Instrumentación de Instrumentación de medida de presionesmedida de presiones

• INTRODUCCION • La medida y el registro de presiones son muy frecuente tanto en laboratorios como en la industria para verificación de procesos industriales, para determinar junto con la temperatura el estado

de un gas, a la salida y entrada de las máquinas de fluido, para seguridad de personas y equipo• Los medidores de presión han de ser muy variados ya que en las industrias se mide presiones desde

un vacío absoluto del 100 por 100 hasta 10.000 bar, y en medios muy diversos• Los manómetros pueden clasificarse según los siguientes criterios• 1ª clasificación: según la naturaleza de la presión medida• Instrumentos que miden la presión atmosférica• Instrumentos que miden la presión relativa• Instrumentos que miden la presión absoluta• Instrumentos que miden diferencia de presiones• Instrumentos que miden presiones muy pequeños• 2ª clasificación: se clasifican en mecánicos y eléctricos

TUBO PIEZOMÉTRICO

• El tubo piezométrico o manómetro es un tubo transparente recto o con un codo en el que estando conectado por uno de los lados a un recipiente en el cual se encuentra un fluido, el nivel se eleva hasta una altura equivalente a la presión del fluido en el punto de conexión u orificio piezométrico

MANÓMETROS DE LÍQUIDOSEstos son los elementos con los que se mide la presión positiva, estos pueden adoptar distintas escalas. El manómetro más sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado en U que contiene un líquido apropiado (mercurio, agua, aceite, entre otros). Una de las ramas del tubo está abierta a la atmósfera; la otra está conectada con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir. El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en

, haciendo contacto con la columna líquida. Los fluidos alcanzan una ∪configuración de equilibrio de la que resulta fácil deducir la presión absoluta

BAROMETRO DE CUBETAEn una cubeta con mercurio está sumergido un tubo lleno de mercurio, cerrado en la parte superior y abierto en la parte inferior donde está sumergido. El tubo debe tener unos 800 mm de altura. La presión atmosférica que actua sobre la superficie del mercurio de la cubeta, permite que el nivel del mercurio del tubo descienda hasta una altura que equilibre dicha presión. Midiendo los mm de esa columna se obtiene la presión en mm de mercurio de la atmósfera en ese momento. Sabiendo que 760 mm de mercurio equivale a 1 atmósfera se puede calcular la presión en atmósfera.

BAROMETRO EN UBásicamente consiste en un tubo en forma de U, parcialmente lleno con un líquido (normalmente mercurio), abierto por un extremo y cerrado por el otro, con el vacío en este último extremo.

A mayor presión atmosférica, mayor presión habrá en el líquido en el extremo abierto y este empuje hará que el líquido baje en ese lado y suba en el extremo cerrado.

MANOMETRO EN U DE LIQUIDO PARA PRESIONES RELATIVAS

Mide presiones relativas positivas o negativas se escoge como liquido manométrico adecuado a las presiones cuya medición se destina el nanómetro Para medir pequeñas presiones, generalmente se emplea el agua, tetracloruro de carbono, tetra bromuro de acetileno y bencina, como líquidos indicadores, en cambio el mercurio es usado con preferencia, en el caso de presiones elevadas.

VACUOMETRO EN U DE LIQUIDO PARA PRESIONES ABSOLUTAS

Sirve para medir presiones en líquidos, empleando un líquido manométrico no miscible, y gases. El desnivel creado en la columna del manómetro es ∆h la lectura de este vacuometro como la de todos los manometros de liquido se basa en la siguiente ecuación

Si el punto 2 esta mas bajo que el punto 1 su presión es la del punto 1 + (densidad x g x la profundidad a que se encuentra 2 con relación a 1) por el contrario si el punto 2 esta mas alto que el 1 su presión es la del punto 1 – (densidad x g x la altura a que se encuentra 2 con relación a 1

MANÓMETRO Y VACUÓMETRO DE CUBETA

El manómetro o Vacuómetro de cubeta evita errores si el área de la cubeta es lo suficientemente grande. El cero se ajusta de una vez para siempre.

MANÓMETRO DIFERENCIAL

Mide la diferencia de presiones entre dos puntos.

Donde

Pm = densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio

P = densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura (color verde). Si se tratara de gas, el término podría despreciarse.

PIEZÓMETRO DIFERENCIAL

Mide diferencias de presiones en líquidos solamente.Diferencia del manómetro diferencial ordinario en que no precisa del liquido manométrico especial.Consta de dos tubos de vidrio 1 y 2 (sirven para conectar con los puntos donde se desea hacer la medición)Una caja 3 ()Conducto 4 (suministra aire)Válvulas de tres pasos 5 y 6 (desconectar el manómetro y purgar aire)

MICROMANÓMETRO DE TUBO INCLINADO

Liquido manométrico suele ser alcoholSe utiliza para medir con precisión pequeñas presiones 250 – 1500PaTiene la ventaja de la amplificación que se obtiene en la lectura LLa cantidad del desplazamiento del liquido es vista y medida a través de las graduaciones del tubo, produciendo un valor de presión.

VENTAJAS DE ESTE DISPOSITIVO

Una pequeña cantidad de presión contra el manómetro inclinado producirá un gran movimiento del liquido relativo a las graduaciones del tubo.La escala es muy precisa, hasta una centésima de pulgada.El diseño simple del manómetro lo hace una herramienta de bajo costo.

MULTIMANÓMETROS

Se utiliza en los laboratorios con mucha frecuencia para medir varias presiones simultáneamente. Túneles aerodinámicos (túneles de viento) Bancos hidrostáticos Equipos de fricción en tuberías, etc.

