Informe-2

Universidad Nacional de Ingeniería

Informe de laboratorio N°2 Laboratorio de Ingeniería Mecánica

RESUMEN TÉCNICO El siguiente resumen técnico proporciona los datos necesarios que se obtienen en el ensayo de laboratorio. Para el termómetro de bulbo de inmersión parcial se hallaron porcentajes de error error disper dispersos sos para para las primer primeras as cinco cinco medici medicione oness de temper temperatu atura ra en la termocupla, en el intervalo de 19.7  !".# $% &temperatura de la termocupla'. (as )ltimas cuatro mediciones tienen porcentajes de error m*s cercanos &entre +.1 y +."- '. /e donde se puede deducir que a temperaturas m*s altas, el term termóm ómet etro ro de bulb bulbo o de inme inmers rsió ión n parc parcia iall tien tiene e una una mejo mejorr medi medici ción ón de temperatura. &0*s inormación en la p*gina 9' En el termómetro de bulbo de inmersión total los porcentajes de error est*n dentro de un intervalo de mayor amplitud que el de bulbo de inmersión parcial &!.-7  7.9! ', lo cual indica que tiene mayor error en las mediciones, esto se debe a que el termómetro no estaba totalmente sumergido. El comportamiento del termómetro de bulbo de inmersión total no sigue una tendencia para sugerir si a altas o a bajas temperaturas se trabaja mejor. &0*s inormación en las p*ginas 1+ y 11' En el termómetro bimet*lico se obtienen porcentajes de error entre 11."! y 2#.9" . Esto demuestra que este termómetro es el menos adecuado para la medición de temperatura.

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%345E46/3

1. 2. ". !. -. . 7. #.

1.

6ntroducción 3bjetivos undamento teorico %*lculos y 8esultados %onclusiones 3bservaciones 8ecomendaciones ne:os

Pag." Pag.! Pag.Pag.1+ Pag.1 Pag.17 Pag.1# Pag.19

INTRODUCCIÓN.-

El presente inorme tiene por inalidad la calibración de termómetros. Para la elaboración de esta e:periencia se usaron cinco termómetros. ;no de ellos se

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usó para medir la temperatura ambiente, otro se usó como termómetro patrón y de los otros tres se obtuvo su curva de calibración. (a calibración de termómetros es importante en el *mbito comercial debido a que muchas veces se tienen termómetros que no marcan la misma temperatura y de los cuales no se puede obtener una medición coniable.  causa de este problema, se procede a calibrar termómetros manteniendo uno como patrón, este patrón marca la temperatura real del luido de estudio. l obtener las medidas de los otros termómetros con respecto al termómetro patrón, se puede saber que temperatura es la que en verdad deber
2.

OBJETIVOS. amiliari=ar al estudiante en el aprendi=aje de las técnicas de medición

de temperatura. Medici!n de "em#eratra $ágina %



 %onocer las aplicaciones en las dierentes *reas de producción de la

industria.  %onocer las técnicas para la calibración de los instrumentos para medir temperatura.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO.>e muestran a continuación los siguientes principios 
Métodos Mecáncos Medici!n de "em#eratra $ágina 4



@ariación de @olumen &(ólidos'. @ariaciones de Presión a @olumen %onstantes. Métodos E!éct"cos @ariaciones de 8esistencia de un %onductor &>ondas de 8esistencia'. @ariación de 8esistencia de un >emiconductor &5ermistores'. /ierencia de Potencial creada a partir de la unión de dos 0etales. &5ermopares o termocuplas'. Métodos B#s#dos en R#d#c$n% 6ntensidad de 8adiación emitida &Pirómetros de 8adiación'. Ot"#s &edcones es'ec#!es &algunas no aplicables en la industria'. 6ndicadores de %olor, (*pices, Pinturas. >ensores luondas 4eum*ticas. >ensores ;ltrasónicos. @elocidad del >onido en un Aas. 5ermómetros c)sticos. recuencia de 8esonancia de un %ristal. 6ndicadores de (uminiscencia. 5ermogra
TERMOMETROS DE VIDRIO unciona por la dilatación de un l
lgunos errores que se cometen al medir bajo este instrumento? 1. (os que se generan por la dilatación del tubo de vidrio. 2. (os que se deben al tiempo de inmersión del bulbo. ". (os que se deben a la alta de uniormidad de la supericie transversal del capilar. !. (os que se deben a la proundidad de inmersión, etc. El vidrio tiene una orma conve:a que permite ampliar mediante eecto óptico el ancho del capilar lleno de luido al eecto de visuali=ar mas *cilmente la temperatura.

