Cómo los transductores permiten una medición precisa de la presión y el caudal

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En los dispositivos médicos, la precisión en la medición de la presión y el flujo es fundamental para la precisión diagnóstica y la seguridad terapéutica. Los transductores, sensores que convierten la presión en señales eléctricas, son componentes indispensables en estos sistemas, especialmente para aplicaciones con líquidos y gases.

Merit Sensor Systems, aprovechando la tecnología MEMS avanzada, proporciona transductores de grado médico de alto rendimiento diseñados para su uso desde la mesa de trabajo hasta la clínica.

Presión y flujo: tomando el pulso a través de aplicaciones médicas

Los equipos médicos se emplean rutinariamente para monitorear la presión en los sistemas de administración de fluidos, así como en el cuerpo humano. Mediante el principio de Bernoulli, según el cual las reducciones de presión a través de una restricción son proporcionales al cuadrado del caudal, las mediciones de presión pueden utilizarse para aproximar el flujo, siempre que se conozca la geometría del sistema. Por consiguiente, dispositivos como las bombas de infusión pueden detectar la presión para identificar oclusiones, y los ventiladores pueden calcular el flujo de aire basándose en los cambios de presión.

Los transductores de Merit Sensor miden la presión del gas y del líquido en aplicaciones, como dispositivos de inflado digital, filtración de profundidad/flujo cruzado, detección de gases, monitoreo de biorreactores, bombas peristálticas y muchas más.1,2 Para ofrecer mediciones consistentes, los transductores Merit están diseñados con respuesta de alta frecuencia y salida de señal analógica para un procesamiento de señal de grano fino. Esto garantiza que incluso las fluctuaciones de presión más sutiles, como los desplazamientos pulsantes, se capturen con alta fidelidad.

Tecnología MEMS para detección: el corazón de una metrología eficaz

Los transductores de grado médico de Merit Sensor utilizan tecnología MEMS (sistemas microelectromecánicos) basada en silicio. Estos sensores incorporan un diafragma diminuto con un puente de Wheatstone que se flexiona bajo presión, convirtiendo la fuerza mecánica en una señal eléctrica.3 Gracias a sus resistencias patentadas recortadas por láser, cada dispositivo garantiza un bajo error de compensación y puntos cero estables, logrando una deriva de cero compensada por temperatura (TCZ) de menos del 2 % de la escala completa, manteniendo la precisión en entornos típicos de hospitales y laboratorios sin necesidad de electrónica de compensación externa.4

Una característica destacada es su amplio rango de presión, desde -15 psi (vacío total) hasta más de 1000 psi. Esto permite su uso en diversas necesidades médicas, como la monitorización de la presión arterial y los sistemas de inyección de alta presión. A pesar de sus dimensiones compactas, estos transductores son mecánicamente robustos, con una tolerancia a la rotura de hasta 1000 psi, lo que permite un funcionamiento seguro incluso en condiciones exigentes.

Diseñado específicamente para: durabilidad y compatibilidad de grado médico

La esterilización y la biocompatibilidad son fundamentales en el diseño médico. Los transductores de Merit Sensor utilizan materiales húmedos cuidadosamente seleccionados, como elementos sensores de silicona, que son inertes a fluidos comunes como sangre, solución salina y medicamentos. Muchos modelos también incluyen barreras de gel de silicona que aíslan los componentes internos, mejorando la resistencia a los fluidos y la seguridad.3

Es importante destacar que estos componentes toleran procesos de esterilización estándar, como el gas de óxido de etileno (ETO) y la radiación gamma, lo que los hace aptos tanto para dispositivos desechables como reutilizables. Ya sea integrados en un monitor de cabecera o en una vía de fluidos estériles, los transductores Merit Sensor cumplen con estrictos estándares de seguridad y limpieza.5

Nuestro portafolio: Soluciones confiables para la detección de presión médica

Serie AP – Conjuntos de sensores de presión compensada

La serie AP de Merit es una línea de sensores compactos con compensación pasiva, ampliamente utilizados en dispositivos médicos y farmacéuticos. Con opciones de empaque personalizables, estos conjuntos proporcionan una salida analógica precisa de milivoltios con bajo error de offset, listos para la amplificación de señales externas.

Diseñados para dispositivos de inflado digital, los sensores de la serie AP están construidos con materiales esterilizables, lo que extiende su utilidad a cualquier aplicación médica de presión baja a media.3

Conjuntos de transductores de presión amplificados

Para una integración plug-and-play, nuestra cartera incluye transductores con electrónica integrada que amplifica y acondiciona la señal. Estos conjuntos utilizan el mismo elemento sensor principal que la Serie AP, pero añaden compensación en tiempo real de la presión y la linealidad de la señal. Las conexiones Luer-Lock garantizan una interfaz de fluidos sencilla, mientras que un conector Molex estándar de 3 pines o un conector RJ11 opcional los hacen compatibles con sistemas de grado hospitalario. Su robusta construcción y tolerancia a la esterilización son ideales para aplicaciones como equipos de diagnóstico y análisis.6

Meritrans® Transductores de presión arterial desechables y dispositivos de descarga

Nuestra gama de transductores de presión arterial Meritrans®, incluido el Meritrans® DTXPlus, son transductores de presión desechables de un solo uso diseñados para la toma de muestras de sangre arterial. Comunes en entornos quirúrgicos y de cuidados intensivos, traducen la presión arterial corporal en una señal en tiempo real que se muestra en monitores de cabecera.6,7

Estos transductores estériles se conectan mediante conectores Luer Lock e incluyen dispositivos de lavado integrados para el mantenimiento de la línea. Un lavado manual limpia la sangre, mientras que un lavado continuo a baja velocidad (p. ej., 3 ml/hora) mantiene la línea abierta. Para mayor seguridad, las válvulas de sobrepresión liberan automáticamente el exceso de presión a la bolsa intravenosa, evitando daños al dispositivo o al paciente.8

Ventajas principales de los transductores Merit Sensor

  • Precisión y estabilidad: Los elementos MEMS brindan lecturas precisas con baja deriva de temperatura, lo que garantiza confiabilidad a largo plazo sin una electrónica de compensación compleja.
  • Amplio rango de presión: desde condiciones de vacío hasta 1000 psi, la misma plataforma de sensores maneja una variedad de casos de uso médico, desde succión hasta suministro de fluidos a alta presión.
  • Robustez mecánica: Con alta resistencia al estallido, nuestros transductores ofrecen seguridad operativa y durabilidad, incluso en formatos desechables.
  • Compatibilidad de esterilización: Los materiales compatibles con ETO y gamma garantizan una reutilización segura o una implementación de un solo uso en entornos estériles.
  • Salida de señal flexible: los dispositivos pueden elegir entre señales de milivoltios no compensadas para una integración de bajo costo o salidas analógicas totalmente acondicionadas para una implementación rápida.
  • Personalización interna: la fabricación de obleas integrada verticalmente permite un rendimiento y un empaquetado personalizados para satisfacer requisitos de diseño médico únicos.

Conclusión: Datos confiables en aplicaciones críticas para la vida

Los transductores de presión desempeñan un papel fundamental en la tecnología médica moderna, transformando parámetros físicos críticos en señales digitales procesables. Ya sea para el control de la presión arterial o la monitorización de dispositivos inflables, los transductores de Merit Sensor proporcionan a los profesionales sanitarios datos precisos y fiables.

Al combinar un diseño robusto, la preparación para la esterilización y un rendimiento personalizable, estos sensores cumplen con los exigentes estándares de la industria médica. Las soluciones de Merit Sensor abarcan desde componentes OEM hasta transductores desechables completos, ofreciendo una amplia gama de utilidades para sistemas de diagnóstico, monitorización y terapia. Tanto para fabricantes como para profesionales clínicos, estos transductores proporcionan una base fiable para mejorar la atención al paciente mediante mediciones de precisión.

Si desea obtener más información, ¡comuníquese con un miembro del equipo de Merit Sensor hoy mismo!

Referencias y lecturas adicionales

  1. Merit Medical. [En línea] Dispositivos de inflado. Disponible en: https://www.merit.com/solutions/inflation-devices/ (Consultado el 23 de abril de 2025).
  2. Merit Medical. [En línea] Transductores de presión Meritrans®. Disponibles en: https://www.merit.com/product/meritrans-pressure-transducers/ (Consultado el 23 de abril de 2025).
  3. Sensor Merit. Ficha técnica: Serie AP. Disponible en: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/AP-series.pdf (Consultado el 23 de abril de 2025).
  4. Sensor de mérito. [En línea] Serie AP. Disponible en: https://meritsensor.com/products/AP-Series/ (Consultado el 23 de abril de 2025).
  5. Sensor Merit. [En línea] Sensor Merit Serie AP en aplicaciones farmacéuticas y médicas. Disponible en: https://meritsensor.com/merit-sensor-ap-series-in-pharmaceutical-and-medical-applications/ (Consultado el 23 de abril de 2025).
  6. Sensores Merit. Transductores OEM Merit.
  7. Merit Medical. [En línea] Transductores desechables Meritrans DTXPlus. Disponibles en: https://www.merit.com/product/meritrans-dtxplus-disposable-transducers/ (Consultado el 23 de abril de 2025).
  8. Merit Medical. Transductores de presión desechables Meritrans DTXPlus™ para el sistema de muestreo de sangre Safedraw™. Disponibles en: https://manualzz.com/doc/81931887/merit-medical-meritrans-dtxplus-disposable-transducers-in… (Consultado el 23 de abril de 2025).

Sensor de bajo costo y presión ultrabaja de la serie LP2

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Para las industrias que requieren una detección de presión ultrabaja altamente estable a un precio asequible, Merit Sensor ha creado la Serie LP2. Con un amplio rango de presión, múltiples opciones de salida y funciones de integración flexibles, esta serie brinda confianza en las operaciones de los mercados industrial, médico y de consumo. 

Presentación de la serie LP2: Desembalaje del sensor 

El Serie LP2 Es un módulo sensor de presión piezoresistivo de montaje superficial, diseñado para mediciones de presión diferencial o manométrica ultrabaja. Con un tamaño compacto de aproximadamente 8.76 cm.2Consta de un puente de Wheatstone integrado que une anódicamente el vidrio a un diafragma de silicio grabado químicamente. Incluye un ASIC que calibra el sensor de presión MEMS con un DSP (procesador de señal digital) integrado con un núcleo matemático de 26 bits que ejecuta un algoritmo de corrección para el cálculo preciso de los coeficientes de corrección de presión y temperatura. 

El sensor incluye puertos de presión duales para entradas de presión más alta y más baja y está equipado con vías almenadas para simplificar el ensamblaje de PCB y garantizar conexiones de soldadura confiables. 