MANOMETRO DIFERENCIAL TORICO

Se utiliza frecuentemente como manómetro diferencial (diferencia de presión entre dos puntos) Mide diferencias de presiones entre 1 bar y 250 mbar según el liquido manometrico.

VENTAJAS• Sencillez de construccion y bajo precio• Gran presicion

DESVENTAJAS• Gama relativa pequeña de presiones medibles (no aconsejable para presiones grandes, max. 4 bar)• Fragilidad del instrumento de vidrio.

MANÓMETROS ELÁSTICOS

CARACTERISTICAS:A diferencia de los de liquido tienen una gama de presiones muy ampliaPueden medir inclusive mas de 10000 bar Muy sencillos y robustos en su estructura y construcion Tamaño pequeño, lo hace muy manejable Practico para la utilizacion en la industria

CONSTRUCCION:La presion del fluido actua sobre un resorte, un tubo elastico, una membrana ondulatoria, fuelle metalico, etc. Luego a traves de estos elementos la deformacion se transmite a la aguja indicadora, que recorre una escala graduada.

MANOMETRO DE TOBO DE BOURDON PARA PRESIONES ABSOLUTAS

Sirve para medir presiones absolutas. Se hace el vacio en el interior del tubo elastico. La deformacion es transmitida por el piñon a la aguja indicadora. Se prefiere rellenos con glicerina para evitar vibraciones de la aguja Su intervalo de trabajo es de 35 kPa a 100kPa Puede fallar por fatiga, explocion, corrocion, sobrepresion. Puede afectar su buen funcionamiento la temperatura ambiente sobre la cual esta trabajando el instrumento.

MANOMETRO DE TOBO DE BOURDON PARA PRESIONES RELATIVAS

El funcionamiento es el mismo que el anterior, con la diferencia que la presión a medir actúa ahora en el interior del tubo. Se puede medir presiones desde 1 bar hasta 10000bar Los mas exactos tienen una precisión de 0,1 al 0,6% Manómetros clásicos 1 al 1,6%

MANOMETRO DE MEMBRANA

El organo eslastico es una membrana metalica ondulada La deformacion originada por la presion se transmite a la aguja Son apropiados para medir depresiones y presiones estas ultimas de hasta 25 bar

MANÓMETRO DIFERENCIAL COMBINADO DE DIAFRAGMA Y RESORTE

Sobre una cara del diafragma actúa una presión y y sobre la cara opuesta actúa la otra presión. La deformación de la membrana y la lectura de la aguja es función de la diferencia de presiones.

MANÓMETRO DE FUELLE METÁLICO

VENTAJAS:Son portatiles, universales, miden presiones absolutas o relativas según para lo que fueron construidos.Presiones relativas se llaman vacuómetros (vacuo-manómetros)Gama amplia de presiones medibles

DESVENTAJAS:Sujetos a deformaciones remanentes, desgaste de mecanismos de transmision.Se aconseja periodico mantenimiento.Incluir llave de paso para proteccion de los elementos

Manómetro de Émbolo

1. Son instrumentos de gran precisión2. Se prestan a medir grandes Presiones3. Se emplean como taradores de Manómetros4. También se le conoce como manómetro de pesos muertos.

manómetro de embolo como tarador de manómetros

1. tiene una exactitud del 1/1.000 hasta el 1/10 000 de la presión medida2. un pistón 1 que se mueve libremente con alguna mínima en el cilindro 23. su cara inferior a la presión de aceite, cuya viscosidad se escoge de acuerdo

con el juego existente del embolo y el cilindro

manómetro de embolo y manómetro de embolo y resorteresorte

1. se aplica a la construcción de manómetros apropiados a las presiones más elevadas o también a casos como, por ejemplo el de las prensas hidráulicas, donde la presión fluctúa violentamente y hay que sacrificar la presión a la robustez.

transductores de presión eléctricos

Transforman la energía de una clase en energía de otra clase Los medidores de presión transforman la medida de presión en medida eléctricaSon muy apropiados para al medición de presiones muy pequeñas o presiones muy grandesMediciones instantáneasLa precisión es menor que os otros tipos de manómetros

Transductores de resistencia

La presión altera la resistencia La medición eléctrica de esta variación es medida de la presión

Transductores de capacidad

Una de las placas de el condensador es al mismo tiempo membrana sobre la que actúa, deformándola y variando la capacidad del condensador con la distancia entre palancas.Esta variación se mide eléctricamente

Transductores de inducciónLa fuerza electromotriz obtenida es proporcional al campo inductor, a la distancia entre electrodos de captación y a la velocidad del fluido, por tanto manteniendo constantes los dos primeros, se obtiene una indicación de la velocidad, y para sección y densidad constantes de manera indirecta de caudal. El método de medida tiene la ventaja de no interrumpir el flujo, por tanto no hay pérdidas de carga, por otro lado es apto para líquidos corrosivos o muy viscosos. Sin embargo las medidas pueden tener errores si la tubería no está completamente llena o si hay burbujas, y la fuerza electromotriz depende de la permeabilidad magnética del fluido.

Transductores piezoeléctricos

Son materiales cristalinos que al deformarse físicamente por la acción de la presión generan una señal eléctrica

Transductores potencionométricos

Transductores Potenciométricos Son aquellos transductores que dan a indicar un aumento o reducción de una variable ideal dada por la ROM de la ECU hacia el transductor o sensor por la acción o fuerza ejercida por cambio deposición dado por una condición generando una variable Real .Entre ellos están los Sensores de ángulo de la mariposa, sensor de pedal de aceleración, sensor de nivel de combustible

Transductores de bandas extenso métricas

Integrantes:

Cesar Alejandro Bermeo PachecoAndrea Paola Torres Cárdenas

Gustavo Antonio Ureña Ordoñez