciones, proporcionando una nueva solución.

La tecnología del manómetro continúa avanzando, proporcionando más opciones y permitiendo a los usuarios medir este importante parámetro del proceso de una forma óptima.

Wally Baker, Rosemount pressure global content marketing manager for Emerson Automation Solutions