INDICE
1. 2. 3.
4. 5. 6. 7.
8. 9.
Introducción Planteamiento del problema Objetivos 3.1. Objetivo principal 3.2. Objetivos secundarios Marco teórico Equipos e instrumentos Procedimiento Cálculo y curvas 7.1. Toma de datos 7.2. Fórmulas 7.3. Tabulación de resultados 7.4. Curvas Conclusiones y recomendaciones recomendaciones Bibliografías
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1.
INTRODUCCIÓN Los manómetros patrón se emplean como testigos de la correcta se emplean como testigos de correcta calibración de los instrumentos de presión. Son manómetros de alta precisión del orden del 0.2% de toda la escala, conseguida mediante un dial con una superficie especular, con un índice y escala muy finas, con una compensación de las variaciones de la temperatura ambiente por bimetal y con varias espiras en el tubo Bourdon. Se consigue todavía mayor precisión (0.1%), situando marcas móviles para cada incremento de la lectura del instrumento. Existirá una correspondencia entre variable de entrada y la de salida, representando esta última el valor de la variable de entrada. Siempre que el valor representado corresponda exactamente a la de la variable de entrada, el instrumento estará efectuando una medición correcta, en la práctica, los instrumentos determinan en general unos valores inexactos en la salida, que se apartan en menor o mayor grado del valor verdadero de la variable, lo cual nos lleva a un error en la lectura de la medida.
2.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Como determinar si un manómetro Bourdon se encuentra descalibrado y en que consiste la contrastación de un medidor de presión?
3.
OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO PRINCIPAL Conocer y aprender la forma de contrastar los manómetros ya que es fundamental a la hora de calibrarlos para un uso correcto. 3.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS Determinar las curvas de contrastación o comparación de un manómetro con respecto a otro manómetro patrón (de peso muerto). Reconocer los instrumentos y equipos utilizados en la experiencia. Saber operar los instrumentos y equipos.
4.
MARCO TEÓRICO La calibración periódica de los manómetros patrón, se consigue con el comprobador de manómetros de pesas. Consiste en una bomba de aceite o de fluido hidráulico 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 se 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 éstas con la mano; su giro libre indica que la presión es la adecuada ya que el conjunto pistón-pesas está flotando sin roces. Una pequeña 2
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. Dos tipos de pistones de alta de baja presión y varios juegos de pesas permiten obtener márgenes de calibración muy variados (por ejemplo: 0-20, 2-100,30150,70-350,140-700 bar), siendo la presión general de la medida de + 0.1%. Puede alcanzarse una precisión del + 0.06% y los pistones y las pesas utilizadas pueden certificarse a + 0.008%. El uso frecuente del comprobador puede degradar la precisión en + 0.0015%. Por año por lo que puede ser necesaria una rectificación periódica.
Fig. 1 Juego de pesas para la contrastación
Fig. 2 Manómetros
Fig. 3 Kit completo para la contrastación y calibración
5.
EQUIPOS E INSTRUMENTOS Calibrador de peso muerto que consta de: Conexión para manómetro a calibrar. Embolo para ejercer presión en el calibrador. Pistón porta pesas. Juego de pesas en bar. Manómetro. 3
6.
PROCEDIMIENTOS Inicialmente se llena la cámara inferior de aceita y se instala en un ramal el manómetro y en el otro el pistón. A continuación se bombea el aceite de la cámara inferior a la cámara superior mediante el pistón de doble efecto. Una vez llena de aceite la cámara superior se colocan las pesas sobre el otro pistón, el cual ofrece una presión a raves del aceite hacia el otro ramal que es aquel donde reencuentra el manómetro. La presión ejercida por el pistón puede aumentarse aumentando simplemente el número de pesas; luego disminuirse quitándolas. Será necesario tomar un promedio de 10 a 15 lecturas. Después de alcanzar la última lectura se comienza a disminuir las pesas en los intervalos sucesivos o iguales a las anteriores, debido a que el manómetro puede tener juego muerto, es siempre necesario que las lecturas se tomen con la presión, aumentando o disminuyendo en marcha constante y uniforme paso a paso. Antes de anotar la lectura, el pistón y sus pesas se hacen girar suavemente y se golpea ligeramente el manómetro para eliminar cualquier fricción que puede haber. Finalmente para retirar el manómetro se retiran las pesas y se abre la válvula que permite el paso de aceite de la cámara superior a la inferior, eliminando la presión en dicha cámara y esto permite retirar libremente el manómetro pues en caso contrario se produciría un derramamiento del aceite.
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CÁLCULOS Y CURVAS 7.1 TOMA DE DATOS:
NÚMERO PRESIÓN DE VERDADERA LECTURAS (PV) 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8
LECTURA ASCENDENTE (A) 2.4 3.5 4.6 5.7 6.8 7.9 8.6
LECTURA DESCENDENTE (B) 2.5 3.6 4.7 5.9 7 8.1 8.6
LECTURA PROMEDIO (LP)
ERROR
% ERROR
7.2 FORMULAS:
4
7.3 TABULACIÓN DE RESULTADOS: NÚMERO PRESIÓN DE VERDADERA LECTURAS (PV) 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8
LECTURA ASCENDENTE (A) 2.4 3.5 4.6 5.7 6.8 7.9 8.6
LECTURA DESCENDENTE (B) 2.5 3.6 4.7 5.9 7 8.1 8.6
LECTURA PROMEDIO (LP) 2.45 3.55 4.65 5.8 6.9 8 8.6
ERROR
% ERROR
0.45 0.55 0.65 0.8 0.9 1 0.6
0.183673 0.154929 0.139784 0.137931 0.130434 0.125 0.069767
7.4 CURVAS:
LECTURA ASCENDENTE Y DESCENDENTE V.S. PRESIÓN VERDADERA 10 ) R A B ( B , A
9 8 7 6 5
LECTURA DESCENDENTE (B)
4
LECTURA ASCENDENTE (A)
3 2 1 0 2
3
4
5
6
7
8 PV (BAR)
5
1.2
1
0.8 R O R 0.6 R E
ERROR Linear (ERROR)
0.4
0.2
0 0
2
4
6
8
10
LECTURA PROMEDIO
0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 R O R R E %
% ERROR
0.1
0.08
Linear (% ERROR)
0.06 0.04 0.02 0 0
2
4
6
8
10
LECTURA PROMEDIO
6
8.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.
La curva de calibración ideal se da cuando la pendiente entre Lp vs Pv sea m=1 esto significa que la calibración del manómetro es correcta. La pendiente de nuestra experimentación es 0.9833, lo cual significa que nuestro manómetro posee una ligera desviación de su lectura verdadera. Los manómetros sufren modificaciones internas, debido a su continuo uso, es por eso que se deben calibrar periódicamente. Es recomendable no someter al manómetro a esfuerzos mayores a la de su lectura máxima por que le puede causar desperfectos permanentes.
BIBLIOGRAFÍAS
INSTRUMENTOS IN DUSTRIALES SU AJUSTE Y CLIBRACION - ANTONIO CREUS Pág.160-162, 153, 154,156(segunda edición).
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