2. TABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO ..................................................................................................................... 1 RESUMEN DE PRÁCTICA ................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 1 OBJETIVO ESPECIFICO ...................................................................................................................... 1 MARCO TEORICO ................................................................................................................................ 2 METODOLOGIA ................................................................................................................................... 2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................................... 3 CÁLCULO Y PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS .................................................................. 4 ANEXOS (FOTOGRAFÍAS) .................................................................................................................. 5 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................... 6
3. RESUMEN DE PRÁCTICA Durante la realización de la presente práctica de laboratorio se procedió a calibrar un manómetro de deformación elástica denominado también manómetro de Bourdón, para proceder a medir las presiones es necesario calibrar el manómetro y obtener la curva de calibración del manómetro, para cada medida de presión que nosotros necesitemos realizar es necesario corregir o calibrar el equipo, esto se logra mediante mediciones de presión manométrica originadas por pesas normalizadas, los datos obtenidos posteriormente son utilizados para obtener el error y la gráfica de calibración. ABSTRACT Bourdon's gauge was used in this experience. This gauge is composed of a flattened tube and that he has C's form, he can resist big pressures and besides he is the most used. But the problem that originate this laboratory is the determination of the curve of calibration of the gauge, right now than this gauge descalibrado is and will be that to determine if possible to calibrate it. ( pressures originated by standard scales ) they determine at a later time the graph of calibration of Bourdon's gauge by means of measurements of gauge pressures ( measurements taken in the gauge ) being originated by real pressures.
4. INTRODUCCIÓN El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local. La presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie, se mide en atmósferas (atm) en el sistema internacional de unidades (SI). Para la realización del presente trabajo se utilizó el manómetro de Burdon o manómetro de deformación elástica, instrumento mecánico de medición de presiones que emplea como 1
elemento sensible un tubo metálico curvado o torcido, de sección transversal aplanada. Un extremo del tubo está cerrado, y la presión que se va a medir se aplica por el otro extremo. A medida que la presión aumenta, el tubo tiende a adquirir una sección circular y enderezarse. El movimiento del extremo libre (cerrado) mide la presión interior y provoca el movimiento de la aguja. El principio fundamental en el cual se basa su funcionamiento es en que el movimiento del tubo es proporcional a la presión.
5. OBJETIVO ESPECIFICO Realizar el calibrado de un manómetro de deformación elástica.
6. MARCO TEORICO Un manómetro es mecanismo de medición de la presión; que contienen un líquido de peso específico conocido, cuya superficie se desplaza proporcionalmente a los cambios de presión. Tipos de Manómetros: Los manómetros son de dos tipos, entre los cuales tenemos: a.-) Manómetros del tipo abierto; con una superficie atmosférica en un brazo y capaz de medir presiones manométricas. b.-) Manómetros diferencial; sin superficie atmosférica y que sólo puede medir diferencias de presión. Manómetros Abiertos: Las etapas recomendadas en la resolución de problemas de manómetros abiertos son: Trazar un bosquejo del manómetro, aproximadamente a escala. Partiendo de la superficie atmosférica del manómetro como punto de carga de presión conocida, numérense, en orden los niveles de contacto de fluidos de diferentes pesos específicos. A partir de la carga de presión atmosférica, pásese de un nivel a otro, sumando o restando las cargas de presión al reducirse o aumentarse la elevación, respectivamente, considerando los pesos específicos de los fluidos. Tomar una decisión respecto al fluido en que se expresarán las unidades de carga. Manómetros Diferencial: Las etapas o pasos que se utilizan en el cálculo de diferencia de presiones son: Numero de "puntos estratégicos" indicados por los niveles de contacto de los fluidos. Se requiere cierta práctica para escoger los puntos que permitan los cálculos más sencillos. Resuélvase la ecuación para la diferencia de cargas, de presión y redúzcase a diferencias de presión si se desea. A partir de la carga de presión incógnita P/ h en uno de los puntos extremos, escríbase una suma algebraica continua de cargas , pasando de un punto a otro e igualando la suma continua a la carga incógnita P / h en el otro extremo. Aplicaciones: Hidráulica (agua/aceite), neumática, marina / offshore, aire acondicionado y refrigeración, electro medicina, control de procesos, sistema de recogida de datos, alarmas, seguridades y regulación, edificios inteligentes. MANÓMETRO DE BOURDON 2
El Bourdón es un mecanismo interno del manómetro. Consiste en un tubo (hueco, claro), curvado, que al introducirle presión tiende a enderezarse, en un desplazamiento linealmente proporcional a la presión que se le ingresa. A este tubo va acoplado un dispositivo para transmitir el desplazamiento a una aguja que indica la presión sobre una escala impresa. Funcionamiento del tubo de Bourdón durante el aumento de presión, el tubo tiende a enderezarse al aumentar la presión y el movimiento se transmite a la aguja a través de un engranaje. Clasificación del tubo de Bourdón Los manómetros de presión tipo tubo de Bourdón se clasifican generalmente como simples o dobles dependiendo de si miden una presión o dos presiones. Un manómetro simple tiene un solo tipo de Bourdón y mide solamente una presión. Cuando dos tubos de Bourdón se montan en un solo bloque, con cada mecanismo actuando independientemente, pero con los dos indicadores montados en un dial común el dispositivo recibe el nombre de manómetro doble. Muchos de los indicadores de presión de tubo Bourdón se utilizan en muchos sistemas hidráulicos, y se conocen como manómetros hidráulicos.
