Manometro de Bourdon ( Informe # 1. de Hidraulica 1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

INSTITUTO DE ESTUDIOS SUPERIORES FA FACULTAD CULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION DEPA DEPARTAMENTO RTAMENTO DE HIDRAULICA Y MEDIO AMBIENTE

HIDRAULICA 1

PRACTICA #1: MANOMETRO MANOMETRO DE BOURDO BOURDON. N.

INTEGRANTES: 1 ERICK ERICK EDUAR EDUARDO DO LOPEZ LOPEZ WILSO WILSON…… N…………… ……………. …….…… …….201 .2012!" 2!"!$ !$ 2 MARIA MARIA DE LOS ANGELE ANGELESS GUZMA GUZMAN…… N…………… ……………… ………... ...201" 201"!!0 !!0!% !%

PROFESOR DE TEORIA: ING. EDWIN ANTONIO O&EDA PROFESOR DE PR'CTICA: ING. LILLIAM DUARTE GRUPO: "M1  C GRUPO DE PR'CTICA: "M1 ( C2 FECHA DE PR'CTICA: 12MARZO201% ENTREGA DE PR'CTICA: 1MARZO201%

INFORME # 1 MANOMETRO DE BOURDON.

1

INDICE

CONTENIDO

# PAGINA

P)*+*,-/,…………………………………………………………………………. 1 1. I,-)34//,…………………………………………………………………………. " 1.1. O56*-7+…………………………………………………………………….….. " 1.2. G*,*)833*+ ……………………………………………………………….... ! 1.". M-*)8*+ 9 E4;+ A 4-8<)……........................................................ % 1.!. P)/*3=*,- E>;*)=*,-8………………………………………………… $ 1.%. T58 D* R*/8*//, D* D-+……………………………………………. $ 1.$. P)/*3=*,- D* C8/48 ………………………………………………….. %

2. C?8/48+…………………………………………………………………………….. .@

2.1. T58 3* )*+48-3+ 5-*,3+……………………………………………....  2.2. D*+*=;*+ D* C=;)*,+, ……………………………………………...  ". C,/84+,*+ ".1. R*/=*,3/,*+…………………………………………………………….. 1! !. R**)*,/+ 558)?/+………………………………………………………... 1% %. A,*>+………………………………………………………………………………. 1%


INTRODUCCION En la primera practica de laboratorio de hidráulica, hemos utilizado el llamado manómetro de Bourdon, con el cual se determinan las presiones manométricas. El manómetro de Bourdon llamado así en honor al Ingeniero inventor Francés Eugene Bourdon (!"!#!!$%. El manómetro de Bourdon consta de un tubo metálico hueco, doblado &ormando una ', en el cual su etremo derecho está conectado a una agu)a en un indicador de presión en *+a  *-i, cuando el tubo se destapa a la atmos&era el tubo ueda sin presión de tal &orma ue es en este estado ue se calibra la agu)a de la caratula, para ue uede indicando en cero ue es conocida como la presión manométrica, o sea la presión normal de la atmos&era. En la práctica normalmente se calibra el manómetro, sin embargo en este caso el manómetro a estaba calibrado por lo tanto se procedió simplemente a colocar los pesos  tomar lectura ue marcaba la agu)a de la caratula ue es la presión manométrica ascendente  luego se uita cada uno de los pesos tomando lectura de la agu)a de igual &orma ue en el proceso anterior ue es la presión manométrica descendente. /omo parte &inal se calcula el error eistente por diversas causas como el error por de&ecto del manómetro, el error al calibrar el manómetro o a la hora de tomar lectura de la agu)a de la caratula del manómetro.



OBJETIVOS 0B1E2I30 4E5E6789



7mpliar nuestros conocimientos relacionando lo teórico con lo práctico, conociendo los instrumentos  euipos utilizados para medir la presión como el manómetro de Bourdon.