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(os termómetros se calibran para ser usados de diversos modos por ejemplo? Te"&$&et"o de n&e"s$n '#"c#! /iseBado para indicar la temperatura correctamente cuando el bulbo y una porción espec<ica de la columna est*n inmersos en el medio a la temperatura que va a ser medida. Te"&$&et"o de n&e"s$n tot#! Est* diseBado para indicar la temperatura correctamente cuando el bulbo y toda la columna del l
TERMOMETRO BIMETA(ICO El termómetro bimet*lico es un instrumento utili=ado para medir temperatura mediante la contracción y e:pansión de dos distintas aleaciones met*licas de alto y bajo coeiciente de dilatación.

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(os termómetros bimet*licos est*n constituidos por un tubo en cuyo interior est* colocada una espiral helicoidal bimet*lica. /icha espiral est* soldada por un e:tremo a la parte inerior del tubo y por otra a una varilla de transmisión, a su ve= conectada a una aguja indicadora. (as aleaciones met*licas, la de alto y bajo coeiciente de dilatación, al ser e:puestas a determinada temperatura, transmiten un movimiento giratorio a una aguja indicadora, es decir, las variaciones de temperatura causan que el bimetal sura una deormación, esta se transmite a la aguja indicadora

(os termómetros bimet*licos usan la dierencia de coeiciente de e:pansión térmica de metales dis
En realidad, lo que mide la temperatura en los termómetros bimet*licos es una hélice bimet*lica de respuesta r*pida. /ado que el termómetro bimet*lico se abrica a partir de dos tiras de metal soldadas en r
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TERMOCU)(A ;na termocupla se abrica con dos alambres de distintos materiales unidos en un e:tremo &generalmente soldados'. l aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeBo &eecto >eebecD' del orden de los milivolts, el cual aumenta con la temperatura.

4ormalmente, las termocuplas industriales se orecen encapsuladas dentro de un tubo de acero ino:idable u otro material &vaina'. En uno de sus e:tremos, se encuentra la unión, y en el otro, el terminal eléctrico de los cables, protegido dentro de una caja redonda de aluminio &cabe=al'. E:isten una ininidad de tipos de termocuplas, pero casi el 9+ de las utili=adas son del tipo F o del tipo G. En la tabla 1 aparecen algunas de las termocuplas m*s comunes.

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(as termocuplas tipo F se usan

principalmente en la industria del

pl*stico, goma &e:trusión e inyección' y undición de metales a bajas temperaturas &Hamac, luminio'. Por su parte, la G se usa t y I se usan casi e:clusivamente en la industria sider)rgica &undición de acero'. Jace alg)n tiempo, las tipo 5 eran usadas en la industria de alimentos, pero han sido despla=adas en esta aplicación por los Pt1++.

4.

C*(CU(OS + RESU(TADOS.-

DATOS E,)ERIMENTA(ES ENERA(ES •

•

;sando los termómetros de bulbo seco y bulbo h)medo.

Te&'e"#t"# de /!/o seco%

T b.s. = 17.79 °C

Te&'e"#t"# de /!/o 01&edo%

T b. h ..=16.1 ° C

;sando el barómetro.