Serie LP2

Rendimiento en el campo: Combinando precisión y versatilidad 

Diseñado para medir presiones ultrabajas de 150 Pa (0.6 pulgadas de H2O) hasta 7000 Pa, la Serie LP2 proporciona lecturas de gran precisión con una banda de error total mejor que el 1.5 % de la escala completa, antes de la soldadura por reflujo y sin activación del cero automático. Este rendimiento es fundamental en aplicaciones que requieren una desviación mínima y una alta repetibilidad. La capacidad de corrección de desplazamiento posterior a la calibración también permite que el sensor compense los cambios en la salida de referencia, mitigando las tensiones inducidas por el empaque y los efectos de reflujo, lo que es especialmente importante en diseños de alta confiabilidad. 

Además, la serie LP2 admite una amplia gama de voltajes de entrada, de 2.7 V a 5.5 V, lo que permite flexibilidad en diferentes niveles de voltaje del sistema. Ofrece configuraciones de salida digital seleccionables, incluyendo I₂C y SPI, así como una salida de voltaje analógica (ratiométrica del 2 % al 10 % del voltaje de alimentación), lo que la hace adaptable a diferentes arquitecturas de procesamiento de señales. Además, la serie LP90 cuenta con una función de fin de conversión (EOC), que avisa cuando hay una nueva lectura de presión válida disponible. 

Tecnología y fabricación de vanguardia  

La serie LP2 aprovecha la tecnología Sentium patentada de Merit Sensor® Tecnología, una plataforma reconocida por ofrecer rangos de temperatura de funcionamiento superiores y estabilidad a largo plazo. Cada sensor de presión LP2 se diseña, fabrica, ensambla, prueba y fabrica en las instalaciones de vanguardia de Merit Sensor en South Jordan, Utah. Esta integración vertical permite un control de calidad excepcional y la seguridad de la cadena de suministro. Además, como filial de Merit Medical Systems, Inc. (NASDAQ: MMSI), Merit Sensor ofrece la garantía de un socio confiable y con experiencia. 

Como estándar, todos los productos cumplen con la normativa RoHS, lo que favorece diseños responsables con el medio ambiente. 

Aplicaciones de mercado 

Industrial 

En entornos industriales, la precisión en la medición del caudal de aire y la presión es fundamental para la gestión energética y la optimización de procesos. La serie LP2 es especialmente adecuada para sistemas HVAC, donde monitoriza el caudal de aire y admite el control de válvulas VAV (volumen de aire variable). Su funcionamiento estable en un rango de temperatura compensado (de -10 °C a 60 °C) y un rango operativo más amplio (de -40 °C a 85 °C) garantiza su funcionalidad incluso en condiciones ambientales exigentes.  

Con sus alertas de sobrepresión y subpresión configurables, la Serie LP2 puede servir como mecanismo de protección para sistemas de ventilación y gestión del aire, previniendo fallas del sistema debido a desviaciones de presión imprevistas. 

Médico  

Los dispositivos médicos exigen no solo alta precisión, sino también estabilidad y fiabilidad durante largos intervalos de servicio. La serie LP2 proporciona una detección precisa de baja presión, crucial para los ventiladores, que deben modular con precisión el suministro de aire a los pacientes. Su rápido tiempo de respuesta, gracias a un tiempo de arranque máximo de 2.5 ms y una frecuencia de actualización digital de 5 ms, la hace ideal para aplicaciones respiratorias dinámicas.  

Los instrumentos de diagnóstico y análisis también se benefician de la estabilidad y la excelente resolución de la Serie LP2 (hasta 22 bits de), lo que facilita mediciones precisas de flujo y presión en ensayos complejos. El bajo consumo de corriente y la opción de funcionamiento en modo de suspensión optimizan el sensor para equipos médicos portátiles y alimentados por batería. 

Consumidor  

En el sector de consumo, las máquinas CPAP (presión positiva continua en las vías respiratorias) para el tratamiento de la apnea del sueño funcionan mediante una regulación precisa de la presión para garantizar la seguridad y la comodidad del paciente. La precisión de la detección a presiones ultrabajas, el diseño compacto con vías almenadas para un montaje robusto en PCB y las opciones de comunicación flexibles de la Serie LP2 la convierten en la opción ideal para estas aplicaciones. Su capacidad para mantener el rendimiento a lo largo del tiempo también minimiza la necesidad de recalibración del dispositivo, lo que contribuye a un menor mantenimiento y una mayor satisfacción del usuario. 

Gas seco no corrosivo 

La serie LP2 también está diseñada para su uso en instrumentos de laboratorio, de monitoreo ambiental e industriales especializados que miden la presión en gases secos y no corrosivos. Con una presión de prueba estática de 2.5 veces la escala completa y presiones de ruptura que van desde 10 PSI (modelos de baja presión) hasta 50 PSI (rangos de presión más altos), el sensor está diseñado para resistir eventos transitorios de sobrepresión sin degradación permanente. 

Aspectos destacados de la serie LP2: desglose de las características principales 

  • Amplio rango de presión:Disponible desde 150 Pa hasta 7000 Pa para satisfacer diversas necesidades operativas. 
  • Alta Precisión:Mejor del 1.5 % FSO en todo el rango compensado sin necesidad de recalibración manual. 
  • Salidas digitales y analógicas: Admite salidas ratiométricas I2C, SPI y analógicas para una fácil integración. 
  • Cero automático y promedio de la señal de salida: Reduce los errores de compensación posteriores al reflujo y mejora la estabilidad de la señal. 
  • Bandera de fin de conversión (EOC):Alerta a los usuarios sobre nuevos datos válidos, simplificando la adquisición de datos del sensor. 
  • EOC y alertas configurables: Proporciona estado operativo en tiempo real y advertencias de eventos de presión. 
  • Bajo consumo de energía: Modos de suspensión y cíclico disponibles para aplicaciones sensibles a la energía. 
  • Fácil montaje:Diseñado con vías almenadas, mejorando la facilidad y confiabilidad durante la integración de PCB. 
  • Robusta tolerancia ambiental: Totalmente funcional desde -40°C hasta 85°C. 

Conclusión: Una elección inteligente para la detección de presión ultrabaja 

La serie LP2 representa una solución altamente competitiva para las necesidades de detección de presión ultrabaja en una amplia gama de mercados. Combina excelencia técnica —incluyendo salidas flexibles, alta precisión y resiliencia ambiental— con un precio asequible, lo que la convierte en la opción ideal para fabricantes de equipos originales (OEM) que buscan diseños robustos y con visión de futuro.  

Ya sea que se utilice en automatización de edificios, equipos de soporte vital o dispositivos de salud para el consumidor, la Serie LP2 permite a los ingenieros cumplir con estrictos requisitos de rendimiento sin comprometer el costo ni la complejidad de integración. 

Contacto ¡Únase hoy a un miembro del equipo de Merit Sensor Systems para obtener más información! 

Referencias y lecturas adicionales 

  1. Sensor Merit. Hoja de datos: Serie LP2. 

 

Explorando la serie CMS: sensores de presión en analizadores y respiradores que revolucionan la atención médica y el monitoreo ambiental

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Durante la pandemia de COVID-19, varios artículos médicos expusieron el riesgo de barotrauma por la ventilación mecánica, poniendo de relieve el valor de las tecnologías de sensores de presión precisos.1,2,3 Sin embargo, la utilidad de los sensores de presión se extiende más allá de las aplicaciones médicas, complementando los sistemas neumáticos, la electrónica y las herramientas de presión de gas seco y no corrosivo.

La serie CMS de sensores de presión, fabricada por Merit Sensor, ofrece soluciones de alto rendimiento para todas estas aplicaciones. Este artículo analiza estos sensores en el contexto de los analizadores y respiradores, y explica por qué representan la opción preferida de los profesionales médicos, ingenieros, científicos y líderes de la industria en todo el mundo.

Analizadores y respiradores: en pocas palabras

Los analizadores abarcan una amplia gama de dispositivos que se utilizan para medir y perfilar diversas sustancias, como gases, líquidos y muestras de sangre. Estos dispositivos desempeñan un papel crucial en aplicaciones de diagnóstico, control ambiental y control de calidad. Algunos ejemplos clave incluyen analizadores de gases en sangre, cromatógrafos de gases, máquinas ECMO y otros sistemas como monitores de calidad del aire equipados con analizadores para rastrear contaminantes y garantizar una calidad óptima del aire interior. Para garantizar que estos sistemas funcionen dentro de los parámetros ideales, se incorporan sensores de presión para monitorear y regular el flujo de aire y los niveles de presión.4

Por otro lado, los respiradores mecánicos son dispositivos especializados diseñados para ayudar a respirar al paciente. Estas máquinas suministran "respiraciones" de presión positiva a los pulmones, lo que garantiza una circulación eficaz del oxígeno y la expulsión del dióxido de carbono. Los respiradores regulan cuidadosamente el flujo de aire en función de los parámetros específicos del paciente, como la presión, el volumen y la frecuencia respiratoria, para apoyar o aumentar por completo la respiración espontánea. Los sensores de presión precisos también son fundamentales para su funcionamiento, ya que mantienen la presión de aire correcta y previenen complicaciones como el barotrauma.5

Presentamos la serie CMS de Merit Sensor

La serie CMS de Merit Sensor es un sensor de presión de alto rendimiento diseñado para brindar precisión y confiabilidad. Este sensor, que utiliza un ASIC para calibración y compensación térmica, garantiza respuestas de presión precisas a largo plazo. Cuenta con un puente de Wheatstone piezorresistivo con vidrio adherido a un diafragma de silicio grabado químicamente, lo que permite que el sensor mantenga la estabilidad en diversas condiciones ambientales. Su tamaño compacto, amplio rango de voltaje operativo y bajo consumo de energía lo hacen valioso en numerosas aplicaciones. Con opciones de presión absoluta y manométrica, la serie CMS es adecuada para una variedad de necesidades de detección de presión, ofreciendo tanto I2Salidas digitales C y SPI.

Merit Sensor, con sede cerca de Salt Lake City, Utah, diseña, fabrica y fabrica sus productos internamente, lo que garantiza un control de calidad de principio a fin. El sensor Sentium patentado de la empresa® La tecnología proporciona la mejor estabilidad de temperatura de su clase, lo que permite que sensores como la serie CMS funcionen de manera constante en condiciones difíciles. Este enfoque integral del desarrollo y la producción posiciona a Merit Sensor como líder en soluciones de detección de presión de alta precisión.6,7

Serie CMS: Desglose de especificaciones

El perfil único de la Serie CMS la distingue de otros sensores de presión del mercado, lo que la convierte en la opción ideal tanto para analizadores como para ventiladores.

