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Cómo medir la presión de vacío

Blog 630

Para medir con precisión la presión de vacío, el primer paso es siempre aclarar su finalidad: ¿está supervisando el diagnóstico del sistema (como el colector de admisión de un coche) o verificando la evacuación profunda del vacío (como un sistema de climatización o un entorno de laboratorio)? Si es para un diagnóstico rutinario, basta con conectar un manómetro analógico de tubo de Bourdon al puerto de vacío. La lectura suele estar entre 0 y -30 inHg. Pero según mi experiencia, si se trata de un bombeo de vacío profundo (aplicaciones HVAC/R o de laboratorio), los medidores de aguja son básicamente sólo para mostrar y están lejos de ser suficientes. Debes conseguir un vacuómetro micrométrico digital (medidor de conductividad térmica). Además, el sensor debe conectarse lo más lejos posible de la bomba de vacío, para poder leer la presión real del sistema. Un sistema completamente evacuado y secado debe tener una presión estabilizada por debajo de 500 micras (0,5 Torr) y no debe rebotar rápidamente después de la bomba de aislamiento.

Guía de campo para medir el vacío

He visto demasiados casos de compresores desguazados. Para ser sincero, la mayoría de ellos se reducen a que no se hizo bien el vacío. ¿Cuál es el error más común? Se utilizó la herramienta equivocada.

Elegir la herramienta adecuada para el trabajo

Antes de conectar las tuberías, hágase una pregunta: ¿Estás comprobando el rendimiento del motor o aspirando para eliminar el agua?

  • Diagnóstico de motores de automóviles: Un vacuómetro analógico estándar es suficiente. Lo que hay que mirar es la "presión manométrica" relativa a la presión atmosférica. Las lecturas suelen expresarse en inHg (pulgadas de mercurio).
  • HVAC/R y evacuación industrial: Deseche ese medidor analógico de colectores. Lo que necesitas es un Medidor Digital de Micrones. En este punto, lo que necesitamos medir es la "Presión Absoluta". Necesitas distinguir la sutil diferencia entre 500 micras y 1000 micras - créeme, con esa manecilla de un reloj de aguja, no puedes distinguir nada.
Fotos de manómetros

Medición del vacío profundo (escenario HVAC)

Para garantizar que no haya humedad residual en el sistema, tengo una serie de procedimientos estándar del sector que utilizo desde hace mucho tiempo y que me gustaría recomendarle:

1. La ubicación es crucial

Recuerde: Nunca presione el vacuómetro directamente contra la bomba de vacío. En ese caso, lo que está midiendo es sólo la capacidad final de la bomba, no la situación real dentro del aparato de aire acondicionado.

El maestro experimentado sugiere: Conecte el vacuómetro al puerto lateral de la herramienta de extracción del núcleo de la válvula (VCRT), y colóquelo en el lado del sistema, lo más lejos posible de la bomba.

2. Proceso pull-down

Ponga en marcha la bomba de vacío. Verá que la lectura desciende rápidamente desde la presión atmosférica (aproximadamente 760.000 micrómetros) hasta el intervalo de 2000-1000.

Nota: Si la tarjeta de lectura está alrededor de 2000 y no baja pase lo que pase, suele indicar que hay agua hirviendo en el interior o un punto de fuga.

3. Prueba de mantenimiento de la presión (Ésta es la medida real)

Es un autoengaño medir la lectura mientras la bomba sigue funcionando. La válvula de aislamiento debe estar cerrada para separar la bomba del sistema. Mire fijamente el micrómetro. La lectura subirá ligeramente y luego debería estabilizarse.

La regla de oro: si la lectura sube y luego se detiene (por ejemplo, en 800 micrómetros), indica que aún hay humedad en el interior. Sigue bombeando. Si la lectura sigue subiendo, significa que hay una fuga.

Valor objetivo: Estable por debajo de 500 micras. Esta es una regla inquebrantable en la industria para juzgar si un sistema es seco y riguroso.

La ciencia detrás de la medición

Para medir con precisión el vacío, primero debemos entender exactamente qué estamos contando. Esto es completamente diferente de medir la presión de los neumáticos (que es la fuerza que empuja hacia fuera). La medición del vacío tiene que ver con lo "escasas" que son las moléculas que quedan en el recipiente.

Manómetro vs. Presión absoluta

Confundir estos dos conceptos es la causa de muchos errores experimentales.

  • Presión manométrica (Pg): Mide la diferencia entre la presión del sistema y la presión atmosférica exterior. Esto es lo que muestra un dial normal (por ejemplo, -14,7 psi). Pero esta cosa se ve muy afectada por el clima y la altitud, con fluctuaciones obvias. No funcionará cuando se haga un trabajo riguroso de vacío.
  • Presión absoluta (Pabs): El punto de referencia es el "vacío" absoluto (cero moléculas). Esto es crucial para la precisión científica. 0 micras (o 0 Torr) significa presión cero absoluta.
Cuadro comparativo de la presión manométrica y la presión absoluta

Gamas de vacío y selección de instrumentos

En mi práctica de ingeniería, suelo dividir los requisitos de medición en tres intervalos. Si se selecciona el tipo de sensor equivocado, el error será ridículamente grande.

Instrumentos recomendados para el rango de vacío presión (Torr)

  • Vacío áspero: 760 a 1 Torr Tubo Bourdon/manómetro de película capacitiva
  • Vacío medio: 1 a 10-³ Torr Medidor Pirani/termopar (TC)
  • Alto vacío: Medidor de ionización de 10-³ a 10-⁷ Torr (cátodo caliente/frío)

Nota del ingeniero sobre la precisión:

Aquí hay un escollo que muchos principiantes tienden a pasar por alto: la mayoría de los micrómetros digitales utilizados en los sistemas de climatización son en realidad medidores de conductividad térmica (similares a los sensores Pirani). Su principio es medir cuánto calor transportan las moléculas de gas. Esto significa que la lectura depende del tipo de gas. Un vacuómetro calibrado para nitrógeno se desviará definitivamente de la lectura si el sistema está lleno de helio o de vapor de refrigerante residual. En un entorno de laboratorio de alta precisión, hay que tener en cuenta el "factor de corrección del gas".

Instrucciones de conversión de unidades

Por último, esta es la lógica de conversión que utilizo a diario. Te sugiero que la escribas:

1 atmósfera estándar (atm) = 14,7 psi = 760 Torr = 101.325 Pa

1 Torr = 1 mmHg = 1000 micras (micrómetros)

500 micras = 0,5 Torr ≈ 0,01 psi

Sobre el autor

Me llamo Alex Turner. Como Ingeniero Superior de Aplicaciones de Vacío con más de 17 años de experiencia en el sector, he trabajado sobre el terreno en ambos mundos: he pasado incontables horas solucionando problemas en sistemas industriales de calefacción, ventilación y aire acondicionado y también he diseñado configuraciones de vacío de alta precisión para exigentes aplicaciones de laboratorio. Mi objetivo es sencillo: traducir la compleja ciencia del vacío en orientaciones prácticas y probadas sobre el terreno que ayuden a técnicos e ingenieros a hacer bien su trabajo.

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