0B1E2I30 E-+E/IFI/09 

7prender a utilizar el manómetro de Bourdon, para determinar presiones.

GENERALIDADES


8a maoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la di&erencia entre la presión de un &luido  la presión atmos&érica local. +ara peue:as di&erencias de presión se emplea un manómetro ue consiste en un tubo en &orma de ' con un etremó conectado al recipiente ue contiene el &luido  el otro etremo abierto a la atmos&era. El tubo contiene un líuido como agua, aceite o mercurio  la di&erencia entre los niveles del líuido en ambas ramas indica la di&erencia entre la presión del recipiente  la presión atmos&érica local, +ara di&erencia de presiones maores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor al inventor &rancés Eugene Bourdon. Este manómetro está &ormado por un tubo hueco de sección ovalada curvado en &orma de gancho. 8os manómetros empleados para registrar &luctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostático ue proporcionan una respuesta instantánea. /omo la maoría de los manómetros miden la di&erencia entre la presión del &luido  la presión atmos&érica local, ha ue sumar esta ;ltima al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. 'na lectura negativa del manómetro corresponde a un vacío parcial. Barómetro instrumento para medir la presión atmos&érica es decir la &uerza por unidad de super&icie e)ercida por el peso de la atmos&era. /omo en cualuier &luido esta &uerza se transmite por igual en todas las direcciones. 8a &orma más &ácil de medir la presión atmos&érica es observar la altura de una columna de líuido cuo peso compense eactamente el peso de la atmos&era. 'n barómetro de agua sería demasiado alto para resultar cómodo. El mercurio sostenido por la presión atmos&érica normal tiene una altura de solo <=" milímetros.

Definición de presión (sistema de nidades! +resión, en mecánica, es la &uerza por unidad de super&icie ue e)erce un líuido o un gas perpendicularmente a dicha super&icie. 8a presión suelen medirse en atmos&eras (atm%, en el sistema internacional de unidades (-I%, la presión se epresa en ne>ton por metro cuadrado es un pascal (+a%. 8a atmos&era se de&ine como ".?@A +a,  euivale a <=" mm de mercurio en un barómetro convencional.


"ATERIALES # E$UI%OS  1uego de pesas de Cg  Danómetro  estornillador de ranura  7ceite  BecCer

%ROCEDI"IENTO DE LA %R&CTICA

-e veri&ico ue el manómetro se encontrara calibrado. El pistón se uitó del cilindro. -e llenó el cilindro con aceite hasta el rebose. El pistón se colocó en el cilindro  se anotó la lectura ue se presentó en el manómetro. El peso del pistón se incrementó de  *g. 7  *g. 2omándose las lecturas en el manómetro, hasta un peso de = *g. -eguidamente se retiró de  *g. a  *g. e)ando reposar el manómetro para tomar las lecturas. 8as lecturas tanto en peso ascendente como en peso descendente. -e tomaron en dos sistemas de unidades. Estas lecturas se colocaron en la tabla de recolección de datos ue puede observarse en un acápite posterior.

TABLA DE RECOLECCION DE DATOS


Pma 8ectura 5o

Wa (kg)

KN/

m 1

Pmd PSI

Wd (kg)

2

KN/

m

PSI

2

1

28

4

1

53

5

2

2

50

7.1

2

60

9

3

3

74

10.9

3

90

13

4

4

100

14.8

4

111

16.5

5

5

124

18.4

5

140

20

6

6

153

22.4

6

153

22.4

%ROCEDI"IENTO DE C&LCULO Formulas9

Pr



Pm P

Pma + pmd



❑

G e

Wa A



2

PmP − pr ∗¿ 100 Pr

En donde9

H+  peso del pistón. +r  presión real. Ha  peso ascendente. 7p.  área del pistón. +mp  presión manométrica promedio. +md  presión manométrica descendente. +ma  presión manométrica ascendente. Ge  porcenta)e de error.