  1. Alta precisión

    Ya sea que se utilicen analizadores o respiradores, se requiere una precisión extrema para generar datos que reflejen de manera confiable las condiciones de la muestra. Con una precisión de ±0.25 % de salida a escala completa, la serie CMS ofrece mediciones de presión precisas y tranquilidad en situaciones en las que pequeñas desviaciones afectan el rendimiento y los resultados del paciente.4

  2. Durabilidad y Estabilidad

    Estos sensores, diseñados con un elemento piezorresistivo de silicio resistente, ofrecen repetibilidad a largo plazo y pueden funcionar en condiciones exteriores exigentes y en entornos sanitarios. Su rendimiento estable a lo largo del tiempo reduce la necesidad de mantenimiento o recalibración frecuentes.6

  3. Amplio rango de presión

    La serie CMS cubre un amplio espectro de presiones, desde -2 hasta 150 psi, y se adapta a las necesidades de aplicaciones de alta y baja presión. Esta versatilidad la hace adecuada para una amplia variedad de dispositivos e industrias.4

  4. Diseño compacto

    Con tan solo 6.8 mm x 6.8 mm, la serie CMS es lo suficientemente pequeña como para integrarse fácilmente en dispositivos compactos sin comprometer el rendimiento. Esta es una ventaja significativa para los fabricantes que diseñan equipos portátiles o con limitaciones de espacio, como los analizadores portátiles.4

  5. Compensación de la temperatura

    Los sensores de la serie CMS están equipados con compensación de temperatura en un rango de -40 °C a 85 °C, lo que los hace confiables incluso en condiciones ambientales fluctuantes.7

  6. Bajo Consumo De Energía

    El uso eficiente de la energía es esencial en dispositivos como los respiradores que necesitan funcionar de forma continua y en los analizadores alimentados por batería que se utilizan en el campo. El modo de bajo consumo de la serie CMS garantiza un consumo mínimo de energía sin sacrificar el rendimiento.6

  7. Fabricación doméstica

    Todos los productos de la serie CMS se fabrican con orgullo en EE. UU., lo que garantiza los más altos estándares de calidad y el cumplimiento de las regulaciones locales.4

  8. RoHS

    Todos los productos cumplen con la restricción de sustancias peligrosas (RoHS) y cumplen los estándares de seguridad ambiental específicos establecidos por la Unión Europea.6

La serie CMS de Merit Sensor: un referente en precisión y rendimiento

La serie CMS aprovecha la última tecnología de detección de presión, combinando innovación y precisión para ofrecer un rendimiento inigualable. Con su diseño avanzado, que ofrece compensación de temperatura y eficiencia energética, es un componente fundamental en dispositivos médicos que salvan vidas, como respiradores y analizadores ambientales.

Fabricada en EE. UU. con el compromiso de ofrecer una calidad superior, la serie CMS está diseñada para adaptarse a las necesidades cambiantes. Su versatilidad garantiza que los profesionales de todo el mundo, desde ingenieros hasta proveedores de atención médica, puedan confiar en que funcionará en las condiciones más exigentes.

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Referencias y lecturas adicionales

  1. Serck, N., et al. (2023). Barotrauma en el síndrome de dificultad respiratoria aguda por COVID-19: análisis retrospectivo de la base de datos observacional multicéntrica prospectiva COVADIS. BMC Anesthesiology. doi.org/10.1186/s12871-023-02093-1
  2. Belletti, A., et al. (2021). Predictores de neumotórax/neumomediastino en pacientes con COVID-19 con ventilación mecánica. JVCA. doi.org/10.1053/j.jvca.2021.02.008
  3. Rajdev, K., et al. (2021). Barotrauma pulmonar en pacientes con COVID-19 y síndrome de dificultad respiratoria aguda sometidos a ventilación con presión positiva invasiva y no invasiva. Journal of Intensive Care Medicine. doi.org/10.1177/08850666211019719
  4. Ficha técnica de la serie CMS
  5. Hickey, SM, et al. (2024). [En línea] Ventilación mecánica. StatPearls [Internet]. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539742/ (Consultado el 21 de octubre de 2024).
  6. Sensor Merit. Serie CMS: Hoja de datos. Disponible en: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/CMS-Series.pdf
  7. Sensor Merit. [En línea] Serie CMS: ¡ya disponible! Disponible en: https://meritsensor.com/products/cms-series/ (Consultado el 20 de octubre de 2024).

Serie AP de sensores Merit en aplicaciones médicas y farmacéuticas

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En el campo de la ciencia médica, la presión es un parámetro fisiológico indispensable. En una variedad de entornos y aplicaciones que involucran líquidos y gases, la medición precisa es esencial para la exactitud del diagnóstico y la eficacia terapéutica.1 Merit Sensor Systems, líder en detección de presión piezoresistiva MEMS, ofrece soluciones de alto rendimiento para una variedad de industrias.2 Entre sus productos innovadores, los sensores de presión de la serie AP están especialmente diseñados para aplicaciones médicas y farmacéuticas.

En este artículo, examinamos dos configuraciones del sensor de presión de la serie AP:

  1. Serie AP con puerto de policarbonato o puerto de férula para contacto directo con el medio en la parte posterior
  2. Serie AP con puerto de gel más gel dieléctrico para mejorar la biocompatibilidad de los medios

A esto le sigue una exploración de su aplicación en diversos procesos médicos y farmacéuticos, incluida la integración de estos sensores en Blue Diamond de Merit Medical.™ Dispositivo de inflación digital.

La serie AP: examen de las configuraciones duales del sensor

Utilizando un puente de Wheatstone piezoresistivo con un diafragma de silicio grabado químicamente, ambas configuraciones del sensor de presión de la serie AP están diseñadas para proporcionar mediciones de presión precisas en entornos estáticos y dinámicos.3 Cada sensor, capaz de medir tanto líquidos como gases, garantiza rentabilidad sin comprometer la funcionalidad.

 

Características principales

  • Amplio rango de presión: Los sensores de la serie AP cubren varios rangos de presión de 0 a 1000 psi (0 a 70 bar) y se adaptan a una variedad de aplicaciones médicas y farmacéuticas, desde aplicaciones de aspiración por vacío hasta presión arterial de baja presión, hasta inyección de alta presión y aplicaciones de control de bombas. . 4
  • Alta Precisión: Los sensores ofrecen una señal de salida recortada con una compensación mínima para una fácil amplificación con un amplificador operacional. Esto se logra calibrando los sensores utilizando resistencias ajustadas con láser.4
  • Robustez: Diseñados para soportar altas presiones de explosión, estos sensores son confiables incluso en entornos desafiantes. Su geometría compacta y durabilidad los hacen adecuados para su integración en multitud de dispositivos médicos. El diseño es adecuado para aplicaciones desechables de un solo uso, así como para aplicaciones a largo plazo.
  • Compatibilidad de esterilización: Estos sensores son compatibles con procesos de esterilización, incluidos ETO, rayos gamma y autoclave, lo que garantiza que cumplan con los rigurosos estándares requeridos en aplicaciones médicas.
  • Fácil integración: Con opciones para interfaces flexibles o de cable, los sensores de la serie AP se pueden integrar perfectamente en los sistemas existentes.
  • Alta resolución y frecuencia: Estos sensores entregan una señal analógica pura para permitir un rendimiento excepcional en aplicaciones de alta resolución y alta frecuencia.3
  • Fiable hasta la parte trasera: Ambas configuraciones garantizan que el lado activo del elemento sensor (uniones de cables y pistas de conductores) permanezca protegido del contacto directo con el medio, lo que mejora la longevidad y confiabilidad del sensor.

Aplicaciones

El Sensores de la serie AP, que tienen un puerto de policarbonato y férula, así como contacto directo con el medio en la parte posterior, son adecuados para medir la presión y el flujo de líquidos y gases en equipos médicos y farmacéuticos. Las aplicaciones típicas incluyen:

  • Máquinas mezcladoras: Garantizar un control preciso de la presión durante la mezcla de productos farmacéuticos.
  • Máquinas de análisis: Monitoreo preciso de la presión en equipos de laboratorio para análisis de fluidos.
  • Tratamiento y procesamiento de fluidos: Se utiliza en sistemas que requieren una regulación precisa de la presión para garantizar la integridad del fluido que se procesa.
  • Procesamiento de líquidos asépticos: Clave a la hora de mantener la esterilidad y prevenir la contaminación durante la producción de productos farmacéuticos.

Los sensores de presión de la serie AP cuentan con compatibilidad de medios mejorada con puerto de gel y gel dieléctrico, lo que reduce los materiales húmedos y los hace ideales para entornos desafiantes en aplicaciones farmacéuticas y médicas, que incluyen:

  • Equipos de biodescontaminación: Monitoreo de presión en sistemas que se crean para esterilizar equipos e instalaciones.
  • Monitoreo de biorreactores, cromatografía y filtración de flujo: Garantizar mediciones de presión confiables en procesos críticos de biocompatibilidad.
  • Equipos de laboratorio: Proporcionar datos precisos de presión en equipos utilizados para análisis y experimentos químicos sofisticados.

Integración en el Diamante Azul™ Dispositivo de inflación digital

Una aplicación notable de los sensores de presión de la serie AP es en Diamante azul de Merit Medical™ Dispositivo de inflación digital y jeringa dispensadora de líquidos. Este dispositivo está diseñado para inflar y desinflar catéteres de angioplastia con balón y otros dispositivos intervencionistas. También se puede utilizar para medir con precisión la presión y la duración del inflado y al mismo tiempo dispensar líquidos en el cuerpo y controlar los niveles de presión.5

Características del Diamante Azul™ Dispositivo de inflación digital

  • Transductor de presión integral: Los sensores de la serie AP integrados en este dispositivo proporcionan mediciones de presión exactas esenciales para la realización segura y eficaz de los procedimientos de angioplastia.5
  • Microordenador y LCD retroiluminado: Estas características facilitan un control preciso y un fácil seguimiento del proceso de inflación en situaciones de poca o ninguna luz.5,6
  • Conjunto de émbolo roscado y tubo de extensión de alta presión: Combinados con los robustos sensores de presión de Merit Sensor, estos componentes garantizan que el dispositivo pueda generar y monitorear presiones positivas y negativas en un rango de -0.4 a +30 ATM/BAR (-6 a 441 psi).5
  • Registro y recuperación de datos: Esta característica de la electrónica de la jeringa permite a los usuarios registrar y recuperar información de inflación previa, lo que la hace ideal para el seguimiento de datos de procedimientos.7

Merit Sensor Systems: soluciones farmacéuticas y médicas en las que puede confiar

Los sensores de presión de la serie AP de Merit Sensor Systems son una opción de primer nivel para un conjunto diverso de aplicaciones médicas y farmacéuticas. Las dos configuraciones (puerto de gel con contacto directo con el medio en la parte posterior y puerto de gel con gel dieléctrico) ofrecen versatilidad y compatibilidad mejorada con los medios al tiempo que garantizan precisión, robustez y rentabilidad. Además, su cumplimiento de estrictos estándares médicos y su integración en dispositivos críticos, como el dispositivo de inflado digital Blue Diamond™ de Merit Medical, resaltan su confiabilidad y adaptabilidad en entornos médicos exigentes. Para obtener más información sobre cómo estos dispositivos se pueden integrar en su flujo de trabajo, Póngase en contacto con un miembro del equipo de Merit Sensor System hoy.

