¿Qué son los Tubos Bourdon?
Los tubos Bourdon son generalmente tubos bloqueados en un extremo y procesados de forma que tengan una sección transversal plana, y se llaman así porque fueron inventados por E. Bourdon en Francia. Suele utilizarse como componentes de los manómetros, pero principios similares se emplean en barómetros, sistemas de presión diferencial, termómetros y otros instrumentos de medida.
Dependiendo de la aplicación, la forma del tubo Bourdon debe cambiar en función de los cambios de presión y temperatura, y cuanto mayor sea el movimiento, mayor será la precisión, por lo que, además de los tubos Bourdon curvados en forma de C que se utilizan normalmente, también se emplean tubos Bourdon en espiral y helicoidales.
Los tubos Bourdon se fabrican con una amplia gama de materiales, siendo común el uso de aleaciones altamente elásticas como el latón, el latón de aluminio, el acero inoxidable y el bronce de fósforo. El cobre berilio y el níquel span se utilizan especialmente para la medición de presión de alta precisión.
Usos de los Tubos Bourdon
El principal uso de los tubos Bourdon es como componente de manómetros, y los manómetros que utilizan tubos Bourdon se denominan manómetros de tubos Bourdon. Además de ser muy sencillos en su construcción y fáciles de usar, estos manómetros no requieren energía externa, como la electricidad, y pueden medir un amplio rango de presiones, desde el vacío hasta unos 200 bares, por lo que siguen siendo muy utilizados en aplicaciones industriales.
Los termómetros de tubos Bourdon, que utilizan el mismo principio que los manómetros de tubos Bourdon, también se utilizan mucho en la industria. Dado que la temperatura se mide utilizando la expansión y contracción del líquido o gas encerrado en el tubo Bourdon, presenta las siguientes ventajas: la distancia entre la parte indicadora y la parte sensible a la temperatura puede mantenerse separada, la medición es posible hasta altas temperaturas, la estructura es sencilla y no presenta problemas, y no se requiere suministro externo de energía.
Principio de los Tubos Bourdon
Cuando se utiliza un tubo Bourdon como manómetro, se conecta un tubo Bourdon doblado al punto de medición, y el tubo se extiende cuando la presión aumenta y se dobla cuando la presión disminuye, detectando así el cambio de curvatura del tubo en función de la presión. Cuando se utiliza como termómetro, un líquido como el alcohol se sella dentro del tubo, y cuando la temperatura aumenta, el tubo Bourdon se expande, haciendo que la superficie del líquido se mueva, y este movimiento se detecta como temperatura. Cambiando condiciones como el material y el grosor del tubos Bourdon en función de la precisión y el rango de medición requeridos, se puede satisfacer una amplia gama de condiciones de medición.
Sin embargo, con los manómetros de tubos Bourdon, la construcción normal dificulta su uso con medios corrosivos porque el medio receptor de presión está en contacto con el tubo Bourdon, y en condiciones de vibración o bajo amplitud de presión, la amplitud aumenta durante la medición, lo que provoca problemas de precisión. Para resolver estos problemas, también se utilizan manómetros de diafragma con un diafragma entre el tubo Bourdon y el medio receptor de presión y manómetros rellenos de glicerina con glicerina dentro del manómetro para suprimir el efecto sobre el tubo Bourdon en condiciones de vibración y pulsación.