Diferencia entre la calibración de un manómetro digital y uno analógic

Los manómetros analógicos siguen siendo muy utilizados porque son relativamente baratos y funcionan bien en muchas aplicaciones. Los manómetros digitales pueden ser más caros que sus equivalentes analógicos porque, por lo general, son más exactos debido a la naturaleza de la visualización y a la tecnología en que se basan.

Hay una gran cantidad de aplicaciones para las que se puede utilizar un manómetro digital o analógico indistintamente. Sin embargo, las diferencias de diseño y tecnología nos llevan a aplicar diferentes procesos de calibración para cada uno.

Anatomía de un manómetro

El primer motivo y más obvio para aplicar diferentes procedimientos de calibración radica en la estructura interna de los manómetros.

Los manómetros digitales suelen incorporar sensores piezorresistivos compactos. Tienen menos piezas móviles y componentes de estado sólido, por lo que no están tan sujetos a interrupciones mecánicas. Sin embargo, la exactitud del manómetro digital puede depender de la temperatura ambiental. Los manómetros de gama alta pueden incluir una compensación de la temperatura interna o un factor de reducción para las temperaturas que quedan fuera de un determinado rango de temperaturas. Si es posible, calibre el manómetro a la temperatura a la que lo va a utilizar

Por otra parte, los manómetros analógicos tienen muchas piezas móviles. En el interior del manómetro hay un tubo de Bourdon, que es un tubo enrollado de paredes finas que se desenrolla bajo presión. Un tubo de Bourdon funciona básicamente como un matasuegras: un tubo enrollado y aplanado de papel que se desenrolla cuando alguien sopla por la boquilla. El tubo de Bourdon se endereza en proporción a la presión aplicada y acciona el tren de engranajes que mueve la aguja del indicador del manómetro.

Consejos para calibrar manómetros analógicos

Dado que un manómetro analógico tiene muchas más piezas móviles que un manómetro digital, su calibración exacta requiere más pasos. A continuación se indican algunos pasos que puede seguir para garantizar resultados más repetibles al calibrar manómetros analógicos:

• Accione el manómetro varias veces. Los manómetros analógicos son mecánicos y, por tanto, están sujetos a efectos mecánicos. Puede minimizar estos efectos y aflojar el tren de engranajes accionando varias veces el tubo de Bourdon en todo su rango de movimientos antes de la calibración. Aplique la presión necesaria para que el manómetro pase del estado de escala inferior a la escala máxima y viceversa varias veces. Aunque este paso no es obligatorio, debe ser consistente. Si acciona el manómetro antes de una calibración, deberá repetir el mismo proceso posteriormente antes de cada calibración. Si no lo hace de forma consistente, será difícil comparar los resultados que obtenga.
• Vibración. Veamos un ejemplo en el que con vibración positiva. Basta con dar un golpecito en el manómetro para que el indicador se sitúe en su posición. Esto elimina parte de la tensión mecánica transitoria en el tren de engranajes que podría dar lugar a pequeñas diferencias en la posición de la aguja. Al igual que sucede con el accionamiento, si lo hace para una calibración deberá repetirlo antes de cada calibración posterior del manómetro.
• Establecer puntos cardinales. Con un manómetro analógico es más difícil distinguir los incrementos más pequeños de las medidas de presión. Por ejemplo, en este manómetro, si la aguja estuviera justo por debajo de la marca de 50 psi sería difícil determinar el valor exacto indicado. Para facilitar la tarea puede poner la aguja justo en la marca de 50 psi (el punto cardinal) y luego leer el estándar digital, que le dará el valor preciso, por ejemplo 49,75 psi. La diferencia entre ambos corresponde al error que introduce el dispositivo. La pantalla digital le permite distinguir fácilmente pequeñas diferencias incrementales que serían imposibles de apreciar en un manómetro analógico. Este procedimiento favorece una mayor consistencia porque evita la interpolación humana de la posición real de la aguja. 

  (Nota: esto es solo una simplificación porque se ignora el posible error del dispositivo utilizado como estándar. Sin embargo, determinar esa diferencia es mucho más fácil si el dispositivo con la interpretación más subjetiva - es decir, el manómetro - puede fijarse en un valor exacto. El dispositivo que siempre muestra un valor que no requiere interpretación, el estándar digital, se fija libremente.

• Abordar la distorsión de paralaje (el "problema de la desviación angular"). Cuando observe un manómetro analógico, debe tener en cuenta que probablemente verá un valor diferente si lo observa de frente o de lado. Esto cobra especial importancia en el caso de los manómetros de gama alta, incluidos los que se utilizan como estándares de calibración. Un manómetro de gama alta, digamos con una exactitud del +/-1%, tendría 100 marcas de indicación. Si el paralaje es suficiente para que desde el punto de vista del observador la lectura varíe un par marcas, la medida sería errónea y el error de paralaje pasaría a ser dominante. 

  Para evitar este problema, en ocasiones los manómetros de gama alta tienen un puntero unido a una línea fina en la punta en lugar de una punta roma. Algunos también incorporan un espejo en la cara de la escala para poder alinear la imagen reflejada de la aguja con la aguja real y evitar un error de paralaje. Una solución para los manómetros que no incorporan estas alteraciones, es que el operario se sitúe siempre en el mismo lugar para tomar la lectura.
   

Nota sobre la calibración de los manómetros digitales

Dado que los manómetros digitales tienen menos piezas mecánicas y cuentan con una pantalla digital, las instrucciones anteriores no son aplicables. Sin embargo, los manómetros digitales son dispositivos electrónicos y, por lo tanto, requieren alimentación de un enchufe de pared, un puerto USB o baterías. En los multímetros que funcionan con baterías debe comprobar el nivel de la batería antes de iniciar la calibración. La mayoría de los multímetros digitales incluyen un indicador del nivel de la batería que permite consultar fácilmente su estado. Esto es importante porque un nivel de batería bajo podría influir en el funcionamiento e incluso en la exactitud del multímetro.

Mantenga los manómetros limpios y evite la contaminación

Los estándares neumáticos son potencialmente susceptibles a la contaminación. Esto es especialmente peligroso cuando se calibra un manómetro o tubo de Bourdon lleno de líquido. Cuando el estándar neumático aplica presión al sistema y seguidamente se ventila el sistema, el fluido puede aspirarse de nuevo como parte de la despresurización. Dado que la mayoría de los estándares neumáticos contienen mecanismos de control o ajuste de la presión, se sitúan en el trayecto de ventilación del sistema y, por tanto, en el trayecto del fluido.