Dinamómetro

Se denomina dinamómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza (instrumento utilizado para medir masas), aunque sí puede compararse a la báscula.

Estos instrumentos consisten generalmente en un muelle contenido en un cilindro de plástico, cartón o metal generalmente, con dos ganchos, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho inferior, el cursor del cilindro inferior se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza.

Los muelles que forman los dinamómetros presentan un límite de elástico, de tal modo que si se aplican fuerzas muy grandes y se producen alargamientos excesivos, se puede sobrepasar el límite de elasticidad; en esas condiciones, el muelle experimenta una deformación permanente que conlleva la inutilización del dinamómetro.

Las máquinas de ensayo de materiales sometidos a diferentes esfuerzos incorporan dinamómetros, principalmente cuando los ensayos son de resistencia a la tracción, para medir los esfuerzos de rotura que rompen las probetas de ensayo.

Una forma común de dinamómetro es una balanza de resorte calibrada en newtons, la unidad de fuerza del Sistema Internacional de unidades (SI)y mide tanto fuerzas de tracción como de compresión, empleándose el dinamómetro correspondiente según el caso.

Los dinamómetros de tracción pueden utilizarse para medir la resistencia de los trenes sobre las vías, y los de compresión, para determinar la presión mutua ejercida entre dos cuerpos.

Manómetro

Un manómetro es un aparato de medida que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los de gases.

Características y tipos de manómetros

Fig. 1. M

Fig. 2. M

Fig. 3. M

Fig. 4. M

Manómetro de

Manómetro tr

Manómetro de

Manómetro de

e dos ramas

uncado.

e Bourdo (fu

e fabricación

s abiertas.

ndamento).

n sueca instaalado en una máquina dee vapor.

Fig. 5. M

Muchos de refereeste valomismos manomésirven pa

Manóme

El manó(mercuricon el deen parteequilibrio

donde ρrespectivde los ca

de modomanomédensidad

Manóme

El llamatorrs hascomunicbarométla presió

Manómetro.

de los aparaencia y mideor presión mprincipios e

étrica se expara medir pre

etro de dos r

ómetro más so, agua, aceepósito que

e del tubo en o de la que r

ρm y ρ sonvamente. Si asos podemo

o que la presétrico en las d del líquido

etro truncado

ado manómesta 1 Torr. Nca con un dtrico llena la ón absoluta e

atos empleaen la diferen

manométrica;en que se

presa bien seesiones infer

ramas abiert

sencillo conseite, ...). Unacontiene el f

, haciendoesulta fácil d

n las densidla densidad

os desprecia

sión manomédos ramas. manométric

o

etro truncadoNo es más qepósito cuyarama cerrad

en el depósito

ados para la ncia entre la ; dichos apafundamenta

ea por encimriores a la at

tas

sistente en ua de las ramfluido cuya po contacto codeducir la pre

dades del de dicho flu

ar el término

étrica p-patm

Evidentemeo utilizado.

o (Figura 2) que un baróma presión su

da. En el caso vendrá dad

medida de ppresión rea

aratos recibean los barómma o por debmosférica se

n tubo de vidmas del tubo

resión se deon la columnesión manom

líquido manuido es muy ρgd, y tenem

es proporcionte, el manó

sirve para mmetro de sifóupere la altu

so contrario, da por

presiones utl o absoluta n el nombremetros de

bajo de la pree llaman man

drio dobladoestá abierta

esea medir (Fna líquida. Lométrica en el

nométrico y inferior a la

mos

onal a la difeómetro será t

medir pequeón con sus dura máxima se forma un

tilizan la presy la presión

e de manómemercurio y esión atmosfnómetros de

en que coa a la atmósFigura 1). El os fluidos alcdepósito:

del fluido del líquido m

erencia de altanto más se

eñas presiondos ramas c

de la colum vacío barom

sión atmosfén atmosféricaetros y funclos aneroid

férica. Los mvacío o vacu

ontiene un líqfera; la otra fluido del re

canzan una c

contenido emanométrico

lturas que alensible cuan

nes gaseosacortas. Si la mna baromémétrico en la

érica como na, llamándosionan según

des. La presmanómetros uómetros.

quido apropiestá conectcipiente penconfiguración

en el depóso, en la may

lcanza el líqunto menor se

as, desde varama abierta

étrica, el líqua rama cerrad

nivel se a n los sión que

iado tada etra n de

sito, yoría

uido ea la

arios a se uido da y

Obsérve

Manóme

En la indaneroidefuera acmetálicose comupresión ea una es

Los mano vacuóm

Termóm

El termóprincipal

Inicialmematerialeera fácilencerrad

El creadConsistíadentro dlíquido, é

La incorFrancescdel termó

ese que este

etro metálico

dustria se emes modificadoctúa la presióo, aplastado, unica con el en el interiorscala calibrad

nómetros quemetros

metro

ómetro es unlmente a par

ente se fabres con elevamente visib

do en un tubo

or del primea en un tubo

de una mezcéste subía po

rporación, enco Sagredo ómetro.