)"es$n #t&os2é"c#%

•

Patm =754,75 mmHg

;sando el medidor electrónico.

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Universidad Nacional de Ingeniería T = 18.5 ° C

Te&'e"#t"#% &ed#d Re!#t4#%

H .R .=78

)"es$n #t&os2é"c#%

Patm =757,6 mmHg

MEDICIÓN DE TEM)ERATURAS 0edición de temperatura ambiente?

19

%$5abla !.1 /53> /E 5E0PE85;8> uente? Propia

5abla !.2 %K(%;(3 P8 E( 5E80L0E583 /E I;(I3 /E 640E8>6L4 P8%6( uente? Propia

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ig. !.2. Ar*ica de  de error  5ermómetro de bulbo de inmersión parcial. uente? Propia

ig. !.1. Ar*ica 5ablade !."calibración  5ermómetro de bulbo de inmersión parcial. uente? Propia 535( %K(%;(3 P8 E( 5E80L0E583 /E I;(I3 /E 640E8>6L4 uente? Propia




ig. !.". Ar*ica de calibración  5ermómetro de bulbo de inmersión total. uente? Propia

ig. !.!. Ar*ica de  de error  5ermómetro de bulbo de inmersión total. uente? Propia




5abla !.! %K(%;(3 P8 E( 5E80L0E583 I60E5K(6%3 uente? Propia

ig. !.-. Ar*ica de calibración  5ermómetro bimet*lico. uente? Propia

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ig. !.. Ar*ica de  de error  5ermómetro bimet*lico. uente? Propia




5. CONC(USIONES./e los instrumentos ensayados, se observa que el que nos provee una medida m*s precisa es el termómetro de inmersión parcial, mientras que el que nos da un mayor margen de error en la medida es el termómetro bimet*lico.  El termómetro bimet*lico posee un mayor margen de error en la medida de la temperatura mientras m*s r
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6. OBSERVACIONES. >e tomó como reerencia para los c*lculos la medición de la termocupla,

se asumió que es el instrumento que m*s se apro:ima al valor real de la temperatura.  (a temperatura en los distintos puntos del aceite no es igual, por ello se empleó un agitador para tratar de homogeni=ar la temperatura.  ;na ve= apagado el calentador de aceite, se tomaron " minutos para que la temperatura se estabili=ara.  (os termómetros presentaban dierentes velocidades de variación de temperatura hasta alcan=ar una temperatura estable, siendo el termómetro bimet*lico el m*s lento.  Para el uso correcto del termómetro de inmersión total es necesario sumergir el termómetro hasta la temperatura marcada por el mismo. (o cual no se cumplió en el ensayo. (a distancia entre la marca dejada por la adhesión del aceite en el termómetro y la medida no se encontraban en iguales posiciones.

7. RECOMENDACIONES.Medici!n de "em#eratra $ágina 1'



 Evitar el contacto del termómetro de bulbo que toma la medida de la

temperatura ambiente, ya que generar* una toma muy errada.  El uso de un agitador es necesario, si es que no hay uno disponible tenemos que esperar prudentemente unos minutos para que las temperaturas se equilibren en el luido &aceite'.  >er prudente en la manipulación de los instrumentos brindados en el laboratorio.

8.

ANE,OS.-

F8"# ;. %alibrador de temperatura marca merican 6nstrument %o. 4o. !12-1, 2"+ @, + J=, 2 1++ N Medici!n de "em#eratra $ágina 1 F8"# :. 5ermómetro de bulbo de inmersión rango 1+ a 2-+ $%, F8"#parcial, 9. 5ermocupla tipo G, marca apro:. 1 $% GE65J(EM y memoria digital

F8"# 3. 5ermómetro bimet*lico marcade de bulbo F8"# 5. 5ermómetro 83535JE80, rangototal, 1+ rango 12+ $%, $% inmersión 12apro:. a 11+1$%, apro:. 1

%$ Universidad Nacional de Ingeniería

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Informe-2

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