Referencias y lecturas adicionales

    1. Casey, V., et al. (2011). Medición de presión en interfaces biomédicas. Ingeniería Biomédica Aplicada. doi.org/10.5772/21855
    2. Sensores de mérito. Aplicaciones [en línea]. Disponible en: https://meritsensor.com/ (Consultado el 26 de mayo de 2024).
    3. Sensor de mérito. Hoja de datos: Serie AP. Disponible en: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/AP-series.pdf (Consultado el 26 de mayo de 2024).
    4. Sensor de mérito. [En línea] Serie AP. Disponible en: https://meritsensor.com/products/AP-Series/ (Consultado el 26 de mayo de 2024).
    5. Mérito Médico. Dispositivo de inflado digital Blue Diamond™. Disponible en: https://cloud.merit.com/catalog/IFUs/407737001.pdf (Consultado el 02 de julio de 2024).
    6. Mérito Médico. [En línea] Dispositivo de inflado digital Blue Diamond™. Disponible en: https://www.merit.com/product/blue-diamond-inflation-device/#documents_education (Consultado el 2 de julio de 2024).
    7. Mérito Médico. Un líder mundial en inflación. Disponible en: https://cloud.merit.com/catalog/Brochures/400899001.pdf (Consultado el 2 de julio de 2024).

El papel instrumental de los sensores de presión MEMS en la conservación del agua

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En esta entrevista, AZoSensors habla con Rick E. Russell de Merit Sensor sobre el papel fundamental que desempeñarán los sensores de presión MEMS en los esfuerzos de conservación del agua.

¿Podría describir el papel del agua en el proceso de fabricación del sensor de presión MEMS y las razones clave detrás de la implementación de una iniciativa de conservación del agua?

El agua desionizada es el ingrediente principal para el procesamiento de fabricación de obleas y, de manera similar, es el mayor producto de desecho con el que tenemos que lidiar. Hemos estado dando prioridad a la sostenibilidad de nuestras operaciones durante varios años, y tanto la reducción del uso de agua como la minimización del desperdicio de agua han sido fundamentales para esta iniciativa.

Este trabajo también se vincula con nuestros objetivos organizacionales más amplios en torno a la sostenibilidad. Creemos que, como líder mundial en tecnología sanitaria, Merit Medical tiene un papel importante que desempeñar para contribuir a un futuro sostenible. Mejorar la sostenibilidad de nuestra organización también es clave para el éxito de nuestra estrategia comercial general.

¿De qué manera aborda el programa de reciclaje de agua los desafíos asociados con el tratamiento y eliminación de aguas residuales durante el proceso de fabricación del sensor?

Muchos de nuestros sitios están ubicados en entornos desérticos donde el agua disponible es escasa, por lo que nos esforzamos por conservar la mayor cantidad de agua posible.

Nuestro sistema de naturalización de residuos ya equilibra el pH de las aguas residuales antes de enviarlas por el desagüe, por lo que pensamos que valdría la pena la inversión para ver si podíamos reciclar esta agua.

¿Puede explicarnos los pasos necesarios para reciclar y reutilizar aguas residuales para producir sensores de presión MEMS?

Utilizamos la herramienta Filtro de riesgo de agua proporcionada en colaboración entre el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) y KFW DEG, y esto nos ayudó a comprender el riesgo de agua de la cuenca en nuestras ubicaciones operativas.

Desde entonces, hemos identificado tres ubicaciones de fabricación (Tijuana, México; Salt Lake City, Utah; y Pearland, Texas) como sitios con escasez de agua y hemos invertido capital durante los últimos tres años en estas operaciones vulnerables a la sequía para permitirnos conservar mejor y almacenar agua.

Para reciclar y reutilizar las aguas residuales, básicamente las pasamos por ciclos de filtración adicionales y agregamos productos químicos para eliminar cualquier contaminante innecesario.

En 2022, implementamos dos proyectos exitosos de esta naturaleza en nuestro sitio de Salt Lake City: un proyecto de recirculación de agua de enfriamiento y un proyecto de recirculación de agua de proceso dentro de nuestras operaciones de sensores. También estamos trabajando en un proyecto similar en nuestras instalaciones en Tijuana, México, que es nuestro segundo sitio más grande para el consumo de agua y otro donde se ha identificado un riesgo de escasez de agua.

Considerando la implicación de ácidos y bases en la fabricación, ¿qué medidas se han implementado para tratar y neutralizar las aguas residuales antes de su vertido?

Nuestro sistema de neutralización de residuos monitorea continuamente el pH del agua contaminada y equilibra el pH con el ácido o base necesario antes de descargar el agua por el desagüe.

¿Cómo se alinea la iniciativa de ahorro de agua de Merit Sensor con los esfuerzos regionales más amplios para mitigar el uso de agua?

Como informó nuestro CEO en nuestro Informe de Sostenibilidad de 2023, Merit completó su tercer año de progreso hacia nuestros Objetivos de Sostenibilidad Operativa para 2030, y estamos viendo más evidencia de impulso a medida que alcanzamos y superamos consistentemente cada uno de nuestros objetivos de energía, agua e invernadero. emisiones de gases.

Los esfuerzos para mitigar el uso del agua varían entre regiones. El agua es uno de nuestros principales desafíos y oportunidades ambientales, por lo que hemos trabajado para comprender mejor el impacto del uso del agua en cada una de nuestras instalaciones operativas e implementar programas de eficiencia hídrica a nivel regional.

Estos objetivos e iniciativas se abordan a nivel de sitio individual, y podemos hacerlo comprendiendo la actividad y el estrés de la cuenca hídrica local y regional.

Lograr una eficiencia del noventa por ciento en el reciclaje del agua es un objetivo ambicioso. ¿Qué enfoques o tecnologías innovadoras está explorando Merit Sensors para alcanzar este objetivo?

Como se señala en nuestro informe de sostenibilidad de 2023, tenemos otros proyectos en curso, como refrigeración por agua de circuito cerrado y xeriscaping, que nos ayudarán a alcanzar nuestro objetivo. El proyecto de recirculación de agua también será fundamental para nuestro éxito en esta área.

Ya hemos visto una disminución del 17 % en la extracción de agua por dólar de ingresos obtenidos desde 2020, superando ya nuestros objetivos globales para 2030. Esta mejora en la intensidad del agua fue impulsada principalmente por proyectos de eficiencia y reducción del agua, incluido el uso de xeriscaping y la instalación de sistemas de recirculación de agua en nuestro sitio más grande en Salt Lake City, Utah.

¿Puede compartir algunas de las lecciones críticas que su equipo aprendió a lo largo del proceso y cómo estas experiencias han influido en su enfoque de la sostenibilidad en otros aspectos de las operaciones de la empresa?

Inicialmente, Merit se centró en el xeriscaping porque era el más sencillo. Sabíamos que la fabricación era el mayor culpable del consumo de agua, pero el coste del agua no proporciona ninguna compensación. Aprendimos muy rápidamente que hay que gastar dinero para ahorrar agua. Si el agua costara más que la gasolina, entonces todos estarían concentrados en ahorrar agua.

¿Ofrece el programa de reciclaje de agua algún otro beneficio ambiental potencial además de la conservación del agua?

En Merit creemos que gastar dinero para ahorrar agua, a su vez, salvaría vidas. El agua es esencial para beber, cultivar, combatir incendios, embalses y presas, vida silvestre y mucho más. Esto también es importante porque varios de nuestros sitios están ubicados en regiones propensas a sequías, y el agua ahorrada puede ser utilizada potencialmente por comunidades o servicios locales.

¿Cómo visualiza el impacto a largo plazo de esta iniciativa en las operaciones de la empresa y su contribución a la fabricación sostenible?

Merit está comprometido con nuestros objetivos a largo plazo de mantener nuestras certificaciones ISO14001 e ISO50001. Esto incluye no sólo el agua sino también el consumo de energía y las emisiones.

Por ejemplo, el 50 % de nuestras plantas de fabricación (Salt Lake City, Utah; Galway, Irlanda; Venlo, Países Bajos; y París, Francia) están certificadas según la norma ISO 50001, y buscamos continuamente mejorar nuestros sistemas de gestión de energía.

Al implementar este sistema en nuestras operaciones de sensores y ajustar su rendimiento, estamos allanando el camino para soluciones similares en otros sitios de Merit para continuar cosechando los beneficios del uso eficiente del agua.

Los sensores de presión MEMS encuentran aplicaciones en diversas industrias. ¿Puede darnos más detalles sobre las medidas de control de calidad para garantizar que el agua reciclada cumpla con los estándares requeridos para diversas aplicaciones?

Pruebas adicionales han demostrado que el agua reciclada no afecta la calidad de nuestros sensores de presión MEMS ni el funcionamiento de nuestra fábrica. Actualmente entregamos sensores de presión para monitorear la presión en diversas aplicaciones de agua, como medidores de agua y niveles de tanques.

Además del actual proyecto de reciclaje de agua, ¿Merit Sensor ha integrado otras prácticas sostenibles en su proceso de fabricación?

Merit se centra en tres objetivos principales de sostenibilidad: disminuir la intensidad del agua en un 10 %, disminuir la intensidad energética en un 10 % y disminuir las emisiones de GEI en un 15 % para 2030. También estamos trabajando para aumentar la proporción de energía de Merit procedente de fuentes renovables al 50 %. del uso total.

Aumentar nuestro uso de energía renovable y libre de carbono es una parte clave de nuestra estrategia a largo plazo. Ya nos hemos comprometido a comprar el 50 % de nuestra energía total de fuentes renovables y libres de carbono para 2030 y, dada la gran cantidad de energía requerida por nuestras operaciones, también planeamos explorar oportunidades en torno a la instalación de paneles solares y el potencial de compensación de carbono. créditos.

Los objetivos más amplios incluyen reducir el embalaje de los productos, hacer la transición a sistemas sin papel cuando sea posible y aumentar el porcentaje de residuos que se reciclan en nuestras instalaciones.