dispositivo m

o aneroide

mplean casi eos de tal formón atmosférihermético, cdepósito qu

r del tubo, ésda en unidad

e sirven para

n instrumentortir del desarr

ricaron aprovado coeficienle. El metal o de vidrio q

r termoscopio de vidrio tecla de alcohor el tubo.

ntre 1611 y 1como a San

mide presion

exclusivamema que dentca. El más ccerrado por e contiene e

ste tiende a ddes de presió

a medir pres

o de mediciórollo de los te

vechando elnte de dilatac

base que sue incorpora

io fue Galileoerminado en ol y agua, m

1613, de unatorio Santori

nes absolutas

ente los manótro de la cajacorriente es un extremo

el fluido cuyadesenrollarseón.

iones inferio

ón de temperermómetros

l fenómeno ción, de modse utilizaba aba una esca

o Galilei; ésteuna esfera

mientras la e

a escala numio , aunque e

s, por lo que

ómetros meta actúa la pre

el manómey arrollado e

a presión see, y pone en

res a la atmo

ratura. Desdelectrónicos

de la dilatado que, al auen este tipo

ala graduada

e podría concerrada; el eesfera queda

mérica al inses aceptada

no es un ve

tálicos o aneesión descontro de Bourden espiral (F

e desea med movimiento

osférica se ll

de su invencis digitales.

ción, por lo umentar la teo de termóma.

nsiderarse el extremo abieaba en la pa

strumento dela autoría de

erdadero man

eroides, que nocida que sdon, consisteFigura 3). El dir; entonceso una aguja in

laman manó

ión ha evolu

que se preemperatura,

metros ha si

predecesor erto se sumearte superio

e Galileo se e éste último

nómetro.

son barómee desea medente en un textremo abi, al aumentandicadora fre

metros de va

cionado muc

efería el usosu estiramie

ido el mercu

del termómeergía boca abr. Al calenta

atribuye tano en la aparic

etros dir y tubo ierto ar la ente

acío

cho,

o de ento urio,

etro. bajo ar el

to a ción

Viscosímetro

Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad. En 1884 Poiseuille mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.

Características de la pipeta capilar

El método ideado por el físico Stokes, consistía en la medida del intervalo de tiempo de paso de un fluido a través de un tubo capilar. Este primigenio aparato de medida fue posteriormente refinado por Cannon, Ubbelohde y otros, no obstante el método maestro es la determinación de la viscosidad del agua mediante una pipeta de cristal. La viscosidad del agua varía con la temperatura, es de unos 0,890 mPa·s a 25 grados Celsius y 1,002 mPa·s a 20 grados Celsius.

Las pipetas de cristal pueden llegar a tener una reproducibilidad de un 0,1% bajo condiciones ideales, lo que significa que puede sumergirse en un baño no diseñado inicialmente para la medida de la viscosidad, con altos contenidos de sólidos, o muy viscosos. No obstante, es imposible emplearlos con precisión en la determinación de la viscosidad de los fluidos no-newtonianos, lo cual es un problema ya que la mayoría de los líquidos interesantes tienden a comportarse como fluidos no-newtonianos. Hay métodos estándares internacionales para realizar medidas con un instrumento capilar, tales como el ASTM D445.

Viscosímetros de Rotación

Viscosím

Los viscofluido pu

cc

'

c

tt

Viscosím

Los Viscproceso.viscosidapara meindustriaviscosidainhabilidviscomepequeña

metro de Osw

osímetros deuede indicar l

El más comúrequerida paEl viscosímecierta rotaciócomo sistem

'Cono y platprofundidad

El viscosímepinturas, es con paletas minuto, se mtablas ASTMtanto de cep

metros que v

cosímetros q. La pieza aad del líquid

edir estorbanas alrededor ad, puesta ad de medters no tien

as.

wald.

e rotación emla viscosidad

ún de los visara rotar un detro de 'Cupón. Hay dos

mas: "Couette

to' los viscóen contacto

etro Stormermuy usado etipo paddle

mide la cargaM D 562, quepillo como de

ibran

que vibran sactiva del seo en el cualdo los líquiddel mundo cen contras

ir el estorbane ninguna

mplean la ided del fluido. A

scosímetros disco o lentej and bob' qu

s geometríase" o "Searle"

ómetros empcon el plato

r. Es un dispen las indust

que se suma del motor

e determinan rollo.

son sistemasensor es un se sumerge

dos fluidos y consideran ete con los ar del líquidpieza móvi

ea de que la Algunos de e

de rotación juela en un fue funcionans clásicas en.

plean un con.

