instrumentos presión
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Yuridia Antuna
Carolina Núñez
Efraín Ávila
Mariana Barraza
Alexis Gallegos
Andrea Moran
Gladys Mauricio
Cristina Hernández
Presión
Fuerza ejercida sobre una superficie por
unidad de área. En ingeniería; fuerza
ejercida por un fluido por unidad de área
de la superficie que lo encierra.
Presión (P)
Fuerza (F)
Área(A)
Razones por las cuales en un determinado proceso se debe medir presión:
• Calidad del producto
• Por seguridad
• En aplicaciones de medición de nivel.
• En aplicaciones de medición de flujo.
En el sistema Internacional de
Unidades, la unidad de medida de
presión es el Pascal (Pa), que se
define como la fuerza ejercida por
un Newton (N) sobre un área de
un metro cuadrado (m2). O sea,
Pa = N/m2.
Esta es una unidad de presión muy
pequeña, pero el kilo pascal (KPa),
1.000 Pa, permite expresar
fácilmente los rangos de presión
comúnmente más usados en la
industria petrolera. Otras de las
unidades utilizadas son el Kilogramo
por centímetro cuadrado
(Kg./cm2); libras por pulgada
cuadrada (Psi); bar, y otros.
Factores de conversión para unidades de presión
Medidores de presión
Instrumentos de precisión para medir la
presión (sanguínea, líquidos y gases) en
tuberías o tanques de almacenamiento y
la presión atmosférica.
Dependiendo de las aplicaciones de los
medidores de presión, son las unidades
disponibles para sus resultados, además
de que algunos reciben nombres
diferentes dependiendo también del tipo
de presión que van a medir.
Manómetro de presión tipo Bourdon
Consiste de una caratula calibrada (PSI o KPA) y una aguja indicadora conectada atraves de una articulacion a tubo curbado de metal flexible (Bourdon) haciendo un desplazamiento de punta.
Con frecuencia se emplea en el laboratorio como un patrón secundario de presión.
Tipos de material
Cobre, Berilio, Bronce fosfatado y Monel
Aplicaciones
Medición directa en controladores, transmisores y registradores.
Ventajas
Bajo costo
Construcción simple
Existen diferentes tipos de medidores
Tipo C Tipo espiral Tipo helicaidal
Manómetro de columna liquido ‘‘U’’
Utilizado para la medición de la presión
en fluidos, generalmente determinando
la diferencia de la presión entre el fluido
y la presión local .
El manómetro se usa en situaciones de
laboratorio, la presión atmosférica y
otras presiones se expresan a menudo
en centímetros de mercurio o pulgadas
de mercurio.
Consiste en un tubo en forma de Uque generalmente contiene mercurio.
Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el mercurio busca su propio nivel. El nivel de liquido aumenta en la rama de menor presión y disminuye en la otra. La diferencia entre los niveles, es función de las presiones aplicadas y del peso especifico del liquido del instrumento.
Aplicaciones
• Hidraulica
• Neumatica
• Aire acondicionado
• Electro medicina
• Control de procesos
Barómetros
Miden la presión ejercida por el peso de
la atmosfera por unidad de superficie,
dependiendo del sistema de medición
que se utilice. Las diferentes
dimensiones utilizadas para la presión
atmosférica comprenden los kilogramos
por centímetro cuadrado, libras por
pulgada cuadrada, milímetros de
mercurio y atmósferas, entre otros.
Barómetro de mercurio
Formado por un tubo de vidrio de unos
850 mm de altura, cerrado por el
extremo superior y abierto por el inferior.
Cuando el tubo se llena de mercurio y se
coloca el extremo abierto en un
recipiente lleno del mismo líquido, el
nivel del tubo cae hasta una altura de
unos 760 mm por encima del nivel del
recipiente y deja un vacío casi perfecto
en la parte superior del tubo
Las variaciones de la atm hacen que el líquido del tubo suba o baje.
El nivel de mercurio se lee con una escala graduada denominada nonius y se efectúan las correcciones oportunas según la altitud y la latitud, la temperatura y el diámetro del tubo, la lectura de un barómetro de mercurio puede tener una precisión de hasta 0,1 milímetros.
Manómetro de diafragma
Sirve para medir la fuerza sobre un área, esta fuerza es la que deforma el diafragma.
Si el diafragma es delgado puede medir pequeñas variaciones de presión y si es grueso, puede medir grandes presiones.
La deformación del diafragma puede cerrar un interruptor que libere un mecanismo de desfogue.