Sobre el orador

Rick se incorporó a Merit Sensor en octubre de 2009, donde gestionó las ventas y el desarrollo comercial en todo el mundo hasta que se convirtió en presidente del grupo en 2013. Aporta muchos años de gestión organizativa y experiencia técnica en el área de fabricación de silicio MEMS. Con más de 25 años de experiencia en la gestión de ventas para el desarrollo de productos en múltiples industrias, su conocimiento le ha permitido expandir las operaciones para acomodar una cantidad de nuevos clientes en su fábrica de obleas de última generación ubicada en Salt Lake City.

Rick estudió matemáticas y ciencias de la computación en la Universidad de Eastern Michigan y recibió una Licenciatura en Ciencias en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de Lawrence.

Este artículo fue publicado por Red AZo.

Sensores clave para bicicletas eléctricas: aumentando la funcionalidad y la seguridad

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Para que una eBike alcance el máximo rendimiento y seguridad, ya sea en las calles de la ciudad o en senderos de montaña, mantener una presión óptima en los neumáticos es fundamental. Las tecnologías de vanguardia producidas por Merit Sensor permiten a los ciclistas controlar la presión de los neumáticos en tiempo real, lo que permite realizar ajustes dinámicos para optimizar la experiencia de conducción.

El auge de las bicicletas eléctricas

El mundo experimentó un importante “auge de las bicicletas” durante la pandemia de COVID-19, cuando el público buscó hacer ejercicio al aire libre y evitar el transporte público. Para tal fin, bicicletas eléctricas (bicicletas con motor eléctrico integrado para ayudar a la propulsión) surgieron como una alternativa a las tradicionales bicicletas manuales, especialmente en China, Estados Unidos y Alemania. 1,2

Desde entonces, las bicicletas eléctricas se han convertido en algo más que una simple vía para hacer ejercicio o una alternativa ecológica al transporte. El uso de bicicletas eléctricas permite a los ciclistas superar los desafíos que enfrentan los ciclistas tradicionales, como la inclinación, la distancia y el esfuerzo físico, abriendo el ciclismo a un grupo demográfico más amplio de personas, incluidas aquellas con condición física limitada y aquellas que se desplazan por terrenos difíciles.3

Presión de llanta

Los usuarios de bicicletas eléctricas deben garantizar una presión óptima de los neumáticos, lo que garantiza un movimiento suave y eficiente, mientras que una presión inadecuada puede aumentar la resistencia, dificultando el pedaleo y reduciendo la distancia que un usuario puede recorrer en bicicleta.

Una presión inadecuada de los neumáticos también compromete la capacidad de frenado y giro, lo que afecta la seguridad y aumenta el riesgo de reventones o pinchazos.

Los usuarios de bicicletas eléctricas estándar pueden estar acostumbrados a inflar los neumáticos a 70 PSI, la recomendación estándar, pero las presiones de los neumáticos recomendadas en realidad varían según el tipo de bicicleta y neumático:

  • Bicicletas para niños: 20 a 40 PSI
  • Neumáticos estrechos (p. ej., los que se usan en bicicletas de carretera) 80 a 130 PSI
  • Neumáticos medianos (p. ej., bicicletas híbridas) de 50 a 70 PSI
  • Neumáticos gruesos (p. ej., bicicletas de montaña) 30 PSI en carretera, 50 PSI en carretera

Hay otros factores que se deben considerar al determinar la presión de tiempo ideal, como las condiciones de conducción, el peso del ciclista y las preferencias personales. Por ejemplo, las condiciones del terreno de los senderos exigen presiones de 40 a 70 PSI, mientras que de 80 a 130 PSI es óptima para caminos lisos.

Además, para una distribución efectiva del peso, los ciclistas deben inflar los neumáticos traseros a dos PSI por encima del neumático delantero, compensando el peso adicional en la parte trasera de la mayoría de las bicicletas.4,5

Dispositivos para medir la presión.

Merit Sensor ha fabricado dos series de sensores para ayudar eBike usuarios para determinar la presión óptima de los neumáticos: las series RS y CMS.

Estos dispositivos, que cumplen con las restricciones sobre el uso de ciertas sustancias peligrosas en equipos eléctricos y electrónicos (RoHS), integran un diafragma de silicio grabado químicamente con un puente de Wheatstone piezoresistivo para proporcionar lecturas de presión para mejorar la seguridad y el rendimiento.

Serie RS

Desarrollado en Estados Unidos, el Serie RS ha sido diseñado para manejar un rango de presiones de 0 a 500 PSI y representa un sensor y transductor de presión empaquetado no compensado.

La serie RS está destinada a dispositivos de montaje superficial (SMD) y se puede conectar a cables o tubos. Su puerto de presión facilita una conexión sencilla al neumático, lo que garantiza lecturas de presión precisas para mejorar la seguridad y el rendimiento. Con su excelente compatibilidad con medios, la Serie RS es una solución versátil y confiable para monitorear la presión de los neumáticos. 6

Serie CMS

El Serie CMS tiene un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) para calibrar y compensar efectos térmicos y no lineales y un sensor de presión piezorresistivo compacto.

Con 6.8 mm por 6.8 mm, tiene un amplio rango de voltaje operativo, una presión de explosión excepcional y un modo de eficiencia energética. Este sensor fabricado en EE. UU. es ideal para dispositivos pequeños como monitores de presión de neumáticos y puede medir presiones de 2 a 150 PSI. 7

Integración de bicicletas eléctricas

La tecnología Merit Sensor se ha integrado con éxito en varios monitores de presión de neumáticos, como se describe a continuación.

Sensor de presión de neumáticos en tiempo real

La tecnología de Merit Sensor se puede utilizar dentro de un dispositivo sensor de presión de neumáticos para proporcionar datos de presión altamente precisos directamente a un dispositivo inteligente. El producto es fácil de instalar en neumáticos con o sin cámara y permite a los ciclistas tomar decisiones informadas que afectan el desgaste de los neumáticos, la tracción, la comodidad de marcha y la resistencia a la rodadura.8

Esta aplicación puede proporcionar una precisión excepcional de ± 2 % (error total, 0 – 50 °C) y una resolución de < 0.1 PSI.

Monitor de presión y temperatura de los neumáticos

Los monitores de presión y temperatura de doble función se pueden montar fácilmente en la válvula del neumático de una bicicleta eléctrica y brindan información importante a cualquier dispositivo de teléfono inteligente.

La tecnología Merit Sensor permite el control de la presión en tiempo real, lo que garantiza una duración optimizada de la batería y la comodidad del conductor. Además, un sistema de alerta temprana alerta a los ciclistas sobre pinchazos lentos, lo que reduce el riesgo de daños en la llanta y maximiza la seguridad del ciclista.

Revolucionando la conducción en bicicleta eléctrica

El valor de los modos de transporte y ejercicio eficientes y accesibles se ha visto enfatizado por el aumento de bicicletas eléctricas, que ofrecen una alternativa favorable a las bicicletas tradicionales. La expansión del mercado de bicicletas eléctricas ha traído consigo la necesidad de una gestión precisa de la presión de los neumáticos, algo vital para garantizar la seguridad del ciclista y unas condiciones de conducción óptimas, especialmente a velocidades rápidas.

Las series CMS y RS de sensores de presión de Merit Sensor tipifican las recientes mejoras en la tecnología del ciclismo, atendiendo a las diversas necesidades de los ciclistas. Estas tecnologías permiten a los ciclistas disfrutar de paseos más suaves y seguros con un riesgo reducido de daños en los neumáticos y las llantas, una tracción mejorada y una mayor comodidad, marcando el comienzo de una nueva y emocionante era para el ciclismo eléctrico.

Para más información, Cuentanos más sobre vuestra boda especialista de Merit Sensor hoy.

Referencias y lecturas adicionales

  1. Hijo, J., et al. (2022). Neumático triboeléctrico de bicicleta altamente fiable como luz de seguridad para bicicleta autoalimentada y sensor de presión. Nanoenergía. doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106797
  2. Tecnavio. [En línea] Análisis del mercado de bicicletas eléctricas APAC, Europa, América del Norte, América del Sur, Medio Oriente y África (EE. UU., China, Japón, Alemania, Países Bajos): tamaño y pronóstico para 2024-2028. Disponible en: https://www.technavio.com/report/e-bike-market-industry-analysis (Consultado el 07 de febrero de 2024).
  3. Rérat, P. (2021). El auge de la bicicleta eléctrica: ¿Hacia una extensión de la práctica del ciclismo? Movilidades. doi.org/10.1080/17450101.2021.1897236
  4. Propietario de bicicleta eléctrica. [En línea] Presión de neumáticos de bicicletas eléctricas (la mejor PSI para cada condición de conducción). Disponible en: https://electricrideowner.com/ebike-tire-pressure/ (Consultado el 07 de febrero de 2024).
  5. Portavoz. [En línea] Presión de neumáticos de bicicleta: guía rápida sobre el PSI adecuado para neumáticos de bicicleta. Disponible en: https://spokester.com/blogs/news/bike-tire-pressure-quick-guide-to-the-right-psi-for-bike-tires (Consultado el 11 de marzo de 2024).
  6. Sensor de mérito. Hoja de datos: Serie RS. Disponible en: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/RS-series.pdf
  7. Sensor de mérito. Ficha técnica: Serie CMS. Disponible en: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/CMS-Series.pdf
  8. Fuera de campo. [Online] Sensor de presión de aire Quarq TyreWiz - Par. Disponible en: https://www.backcountry.com/quarq-tyrewiz-air-pressure-sensor (Consultado el 07 de febrero de 2024).

Este artículo también está publicado en  AZo Sensors.com

Comprensión del uso y función de los sensores de presión piezoresistivos MEMS

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En esta entrevista, AZoSensors habla con Scott Sidwell, gerente de ingeniería de Merit Sensor Systems, sobre los sensores de presión piezorresistivos MEMS, las matrices de silicio y cómo se utilizan todos ellos en una variedad de industrias.

¿Podría proporcionarnos información general sobre los sensores de presión y su importancia en diversas industrias?

Los sensores de presión son componentes vitales que desempeñan un papel crucial en diversas industrias. Se prevé que el mercado de sensores de presión experimente un crecimiento notable, como lo indican investigaciones recientes, y se espera que alcance casi 24.5 mil millones de dólares en 2028.

Encuentran aplicaciones en automoción, automatización industrial y control de procesos, productos de consumo como buceo, bicicletas eléctricas y, lo que es más importante, en el campo médico.

Los sensores de presión funcionan según el principio de fuerza de un fluido dividida por área. Para ponerlo en perspectiva, consideremos una jeringa: una más pequeña puede generar más presión que una más grande aplicando la misma fuerza. Comprender este concepto es crucial cuando se trata de sensores de presión.

La presión atmosférica es un término que escuchamos a menudo. ¿Podría explicar qué es y su relevancia en el contexto de los sensores de presión?