C&CULOS 1.# /álculos de la presión real (+r%9

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr

Pr



     

Wa A

1 kg 3.33 cm

2 kg 3.33 cm

3 kg 3.33 cm

4 kg 3.33 cm

5 kg 3.33 cm

6 kg 3.33 cm

2



m ".?" Cgc



m ".=" Cgc

2



m

2

".J" Cgc

 .@" Cgc

m

2

 .A" Cgc

m

2

m .!" Cgc

2



2 # /álculos de la presión manométrica promedio (+mp%.

Pm P

Pm P

Pm P

Pma + pmd



2

28 + 53



2

 $".A *5

m

2

 AA." *5

m

2

50 + 60



2


Pm P

Pm P

Pm P

Pm P

74 + 90



 !@." *5

2

m

2

100 + 111



 "A.A *5

2

m

2

124 + 140





2

?@." *5 m

2

m

2

153 + 153



 A?." *5

2

3.# /álculos del +orcenta)e de error.

G e



40.5

❑

G e







2

cm

KN m

2

− 0.60

2

−0.90

m

0.90 Kg / c m

2

∗¿ 100 = 35%

2

Kg cm

0.60 Kg / c m

KN

Kg

−0.30

0.30 Kg / c m

82.0

❑

G e

KN m

55.0

❑

G e

PmP − pr ∗¿ 100 Pr

2

∗¿ 100 = 8.3%

2

Kg cm 2

2

∗¿

100 = 8.8%


105.5

❑

G e

G e

2

cm

2

2

m

2

2

cm

KN

∗¿ 100 = 12.08%

Kg

−1.50

1.50 Kg / c m

153

Kg

−1.20

KN m





2

1.20 Kg / c m

132.0

❑

G e

m



❑

KN

2

∗¿ 100 = 12%

Kg

− 1.80

2

cm

1.80 Kg / c m

2

∗¿ 100 = 15%

27B87 E +6E-E527/I05 E 6E-'8270-.

Pr 8ectura 5o

Kgf /

m

2

Pmp N/

m

2

Kgf /

m

2

N/

m

G error

2

1

0.30

30

0.285

40.5

35%

2

0.60

60

0.485

55.0

8.3%

3

0.90

90

0.675

82.0

8.8%

4

1.20

120

0.865

105.5

12.08%

5

1.50

150

0.1085

132.0

12%

6

1.80

180

0.1265

153

15%

DESE"%E'OS DE CO"%RESION # K/uáles son las &uentes de errorL  Dala observación de la presión el manómetro.  El manómetro no estaba bien calibrado.  Dala coordinación del tiempo de medición, con el tiempo de medición estipulado por el manómetro. @# KMué otras &ormas de medir presión conoceL INFORME # 1 MANOMETRO DE BOURDON.

8os elementos primarios para medir la presión son &undamentalmente tres9 # Elementos mecánicos. @# Elementos electromecánicos. ?# Elementos electrónicos. 0tros dispositivos para regular  medir la presión son9 # +resostato. @# Danómetro helicoidal. ?# Danómetro espiral. $#Danómetro de &uelle. A# Danómetro de dia&ragma. . ?# Eprese la le de pascal  de un e)emplo de aplicación real de ella. El principio de pascal o le de pascal nos dice ue la presión aplicada por un líuido a un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del recipiente. El principio de pascal se aplica en el uso del gato hidráulico para levantar grandes cantidades de peso por medio de la presión hidráulica descubierta por +ascal.

$# KEs la presión atmos&érica constanteL 8a presión atmos&érica varía directamente con la densidad del aire. 5o es constante, esta varía de acuerdo al nivel del mar .