Principio
Las presiones actúan sobre dos cámaras
de presión separadas por un diafragma
elástico.
La diferencia de presión que se
presenta en las cámaras lleva a una
desviación del diafragma contra un
resorte de compresión y genera la
trayectoria de medición.
Manejo
Va sujeta a un pistón o una superficie
sujeta a un resorte. Se cuenta con
aguja indicadora que va acoplada
mecánicamente al resorte con el
objeto de indicar la presión para
cualquier deformación que se
produzca.
Ventajas
• Diseñados para medir presiones
de gases de combustión.
• Pueden soportar sobrecargas
repentinas de presión.
Tubo de Pitot
Se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso
La presión dinámica es
cuando los fluidos se
mueven, se produce un
incremento de la presión
estática al chocar.
La presión estática es
la que tiene un fluido,
independien-
temente de la
velocidad del mismo.
Mide la velocidad del viento en
aparatos aéreos y para
cuantificar las velocidades de
aire y gases en aplicaciones
industriales.
Mide la velocidad en un punto
dado de la corriente de flujo, no
la media de la velocidad del
viento.
Manómetros metálicos
La presión da lugar a
deformaciones en una cavidad o
tubo metálico, denominado tubo
de Bordón en honor a su inventor.
Estas deformaciones se transmiten
a través de un sistema mecánico a
una aguja que marca
directamente la presión sobre una
escala graduada.
Manómetro liquidoEmplean, como líquido manométrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U. El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una sola. En ambos casos la presión se mide conectando el tubo al recipiente que contiene el fluido por su rama inferior abierta y determinando el desnivel h de la columna de mercurio entre ambas ramas.
Especificaciones para manómetros
Cuando se selecciona un manómetro,
deberá considerarse el medio en el cual
será operado, las condiciones del
proceso (temperatura, humedad,
presión ambiental, viscosidad, corrosión,
etc.) son definitivos para nombrar el
criterio en la selección de material,
rangos de operación y accesorios a utilizar.
Rangos de presión
Se recomienda seleccionar el rango de un manómetro al doble del rango de la operación.
Condiciones de operación
Definen la durabilidad de el manómetro.
Piezas
Tubos Bordón
El material (Acero inoxidable, K monel, Bronce fosforado, Cobre y Berilio) dependerá de el tipo de fluido.
Caratulas
Se fabrican de fenol laminado con fondo blanco y numeros negros.
Agujas micrométricas
Son del tipo balanceado con un
sistema de ajuste a base de engranes
de forma que se pueda ajustar
fácilmente.
Cubierta
Son fabricadas de vidrio.
Calibración de manómetros
Para la calibración se pueden emplear
varios dispositivos que utilizan en general
manómetros patrón.
Estos se emplean como testigo de la
correcta calibración de los instrumentos
de presión.
La calibración periódica de los
manómetros patrón se consigue con
el comprobador de manómetros de
pesas.
Consiste en una bomba de fluido
hidráulico (aceite) con dos
conexiones de salida, una
conectada al manómetro patrón
que se está comprobando, y la otra a
un cuerpo de cilindro dentro del cual
desliza un pistón de sección
calibrada que incorpora un juego de
pesas.
La calibración se lleva a cabo
accionando la bomba hasta
levantar el pistón con las pesas
y haciendo girar estas con la
mano; su giro libre indica que la
presión es la adecuada ya que
el conjunto pistón-pesas está
flotando sin roses.
Una pequeña válvula de alivio
permite fijar exactamente la
presión deseada cuando se
cambian las pesas en la misma
prueba para obtener distintas
presiones, o cuando se da
inadvertidamente una presión
excesiva.
Principales características de los instrumentos
Barómetro Aneroide
Un barómetro más cómodo es el llamado barómetro aneroide, en el que la presión atmosférica deforma la pared elástica de un cilindro en el que se ha hecho un vacío parcial, lo que a su vez mueve una aguja. A menudo se emplean como altímetros, barómetros aneroides de características adecuadas, ya que la presión disminuye rápidamente al aumentar la altitud. Para predecir el tiempo es imprescindible averiguar el tamaño, forma y movimiento de las masas de aire continentales; esto puede lograrse realizando observaciones barométricas simultáneas en una serie de puntos distintos. El barómetro es la base de todos los pronósticos meteorológicos.
Tubo De Vénturi
Consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido que va a pasar al segundo conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822).
• El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el caudal instantáneo, o bien, uniéndola a un depósito carburante, se puede introducir este combustible en la corriente principal.