positivo rotattrias de elabomerge en unpara hacer la viscosida

s rugosos usa barra quee la barra. Ede gran visc

estos viscosívisícometro

do, y calibral, ningunas

fuerza requeellos son:

son los del tfluido a una vn determinann este tipo d

no que se i

orio empleadoración de pn líquido y sesta operac

ad en unidad

sados para me vibra. La aEstos centrimcosidad (hasímetros comoos rotatoriosación frecue

piezas déb

erida para ro

tipo Brookfievelocidad condo el torquede viscosím

ntroduce en

do para detepintura. Consse pone a gción la viscoses Krebs. El

medir viscosamplitud de

metos de la vsta 1.000.000o el sistema s, que requente despuébiles y las

otar un objeto

eld que deternocida. e requerido etro de rota

n el fluido a

erminar la visiste en una eirar a 200 rsidad se encmétodo se a

sidad en las la vibración

viscosidad so0 cP). Actua más eficien

uieren más és de uso in

piezas sens

o inmerso en

rminan la fue

para lograr ación, conoc

una muy p

scosidad deespecie de r

revoluciones cuentra en uaplica a pintu

condiciones varía segúon convenienlmente, mucte para medmantenimie

ntensivo. Visibles son m

n un

erza

una idos

poca

e las rotor

por unas uras

s de n la ntes chas dir la ento, brar muy

Tacómetro

Un tacómetro es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, normalmente la velocidad de giro de

un motor. Se mide en revoluciones por minuto (RPM)..

Los primeros tacómetros mecánicos se basaron en la medición de la fuerza centrífuga. El inventor se supone que fue el ingeniero alemán Diedrich Uhlhorn, quien lo utilizó para medir la velocidad de las máquinas en 1817. Desde 1840, se utilizó para medir la velocidad de las locomotoras.

Caudalímetro

Caudalímetro volumétrico de agua.

Instrumento empleado para la medición del caudal de un fluido o Gasto másico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros.

Existen versiones mecánicas y eléctricas. Entre las mecánicas se encuentran los viejos contadores de agua instalados a la entrada de una vivienda para determinar cuantos metros cúbicos de agua se consumieron. Un ejemplo de caudalímetro eléctrico lo podemos encontrar en los calentadores de agua de paso que lo utilizan para determinar el caudal que está circulando o en las lavadoras para llenar su tanque a diferentes niveles.

Tipos de caudalímetros

Caudalímetro visual.

Mecánicos visuales (de área variable) (rotámetros)

Se trata de un cono transparente invertido con una bola plástica en su base. El fluido al circular impulsa la bola hacia arriba, a mayor caudal más sube la bola. La gravedad hace bajar la bola al detenerse el flujo. El cono tiene unas marcas que indican el caudal.

Generalmente empleado para medir gases en lugares donde se requiere conocer el caudal con poca precisión.

Diferencial de presión

Los más comunes. La tubería disminuye su diámetro levemente (por ejemplo, con un plato de orificio) y después regresa a su diámetro original. El fluido obligado a circular por esta reducción disminuye su presión a la salida. La diferencia de presión de antes y después es medida de manera mecánica o electrónica. A mayor diferencia de presión mayor es el caudal.

Existen otras variantes pero todas basadas en la diferencia de la lectura de presión antes y después. Un ejemplo es el se observa en los motores de combustión interna a la entrada del aire del motor. Parámetro que necesitan las computadoras de los automóviles para determinar qué cantidad de aire está entrando al motor para logar una mezcla (aire-combustible) ideal.

El Caudalímetro es un dispositivo autónomo, que permite determinar con exactitud y en tiempo real, el consumo de combustible que tiene un motor diesel, Biodiesel Y Gasolina. Es un sensor de caudal de desplazamiento positivo con dos cámaras independientes, que calcula con precisión, la diferencia de combustible existente entre el combustible que ingresa al motor y el que retorna al tanque, compensado térmicamente.

Alexómetro

El alexómetro es un instrumento portátil para medir diámetros interiores, cuyo sistema de medida es diferencial (por comparación). El instrumento dispone, de uno de sus extremos, de dos puntas de palpación diametralmente opuestas, una fija y otra móvil que se desplaza y transmite este desplazamiento a través de una palanca a 90º al comparador mecánico o electrónico situado en el otro extremo del instrumento, que amplifica la lectura (analógica o digital) de la medida efectuada. El alexómetro suele tener un campo de medida desde unos pocos milímetros hasta varios cientos de milímetros.

Termocupla Una termocupla básicamente es un transductor de temperaturas, es decir un dispositivo que convierte una magnitud física en una señal eléctrica. Está constituida por dos alambres metálicos diferentes que unidos, desarrollan una diferencia de potenciad eléctrica entre sus extremos libres que es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre estas puntas y la unión. Se suelen fabricar con metales puros o aleaciones (caso más común) y la característica más notable es que son empleadas para medir temperaturas en un rango noblemente grande comparadas con otros termómetros. Valores típicos del rango están entre 70 K y 1700 K, pudiéndose llegar en algunas circunstancias con aleaciones especiales hasta los 2000K Una termocupla, en rigor, mide diferencias de temperaturas y no temperaturas absolutas. Esto hace necesario el uso de una temperatura de referencia, por lo que suele emplearse un baño de agua con hielo (0º C).