=# CO"%LETE LA SIGUIENTE TABLA DE CONVERSION DE UNIDADES

N/ m

2

Kgf/c

m

PSI

m.c.a

mmHg

2

1.020 N/

m

−5

10

2

1.450 −4

10

Kgf/!

m

1

98"100

1

14"228

2

9.870 −6

10

9.680

7.502 −3

10

735.934

−1

10

PSI

6"895

7.029 −2

10


1

68"07 −5

10

51"710

m.!.a

101"325

mm#g

133"300

1.033 1.359 −3

10

1

14"690 1.934 −2

10

1.320

760 1

−3

10

<# -e suspende un diminuto cubo de acero en agua por medio de un cable. -i la longitud de los lados del cubo es mu peue:os, Kué comparación habría entre las magnitudes de las presiones sobre la parte superior, el &ondo,  las super&icies laterales de ese cuboL 6  5inguna, a ue las dimensiones del cubo son mu peue:as para ue haa una di&erencia de presión signi&icativa en el cubo por tanto la presión es la misma en cualuier punto.

!# 'n manómetro de vacío conectado a una cámara da una lectura de @$ *+a, en un lugar donde la presión atmos&érica es de J@ *+a. etermine la presión absoluta en la cámara.

Dat)s* +man  @$ *pa +atm  J@ *pa +abs L

+)rm,a* +abs  +man N +atm

onde9 +abs9 +resión absoluta. +man9 +resión manométrica. +atm9 +resión atmos&érica.

Ca,c,)


+abs  @$ *pa N J@ *pa  = *pa +abs  = *pa. Respesta

J# etermine la presión atmos&érica en un lugar donde la lectura barométrica es de
Dat)s* +man  " +atm L +abs L p  ?,="" *g m

3

h 
+)rm,a + abs +man

+¿

+atm

+ atm + abs P +man + atm + abs P " + atm ρ .g.h

onde9 + abs  +resión absoluta +man +resión manométrica + atm +resión atmos&érica +

 ensidad

g

 4ravedad

h

 7ltura del mercurio.


3

.

Ca,c,)s 3

+ atm  (?,="" *g m % (J.! ms% (".
"# -e puede usar un barómetro básico para medir la altura de un edi&icio. -i las lecturas barométricas en las partes superior e in&erior del edi&icio son de
3

. $a&'r  *+ma a r*',r.

Dat)s* Q@ 
m

3

+ L +@ L O L


+ Og ?,="" m

3

+)rm,as* +  (+ Og% (g% (Q% +@  (+ Og% (g% (Q@% dp  +@ P + dp  # ( + aire% ( g% ( O%

05E9 +  +resión en la parte in&erior del edi&icio. +@  +resión en la parte superior del edi&icio. + Og  ensidad del mercurio + aire  ensidad del aire. g  4ravedad. Q  8ectura barométrica in&erior del edi&icio. Q@  8ectura barométrica superior del edi&icio. O  7ltura del edi&icio. dp  i&erencial de presión.

Ca,c,)*

3

+  (?,="" *g m % (J.! m

s

3

+@  (?,="" *g m % (J.! m

s

2

2

% (".
dp  J<,?J?.=! +a # "",<@J."! +a  # ?,??A.$ +a


3

-

2

?,??A.$ +a  # ( .! *g m % (J.! m s % ( O%

O  @!!.?= m. Respesta

CONCLUSION . -e conclue ue los resultados de la lectura de presión 5o.  son satis&actorio a ue está en un rango aceptable de error. 8as causas principales del error están siempre en dependencia del peso ue se le apliue a barómetro. 8os resultados de las lecturas 5o.@#5o.= el error dio negativo esto es a causa de ue la presión promedio &ue menor ue la presión real, esto uiere decir ue la presión real aplicada al manómetro era menor ue las leídas en el manómetro.

RECO"ENDACIONES .  8os valores del porcenta)e de error es un poco por el &recuente uso  otros &actores ue la hacen menos precisa.  8as presiones en pesos ascendentes  pesos descendentes varía por &allas en el manómetro  por &alta de precisión en la toma de lecturas.

ANEXOS.

MANOMETRO DE BOURDON



Manometro de Bourdon ( Informe # 1. de Hidraulica 1)

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