Clasificación y Principios de Funcionamiento de Transductores de Presión y Vacío

Tipos de Transductores para Medición de Presión y Vacío

A continuación, se detallan las características y principios operativos de diversos transductores utilizados en la medición de presión y vacío, clasificados según su mecanismo de acción.

Transductor de Filamento Caliente

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión a través de galvanómetro.
• Principio de Funcionamiento: Ionización (la formación de iones provoca colisiones).
• Componentes: Tubo electrónico con filamento de tungsteno, rodeado por una rejilla en forma de bobina y enrollado por una placa colectora.
• Características: Es sensible a la composición del gas y se utiliza para presiones de vacío.

Transductor de Cátodo Frío

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión mediante indicador de vacío.
• Principio de Funcionamiento: Medida de una corriente iónica.
• Mecanismo: Los electrones desprendidos del cátodo toman un movimiento en espiral al moverse a través de un campo magnético hacia el ánodo.
• Rango: $10^{-2}$ a $10^{-7}$ mmHg.

Transductor de Radiación

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión a través de variación de voltaje.
• Principio de Funcionamiento: Medida de una corriente iónica.
• Mecanismo: Una fuente de radio produce partículas que ionizan las moléculas de gas en la cámara de vacío. Los iones resultantes se recogen en un electrodo y generan una corriente proporcional a la presión del sistema.
• Nota: Requiere amplificador a bajas presiones, ya que las corrientes producidas son pequeñas.

Transductores Mecánicos de Fuelle y Diafragma

• Tipo: Activo.
• Medición: Mide la presión a través de la diferencia de presiones (entre la atmosférica y la del proceso).
• Uso: Para presiones de vacío, pero no para altos vacíos.
• Nota: Puede llevar acoplado un transductor electrónico.

Transductor de Termopar

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión a través de la temperatura.
• Principio de Funcionamiento: Proporcionalidad de la energía disipada de un filamento calentado por una corriente constante.
• Compensación: Para compensar la temperatura ambiente, se utiliza otro termopar, encerrado en un tubo sellado al vacío. La diferencia de la señal de salida de los termopares es proporcional a la presión.
• Ventajas: Bajo coste, larga duración, fiabilidad.
• Desventajas: No lineal, riesgo de combustión y sensible al gas.

Transductor Pirani

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión a través de la temperatura (basado en la conductividad térmica).
• Mecanismo: Medidor de vacío de alambre caliente. Consiste en un puente de Wheatstone que compara la resistencia de dos filamentos de tungsteno: uno sellado al vacío y el otro en contacto con el gas.
• Ventajas: Sencillos, sin riesgo de combustión.
• Desventajas: Difícil calibración.

Transductor Bimetálico

• Tipo: Activo.
• Medición: Presión a través de la temperatura.
• Mecanismo: Espiral bimetálica calentada por una fuente de alimentación. Cuando se produce una variación de la presión, la espiral se deflexiona, la cual va acoplada a un indicador de vacío.
• Rango: $10^{-3}$ mmHg.