La presión atmosférica es esencialmente el peso del aire que nos presiona. A medida que se asciende en un avión o nave espacial, el aire se vuelve menos denso, con menos moléculas y menos oxígeno. Es importante considerar la presión atmosférica al medir la presión en su aplicación, ya que determinará el tipo de sensor de presión necesario.

Crédito de la imagen: Mi Sketch/Shutterstock.com

¿Qué otras aplicaciones además de la industria automovilística se benefician de los sensores de presión y cómo se utilizan?

Los sensores de presión encuentran aplicaciones en un espectro diverso de industrias, expandiéndose mucho más allá de su uso tradicional en el sector automotriz. Uno de los sectores en los que los sensores de presión desempeñan un papel fundamental es la industria del buceo. En este campo, se emplean sensores de presión para monitorear la profundidad de los buceadores bajo el agua, permitiéndoles calcular los tiempos de ascenso y descenso con precisión. El hostil entorno submarino requiere mediciones de presión fiables para garantizar la seguridad de los buceadores.

Los sensores de presión se han abierto camino en el mercado de productos de consumo. Por ejemplo, en el ámbito de las bicicletas, especialmente en la categoría emergente de bicicletas eléctricas, los sensores de presión están integrados en varios componentes. Estos sensores se pueden utilizar en amortiguadores, neumáticos y otras piezas críticas de bicicletas para mejorar el rendimiento general y la experiencia del usuario.

¿Cuáles son las aplicaciones típicas de los sensores de presión piezoresistivos y cómo funcionan?

Los sensores de presión piezoresistivos son un subtipo de sensores de presión conocidos por su versatilidad y uso en diversas aplicaciones. Los sensores piezoresistivos funcionan según un principio que implica un cristal de silicio semiconductor dopado, lo que les permite medir la presión de forma más repetible que otras tecnologías.

Para comprender sus aplicaciones típicas, cabe destacar que los sensores de presión piezorresistivos no están restringidos a un solo campo. Se utilizan en una variedad de industrias, incluido el sector médico. En procedimientos médicos como la angioplastia, donde los cirujanos inflan globos dentro de las arterias, los sensores de presión desempeñan un papel crucial. En estos procedimientos, la salida del sensor de presión ayuda al cirujano a controlar el nivel de inflado dentro del balón y a evaluar el estado general del procedimiento.

¿Puede explicar qué es la tecnología MEMS y sus ventajas en el contexto de los sensores de presión?

MEMS significa Sistemas Microeléctricos-Mecánicos y existen muchos tipos diferentes de MEMS. Los pasos de deposición, implantación de iones y difusión son fundamentales para la fabricación de semiconductores, así como la fotolitografía y el grabado de sensores de presión MEMS. Los sensores de presión MEMS cuentan con un diafragma de silicio elástico, lo que significa que están libres de histéresis y fluencia.

Esta elasticidad beneficia al sensor porque le permite sufrir ciclos de presión repetidos sin alterar sus propiedades. Cuando las cosas tienden a moverse o cambiar, casi siempre es el resultado de cómo están empaquetadas, no necesariamente del chip de silicio en sí. Colocar miles de sensores de presión en una oblea también ayuda significativamente a reducir costos.

Merit Sensor tiene su fábrica de obleas en Utah. Hay muchas ventajas al trabajar con un proveedor que tiene su fábrica de obleas. Cuando se trata de desarrollar un nuevo producto, tener tu propia fábrica de obleas es una gran ventaja, ya que te permite controlar la cadena de suministro. Mantener el diseño interno a menudo se considera la clave para el desarrollo y lanzamiento exitoso de cualquier producto.

¿Puede darnos una comprensión básica del sensor de presión MEMS?

La característica clave del diseño de un sensor de presión MEMS es el puente de Wheatstone difundido en el diafragma de silicio. El cambio en la salida de este puente corresponde a un cambio en la presión aplicada. Cuando un cliente necesita un rango de presión más alto, el sensor requiere un diafragma más grueso para manejar el aumento de presión. Por el contrario, para medir presiones bajas, como pulgadas de agua o pascales bajos, basta con un diafragma delgado.

Tras el proceso de fabricación, el silicio se une a una pieza de vidrio. El vidrio puede tener un orificio para crear un respiradero para diversas aplicaciones de presión, o puede sellarse sin orificio. En este último caso, el vidrio y el silicio se unen al vacío.

Cuando no hay ningún agujero en el vidrio, se le conoce como sensor absoluto porque el espacio entre el silicio y el vidrio representa presión absoluta cero.

Hay dos tipos de sensores absolutos fabricados con matrices MEMS. El tipo tradicional no tiene orificio en el cristal posterior, lo que crea una referencia de vacío sellada para una presión absoluta. Sin embargo, este diseño requiere protección para los circuitos en la parte superior para evitar la corrosión y los cortocircuitos debido a la humedad.

Como alternativa existe el sensor absoluto con presión trasera. En este diseño, se agrega un trozo de vidrio a la parte superior del silicio, creando una referencia de vacío sellada en la parte superior y permitiendo la presión trasera sobre el elemento MEMS. Este tipo se usa comúnmente en aplicaciones automotrices y de alta temperatura, así como con líquidos.

Sección transversal de una matriz de silicio MEMS con vidrio superior

¿Puede contarnos más sobre la presión de compensación y otros factores como la no linealidad de la presión y la histéresis?

La presión de compensación es la medición de presión cero a temperatura ambiente. La no linealidad de la presión mide qué tan lineal o no lineal es la salida del sensor desde la presión cero hasta la presión de escala completa, y la histéresis refleja la diferencia entre el cero inicial y el cero de retorno, cuando se aplica y luego se alivia la presión. El elemento sensor MEMS está diseñado para minimizar estas fuentes de error.

¿Cómo influyen los factores relacionados con la temperatura, como TCR y TCS, en el comportamiento de los sensores de presión?

Es posible utilizar el TCR, el coeficiente de resistencia a la temperatura, junto con la detección de presión para determinar la temperatura, porque el TCR cambia significativamente con la temperatura. Es importante tener en cuenta el coeficiente de temperatura de intervalo/sensibilidad, o TCS, especialmente en aplicaciones para amplios rangos de temperatura de funcionamiento. El TCS es negativo y cuando se utiliza el sensor de presión piezoresistivo MEMS, la sensibilidad o el intervalo disminuyen a medida que aumenta la temperatura.

¿Puede explicar la importancia de la precisión en los sensores de presión y cómo se puede lograr?

La precisión de los sensores de presión a menudo se mide como la banda de error total, que incluye errores relacionados con la temperatura y la presión. Lograr precisión implica calibración, y los sensores totalmente compensados ​​con ASIC integrados simplifican este proceso y brindan mayor precisión. La precisión es vital, especialmente en aplicaciones donde las mediciones precisas son fundamentales.

¿Cómo afectan el estrés y otras influencias externas a los sensores de presión?

Estamos muy orgullosos de comprender y caracterizar las fuentes de error que nuestros clientes no pueden compensar: histéresis térmica y estabilidad a largo plazo. Lo último que nuestros clientes quieren es una falla en sus manos, lo que puede ocurrir debido a problemas de estabilidad a largo plazo.

Es importante tener en cuenta que el elemento sensor MEMS también es un buen sensor de estrés. Por ejemplo, un par o un momento de flexión en el elemento MEMS cambiará la salida del puente de Wheatstone. Se puede inducir estrés durante los procesos de embalaje y ensamblaje, lo que afecta el rendimiento del sensor. Con el tiempo, cualquier tensión relacionada con el paquete se aliviará y volverá al equilibrio. Este alivio de tensión se manifestará como un cambio en la compensación del sensor, en otras palabras, deriva de compensación y estabilidad a largo plazo. La manipulación y el embalaje cuidadosos son esenciales para mantener la estabilidad del sensor.

¿Podría explicar cómo los troqueles MEMS son adecuados para una amplia gama de aplicaciones, tanto específicas como generales, y qué factores deben considerar los clientes al seleccionar un sensor de presión?

Los troqueles MEMS son comunes en aplicaciones de transductores o transmisores de presión donde el troquel MEMS está en un cabezal. El cabezal se suelda a una carcasa de acero inoxidable con un diafragma de acero inoxidable. El acero inoxidable es una excelente opción ya que es muy amigable con los medios y la mayoría de las personas suelen estar muy familiarizadas con las capacidades del acero inoxidable. Este paquete es adecuado para muchas aplicaciones industriales.

Después de soldar el diafragma de acero inoxidable y el paquete, se vuelve a llenar de aceite esta carcasa. Un aceite de silicona limpio rodea la matriz MEMS, transmitiendo presión entre el diafragma de acero inoxidable y el diafragma de silicio del elemento MEMS.

En la industria HVAC, la matriz MEMS se puede comprar por separado o empaquetar en nuestra serie LP y colocar en un tablero de control. Estos tableros de control se encuentran en edificios grandes, ya sea en la cima del edificio cerca de la entrada de aire o en el cuarto de servicio del edificio, donde se ubican los intercambiadores de calor y los sistemas de flujo de aire.

Otra aplicación común es el transporte. Los sensores de presión se utilizan ampliamente en varios tipos de automóviles. Esta área continúa creciendo a medida que la legislación impulsa la demanda de mayor eficiencia y emisiones más limpias.

Para obtener más información, vea el seminario web completo a continuación:

Comprensión de los sensores de presión piezorresistivos MEMS: una mirada cercana a una matriz de silicio desde Merit Medical on Vimeo.

 

Sobre el entrevistado

Scott se unió a Merit Sensor en septiembre de 2003. Antes de unirse a Merit Sensor, trabajó en una variedad de funciones de ingeniería con empresas de semiconductores, como ON Semiconductor y Motorola. En su puesto actual, trabaja en estrecha colaboración con los clientes para proporcionar soluciones de detección de presión y soporte técnico.

Scott obtuvo un título en ingeniería química y un MBA de la Universidad Brigham Young. Habla español y le gusta ofrecer su tiempo como voluntario.

Elegir el sensor adecuado para entornos hostiles en la tecnología de pilas de combustible

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Los vehículos eléctricos (EV) han ganado recientemente una gran atención en el cambiante panorama del transporte.

Según las últimas estadísticas, se estima que se venderán 14 millones de vehículos eléctricos en 2023, lo que refleja un aumento interanual del 35%.1 Vehículos eléctricos de pila de combustible También han atraído la atención de los principales actores de la industria automotriz, incluidos Toyota, Honda y BMW.2,3,4

Sin embargo, la fabricación de vehículos eléctricos de pila de combustible plantea importantes desafíos. Su reputación de ser limpios y ecológicos, un remedio para nuestro pasado contaminado, se gana con esfuerzo.