7. METODOLOGIA En la experiencia se desarrolló la calibración de un manómetro de Bourdón, para esto se agregaron pesos equivalentes a ciertas presiones que ya están determinadas. Medios. - Un plato porta pesas -Un nivel metálico de referencia -Pesas -Aro porta manómetro -Manómetro Bourdón -Válvula de aguja del depósito de aceite -Volante Procedimiento 1) Cubrir con la palma de la mano el aro porta manómetro. 2) Gire la válvula de aguja del depósito de aceite en sentido anti horario no más de tres vueltas. 3) Girar el volante en sentido anti horario hasta que se alcance el tope del mismo. 4) Cierre la válvula de aguja del depósito de aceite. 5) Quite la palma de la mano del aro porta manómetro. 6) Girar el volante en sentido horario hasta que el aceite salga por el aro porta manómetro. 7) Proceda a instalar el manómetro. 8) Si la aguja del manómetro sufre alguna desviación en la escala, gire la válvula para liberar presión y luego ciérrela nuevamente. 9) Verifique las unidades del manómetro de tubo Bourdón y las del banco calibrador a pesas. 10) Registre el rango y apreciación del manómetro instalado. 11) Instale en el porta pesas una presión nominal adecuada al rango del manómetro. 12) Girar el volante en sentido horario lenta y constantemente hasta que el plato porta pesas suba hasta la mitad de entre las dos marcas que indica el plato del nivel metálico. 13) registre el valor de la presión manométrica, y el valor de la presión nominal. 3
14) Para realizar más pruebas es necesario abrir la válvula del depósito de aceite y extraer el volante e incrementar la presión nominal aumentando el peso instalado en el porta pesas. 15) Repetir el procedimiento tantas veces como se realicen las pruebas.
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones. 1) En los datos obtenidos durante la realización de la práctica como los datos obtenidos en el proceso de cálculo mantienen en sus valores errores que disminuyen el control de la precisión en la determinación de la presión real. Recomendaciones. 1) Realizar los procedimientos de acuerdo al para evitar errores durante la obtención de datos y posterior cálculo. 2) Indicar en forma cuantitativa los errores y definir la naturaleza de estos.
9. CÁLCULO Y PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS En el cuadro se observan los resultados de lectura del manómetro durante su calibración. TABLA DE DATOS Lectura No Wa (kg)
Pma KN/m2 PSI
Wd (kg)
Pmd KN/m2 PSI
1
0
28
3.9
7
159
23.1
2
1
45
6.5
6
140
20.4
3
2
64
9.4
5
121
17.8
4
3
84
12.2
4
104
15.2
5
4
104
15.3
3
84
12.3
6
5
120
17.7
2
69
9.9
7
6
140
20.5
1
49
6.9
8
7
159
23.1
0
28
4
FÓRMULAS Ecuaciòn 1:
P r
=
W P AP
4
WP + W A
Ecuaciòn 2:
P r =
Ecuaciòn 3:
Pmp =
Ecuaciòn 4:
%e =
AP
Pma + Pmd 2
Pmp - P r P r
×100
Donde:
Wp = Presión del pistón. Pr = Presión real. WA = Peso ascendente. AP= Área del Pistón. Pmp= Presión manométrica promedio. Pma= Presión manométrica ascendente. Pmd= Presión manométrica descendente. % e = Porcentaje de error.
10. ANEXOS (FOTOGRAFÍAS)
Imagen N° 1. Aro, porta manómetro, válvula de aguja del depósito de aceite, volante y manómetro instalado.
Imagen N° 2. Giro del volante para que el aceite salga por el aro porta manómetro.
Imagen N° 3. Colocado en el porta pesas de una presión nominal (pesa de calibración)
Imagen N° 4. Plato porta pesas sube hasta la mitad de entre las dos marcas que indica el plato del nivel metálico.
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Imagen N° 5. Colocado en el porta pesas de una segunda presión nominal (pesa de calibración).
11. BIBLIOGRAFÍA - Chang Raymond. 1999. 6º Edición. Química. México. Editorial: Mc. Graw- Hill. Interamericana de México S.A. de C.V. - Masterton, Slowinski,Stanitski. 1990. Química General Superior. México. Editorial: Mc. Graw- Hill. Interamericana de México S.A. de C.V. - Atkins, P.W. 1989. Química General. Barcelona. España. Ediciones Omega S.A.
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