Este artículo detallará los diversos componentes internos de un vehículo eléctrico de pila de combustible, que deben mantener diferentes presiones para garantizar un rendimiento y una seguridad óptimos. Los sensores de presión, situados entre estos componentes, desempeñan un papel crucial en la monitorización del sistema.

 

 

 

 

 

Comprender las pilas de combustible de hidrógeno

Las pilas de combustible de hidrógeno representan una tecnología pionera en energía sostenible. Estas células aprovechan el poder del hidrógeno, combinándolo con el oxígeno del aire para producir electricidad, con solo vapor de agua como emisión.

Actualmente, el uso del hidrógeno como vector energético se destina principalmente a vehículos de carretera. En junio de 2021, más de 40,000 vehículos eléctricos de pila de combustible estaban operativos en todo el mundo, y casi el 90 % se concentraba en cuatro países: Japón, Corea, China y Estados Unidos.5

Se espera que crezca la utilización de pilas de combustible de hidrógeno, con CEM H2I liderando los esfuerzos para promover las tecnologías de pilas de combustible en todo el mundo a través de la colaboración con gobiernos y socios.6

El papel vital de descomprimir el hidrógeno

En un vehículo eléctrico típico de pila de combustible de hidrógeno, el hidrógeno se almacena en un recipiente de alta presión. Sin embargo, debido a que la pila de pilas de combustible funciona de manera óptima a una presión significativamente más baja, es necesario un procedimiento de descompresión para cerrar la brecha entre el tanque de hidrógeno de alta presión y la pila de pilas de combustible.

La descompresión del hidrógeno es crucial para que la pila de combustible funcione eficazmente.7 El hidrógeno, al ser la partícula más pequeña, no afecta la función absoluta del TRVC, lo que hace que el sellado radial sea crítico en el diseño debido al TRVC y la geometría del tapón.

Importancia de los sistemas de gestión del calor en los vehículos eléctricos

La gestión del calor, como los sistemas de refrigeración eficientes, desempeña un papel clave en el rendimiento y la vida útil de las pilas de combustible.8

Asegurarse de que el calor se disipe de manera efectiva es esencial para mantener las piezas críticas como la batería y los sistemas electrónicos dentro de los límites de temperatura requeridos. En el caso de las baterías, esto suele significar el uso de un sistema de gestión térmica de baterías (BTMS) exclusivo.

Mantener la presión adecuada en los sistemas de refrigeración específicos de cada vehículo eléctrico es vital para evitar fugas de refrigerante y posibles daños a los componentes.9

Importancia de los sensores de presión en la tecnología de pilas de combustible

La medición precisa de la presión es esencial durante la generación de energía y la gestión del calor. Se necesitan sensores de presión precisos para monitorear el flujo de gas en las tuberías y mantener niveles adecuados de refrigerante en el sistema de enfriamiento.

Los sensores enfrentan desafíos en entornos hostiles con sustancias corrosivas, cambios de temperatura y fluctuaciones de alta presión. Por lo tanto, los sensores de presión implementados en estos entornos deben diseñarse para soportar condiciones duras.

Presentamos la serie TRVF de sensores de presión de Merit Sensor

Merit Sensor, un jugador destacado en sensores de presión piezoresistivos, diseñó la serie TRVF para satisfacer las necesidades de la industria. Estos sensores se integran perfectamente en los circuitos de refrigerante y suministro de hidrógeno de los sistemas de pila de combustible, lo que garantiza una estabilidad de primer nivel.

Capaz de soportar temperaturas de -40 °C a 150 °C, la serie TRVF cuenta con una durabilidad excepcional gracias a su trío de materiales: silicio, vidrio y cerámica. Estos sensores están diseñados para soportar las duras condiciones dentro de los entornos de pilas de combustible.

Los materiales antes mencionados también garantizan la compatibilidad con diversos líquidos, vapores y gases, desde combustible hasta agua, lo que garantiza longevidad y confiabilidad en entornos operativos desafiantes.

La serie TRVF, que cubre un rango de presión de 2 a 15 bar, ofrece mediciones precisas y una salida de voltaje analógica precisa, lo que permite un monitoreo efectivo de las presiones de gas y líquido para optimizar la generación de energía y mejorar los procesos de gestión del calor.10

El gráfico ilustra los resultados de estabilidad de la serie TRVF medidos a 150 °C durante 1300 horas.

Fiabilidad mejorada en mediciones del circuito de refrigerante

Los sensores TRVF han sido diseñados para recopilar mediciones de presión desde su superficie posterior. Esto se logra sellando herméticamente la matriz de silicio MEMS encima de un puerto cerámico, asegurando que el medio solo toque los materiales humedecidos deseados.

Esta funcionalidad permite que el sensor proporcione lecturas confiables de manera constante dentro del sistema de refrigerante, lo que garantiza un control eficiente del refrigerante y contribuye a la efectividad y el rendimiento generales del sistema de celda de combustible.10

Medido bajo presión: al servicio de la tecnología de pilas de combustible con la serie TRVF

La introducción de Merit Sensor Serie TRVF Marca un avance significativo en la tecnología de pilas de combustible, ya que aborda la necesidad crucial de sensores duraderos y precisos capaces de soportar las duras condiciones dentro de los sistemas de pilas de combustible.
Con su construcción robusta y rendimiento confiable, la serie TRVF está posicionada para tener un impacto significativo en el impulso del avance de soluciones de energía y transporte sustentables, estableciendo un nuevo estándar de excelencia en tecnología de detección para entornos hostiles de celdas de combustible.

Referencias y lecturas adicionales

  1. AIE. Perspectiva global de vehículos eléctricos 2023: resumen ejecutivo. Disponible en: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2023/executive-summary (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  2. Toyota. Toyota lanza el nuevo Mirai. Disponible en: https://global.toyota/en/newsroom/toyota/33558148.html (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  3. honda. Honda comenzará la producción estadounidense de vehículos eléctricos de pila de combustible en 2024. Disponible en: https://hondanews.com/en-US/releases/honda-to-begin-us-production-of-fuel cell-electric-vehicles-in-2024 (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  4. BMW. BMW Group lleva los coches de hidrógeno a las carreteras: se lanza la flota piloto BMW iX5 Hydrogen. Disponible en: https://www.press.bmwgroup.com/global/article/detail/T0408839EN/bmw-group-brings-hydrogen-cars-to-the-road:-bmw-ix5-hydrogen-pilot-fleet-launches?language=en (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  5. IRENA. Hidrógeno: descripción general. Disponible en: https://www.irena.org/Energy-Transition/Technology/Hydrogen (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  6. AIE. Iniciativa de Hidrógeno de la CEM. Disponible en: https://www.iea.org/programmes/cem-hydrogen-initiative (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  7. Qian, JY., et al. (2019) Análisis de descompresión de hidrógeno mediante válvulas Tesla multietapa para pila de combustible de hidrógeno. Revista Internacional de Energía del Hidrógeno. doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.03.235.
  8. Ahn, JW., et al. (2008) Controles de refrigerante de un sistema de pila de combustible PEM. Revista de fuentes de energía. doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.12.066
  9. Profesionales del servicio de vehículos. Servicio de sistemas de refrigeración híbridos y EV. Disponible en: https://www.vehicleservicepros.com/service-repair/battery-and-electrical/article/21197978/hybrid-and-ev-cooling-system-service (Consultado el 31 de agosto de 2023).
  10. Sensor de mérito. Serie TRVF: ¡Disponible ahora! Disponible en: https://meritsensor.com/products/trvf-series/ (Consultado el 31 de agosto de 2023).

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Creación de sensores de presión arterial precisos para equipos médicos

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En la industria médica, el control de la presión arterial es esencial. Las lecturas se utilizan para evaluar la salud general y diagnosticar enfermedades. La presión arterial alta, también conocida como hipertensión, es un riesgo grave para la salud y también puede ser indicativo de otros problemas de salud.1

Por lo tanto, los datos de control de la presión arterial precisos y confiables son esenciales para garantizar resultados de salud positivos para los pacientes. El control de la presión arterial no solo es necesario para el uso estándar, sino que es fundamental cuando se trata de controlar el estado de un paciente en línea durante operaciones quirúrgicas críticas.

Oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) es una aplicación médica crucial que requiere un monitoreo en línea preciso. ECMO se usa en ciertos procedimientos quirúrgicos donde las funciones cardíacas y pulmonares del paciente están comprometidas o para pacientes críticamente enfermos.

En una máquina ECMO, la sangre se bombea fuera del cuerpo para eliminar el dióxido de carbono y reoxigenarla antes de devolverla al paciente.2  ECMO es un sustituto factible de la ventilación mecánica, ya que puede reducir el daño pulmonar invocado por la presión positiva utilizada en estos métodos.

El equipo de monitoreo de la presión arterial es esencial cuando se trata de monitorear la condición de un paciente y la máquina ECMO en sí.3 Un nivel saludable típico de presión arterial es tradicionalmente inferior a 120/80 mmHg. Sin embargo, se puede observar que la presión arterial baja desciende hasta 90/60 mmHg.

En aplicaciones como ECMO, los monitores de presión arterial con un rango de lectura extendido pueden ser muy beneficiosos.

Máquina ECMO con sensor de presión de rango extendido de la serie BP.

Sistemas de sensores de mérito

Sistemas de sensores de mérito es una empresa líder en la industria de renombre mundial con experiencia en el diseño y la producción de sensores de presión basados ​​en tecnología piezorresistiva de alta precisión. La empresa ofrece sensores de presión para aplicaciones de control de la presión arterial y una gama de equipos médicos.

Las mediciones de la presión arterial del paciente pueden verse significativamente afectadas por el entorno de reposo. Una forma en que se puede mejorar la calidad de los datos es mediante la medición ambulatoria de la presión arterial, en la que se utilizan dispositivos portátiles para registrar las mediciones de la presión arterial a lo largo del día.4

Sensores y conjuntos piezorresistivos MEMS, como el Serie BP, son ideales para aplicaciones portátiles de control de la presión arterial debido al tamaño compacto de su sensor.

Merit Sensor tiene una variedad de sensores disponibles para aplicaciones de monitoreo de presión arterial. Estos incluyen la serie BP, que funciona en rangos de presión normales, y una versión de rango extendido adecuada para aplicaciones como ECMO, donde las mediciones se deben realizar en un amplio rango de -500 a 1000 mmHg.

El BP+T está diseñado para aplicaciones ultracompactas que además miden rangos de temperatura.

Sensores de la serie BP

Sensores de control de la presión arterial de Merit Sensor son ideales para aplicaciones y mediciones de control de presión arterial invasivas, como ECMO.

La configuración estándar de la serie BP BP0001 cubre el rango de presión de -30 a 300 mmHg, proporcionando una señal confiable que no necesita ninguna corrección de temperatura (temperatura de funcionamiento de 15 a 40 °C).

Un sensor ultracompacto con un diseño extremadamente robusto, el sensor es adecuado para lecturas de presión de explosión de hasta 800 psi. Además, cumple con los estándares AAMI BP22 y RoHS.

Los sensores proporcionados por Merit Sensor Systems se pueden integrar fácilmente en una gama de dispositivos médicos, con almohadillas de soldadura estándar que brindan conectividad. El diámetro de sello estándar es de 4.8 mm (BP0001) y un diámetro de sello más pequeño de 3.2 mm (BP0002), lo que minimiza el espacio total del dispositivo.

El pequeño diámetro del sello en los sensores reduce la cantidad de sangre en contacto con el sensor, lo que minimiza el riesgo de coagulación, lo que puede disminuir el flujo sanguíneo general y causar problemas con las lecturas.

Junto al sensor, se utiliza un gel dieléctrico médico compatible con los medios para aplicaciones médicas. La serie BP también incluye un archivo IMDS para una verificación de compatibilidad de medios rápida y sencilla, lo que minimiza el tiempo necesario para desarrollar prototipos de dispositivos.

       

Diámetro de sello estándar de 4.8 mm de la serie BP               Diámetro de sello pequeño de 3.2 mm de la serie BP

Alcance extendido

La configuración extendida de la serie BP proporciona mediciones en el rango de -500-1000 mmHg y puede usarse en aplicaciones como ECMO. El sistema opera en un rango de presión más amplio que la configuración estándar.

Los sensores de monitoreo de presión arterial de Merit Sensor Systems están diseñados para manejar condiciones de alta presión y proporcionar lecturas precisas en todo su rango operativo.

Con una vida útil extendida del producto de hasta tres años, las soluciones que ofrece Merit Sensor Systems extienden la vida útil de los dispositivos médicos y aseguran que los monitores de presión sigan funcionando, ya sea que se usen como soluciones a corto o largo plazo.

Estadísticas de rango de presión extendido de la serie BP

El siguiente gráfico muestra los límites de las especificaciones de sobrepresión para la serie BP extendida entre -500 y 1000 mmHg. Los resultados de la prueba están disponibles en el Informe de sobrepresión/precisión.

El sensor BP + T, que integra mediciones de presión y temperatura en un solo dispositivo, está disponible como opción de actualización. El sensor BP + T es un sensor de medición de flujo de entrada directo que puede monitorear la presión y la temperatura en una sola ubicación.

La lectura de temperatura es directamente proporcional a la lectura óhmica del termistor incorporado, que está recubierto con una sustancia compatible con los medios. Dos pads adicionales proporcionan la conexión eléctrica de medición de temperatura (Kelvin-Point).

El sensor BP + T también es geométricamente compatible con el BP0001 y las configuraciones generales de la serie BP. Los archivos del modelo 3D están disponibles para la verificación de esta capacidad de integración.

Serie de presión arterial + temperatura

Aplicaciones

Los dispositivos de Merit Sensor se utilizan actualmente en varias terapias novedosas de apoyo pulmonar y sensores de presión arterial como parte de sistemas de apoyo cardiopulmonar de respuesta de emergencia ligeros y portátiles.

Los sensores de presión arterial de Merit Sensor Systems son de alta calidad y pueden manejar los picos de presión que se encuentran en las aplicaciones ECMO. Además, los sensores son rentables, incluso para dispositivos médicos desechables.

Sensor de mérito de contacto para averiguar cuál de sus sensores de presión es la mejor opción para su aplicación de control de la presión arterial y cómo beneficiarse de su experiencia técnica y soporte.

Los sensores robustos y confiables de Merit Sensor ofrecen a los expertos clínicos la más alta garantía de calidad para aplicaciones médicas.

Referencias y lecturas adicionales

  1. Elliott, WJ (2003). El impacto económico de la hipertensión. El diario de la hipertensión clínica, 5 (3), 3 – 13. https://doi.org/10.1111/j.1524-6175.2003.02463.x
  2. Patel, AR, Patel, AR, Singh, S., Singh, S. y Khawaja, I. (2019). Usos aplicados de la terapia de oxigenación por membrana extracorpórea Diferentes modos de terapia ECMO. Cureus, 11 (7), e5163. https://doi.org/10.7759/cureus.5163
  3. Mossadegh, C. (2017). Monitorización del ECMO. En: Mossadegh, C., Combes, A. (eds) Nursing Care and ECMO. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20101-6_5
  4. Turner, JR, Viera, AJ y Shimbo, D. (2015). Monitoreo ambulatorio de la presión arterial en la práctica clínica: una revisión. The American Journal of Medicine, 128(1), 14–20. https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2014.07.021

Mejora del rendimiento del transductor de presión con el troquel de la serie S

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Un transductor de presión es capaz de medir con precisión la presión. Convierte la presión aplicada en una señal eléctrica y se puede clasificar como un dispositivo de medición de presión activo o pasivo.

varios diseños de transductores de presión están disponibles dependiendo de si se requieren mediciones de presión absoluta o relativa.

Originalmente desarrollados para medir cambios de presión mínimos, los transductores de presión obtuvieron una adopción comercial generalizada en las décadas de 1960 y 70 al introducir dispositivos basados ​​en película delgada, silicio y cuarzo. Esto los convirtió en una opción popular para medir presiones altas y bajas.1

Un transductor de presión consta de dos componentes principales: un dispositivo sensible a la presión y un elemento de transducción que convierte los cambios del dispositivo en una señal eléctrica.

Existen varios diseños de transductores de presión que utilizan métodos como el desplazamiento de galgas extensométricas o el movimiento de membranas. La elección del diseño depende de los rangos de presión que deben medirse.

¿Cómo funcionan los transductores de presión?

Los transductores de presión miden presiones estáticas o dinámicas, dependiendo de si el objeto medido está estacionario o sujeto a una fuerza aplicada.2

Los medidores de tensión piezorresistivos se emplean comúnmente para medir presiones estáticas.

Estos manómetros están unidos a un diafragma que se deforma bajo presión, lo que provoca un cambio en la resistencia que proporciona una señal eléctrica medible. Este cambio en la resistencia se convierte en un voltaje medible usando la configuración del circuito.

En el caso de transductores de presión altamente compactos, un sistema microelectroquímico (MEMS) se utiliza el dispositivo.

Los transductores de presión basados ​​en MEMS funcionan con principios similares a los de sus contrapartes más grandes, donde la deformación en el medio de detección genera una señal eléctrica. Sin embargo, los dispositivos MEMS son mucho más pequeños y responden mejor incluso a cambios de presión menores.3

Para aplicaciones remotas como el monitoreo ambiental en vehículos aéreos no tripulados (UAV), los sensores MEMS ofrecen ventajas como el bajo consumo de energía y la construcción liviana.4

Sensor de mérito serie S

La serie S, desarrollada por Merit Sensor, es un logro notable en el desarrollo y la fabricación de sensores. Estos troqueles de presión de silicio MEMS utilizan un diafragma delgado y flexible como medio de detección.

La desviación del diafragma, causada por la presión, altera la capacitancia entre dos placas. Esta alteración se puede convertir en una señal eléctrica para proporcionar lecturas de presión.

Para ofrecer un rendimiento, una precisión y una fiabilidad incomparables en la detección de presión, la serie S aprovecha la tecnología de vanguardia MeritUltra™ de Merit Sensor. Estos troqueles están diseñados para operar de manera efectiva en varias presiones, de 5 a 300 psi, lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones.

Al incorporar la tecnología MeritUltra™, los troqueles de la serie S ofrecen un impresionante rango de temperatura de funcionamiento de 40 °C a 150 °C sin comprometer el rendimiento.

La precisión excepcional de los troqueles de la serie S permite a los diseñadores lograr precisiones superiores al 0.1 % de la escala completa, lo que los hace adecuados incluso para las aplicaciones de alta precisión más exigentes. La Serie S está disponible con y sin vidrio.

Archivo JPG del elemento de detección MEMS de la serie S de Merit Sensor

Precisión y confiabilidad insuperables

La calibración de alta calidad es un factor crítico en la detección de presión. Traducir con precisión el movimiento del diafragma en valores de presión significativos requiere una caracterización completa del cambio de resistencia en respuesta a la presión aplicada.

Para asegurar esto, cada Matriz de la serie S se somete a pruebas eléctricas a nivel de oblea cuando se construye en la fábrica de obleas de Merit Sensor Systems en South Jordan, Utah, EE. UU. Los troqueles se pueden empaquetar montándolos en una placa de circuito e incorporando la electrónica de amplificación de señal necesaria.

Se emplean procedimientos de prueba y calibración extensos y rigurosos, lo que garantiza que los troqueles estén listos para proporcionar mediciones confiables de inmediato.

La robustez, la confiabilidad y el excelente rendimiento técnico de los troqueles de la serie S los convierten en la opción preferida de muchos ingenieros cuando construyen transductores de presión.

Su compatibilidad con una amplia gama de condiciones ambientales, su excelente sensibilidad y su tamaño compacto los hacen ideales para numerosas aplicaciones, incluidos los sectores industrial, automotriz y médico, donde los componentes deben cumplir requisitos reglamentarios adicionales en cuanto a confiabilidad y rendimiento.

Ya sea que los clientes requieran transductores de presión para la industria aeroespacial, automotriz, ingeniería de dispositivos médicos o cualquier otra aplicación, comunicarse con Merit Sensor Systems les permitirá explorar los beneficios de incorporar sus troqueles de presión de última generación en sus dispositivos, lo que conducirá a mayor confiabilidad y rendimiento.

Con el respaldo y el soporte experto de los equipos profesionales experimentados de Merit Sensor, el cliente recibe una alta confiabilidad en las mediciones, un soporte completo antes y después de la venta y asesoramiento técnico experto.

Referencias y lecturas adicionales

  1. Middelhoek, S. (2000). Celebración de las décimas jornadas de transductores: Pasado, presente y futuro de la investigación y desarrollo de transductores. Sensores y actuadores, 82, 2–23. https://doi.org/10.1016/S0924-4247(99)00395-7
  2. Frijol, VE (1994). Metrología de Presión Dinámica. Metrología, 30, 737. https://doi.org/10.1088/0026-1394/30/6/037
  3. Adams, TM y Layton, RA (2010). Introducción a la fabricación y aplicaciones de MEMS. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09511-0
  4. Jang, JS y Liccardo, D. (2006). Automatización de UAVS pequeños utilizando un sensor MEMS de bajo costo y una plataforma informática integrada. 2006 IEEE/AIAA 25.ª Conferencia sobre sistemas de aviónica digital, 1–9. https://doi.org/10.1109/DASC.2006.313772

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Fondo transparente del logotipo del sensor de mérito