calibracion de manómetro.docx

TABLA DE CONTENIDOS

RESUMEN DE PRACTICA DE LABORATORIO Nº 3..................................................................3

SUMMARY OF LABORATORY PRACTICE N° 3.........................................................................3

INTRODUCCION......................................................................................................................... 4

OBJETIVO ESPECIFICO.............................................................................................................4

MARCO TEORICO....................................................................................................................... 5

PRESION.................................................................................................................................. 5

PRESION ABSOLUTA Y MANOMETRICA...........................................................................5

RELACION ENTRE LA PRESION Y LA ELEVACION..........................................................5

MANOMETROS........................................................................................................................ 6

MANOMETRO DE BOURDON.............................................................................................6

HISTERESIS............................................................................................................................ 7

METODOLOGIA........................................................................................................................... 8

PROCEDIMIENTO....................................................................................................................... 8

CÁLCULO Y PRESENTACION DE RESULTADOS.....................................................................9

GUIA DE SINTESIS...................................................................................................................11

CONCLUSIONES....................................................................................................................... 12

RECOMENDACIONES..............................................................................................................12

ANEXOS.................................................................................................................................... 13

BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................... 14

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RESUMEN DE PRACTICA DE LABORATORIO Nº 3

El presente informe de laboratorio de Mecánica de Fluidos, abarca el tema de Presión su definición, los tipos de medición (presión absoluta y presión manométrica), también trata la relación entre la presión y la elevación y finalmente se investigó sobre el manómetro tipo bourdon y su respectiva calibración, que consiste en un calibrador y un juego de pesas que deberán ser pesados previamente para tener mayor exactitud, después las pesas deberán ser colocadas ascendentemente y se deberá comparar las presiones calculadas por el manómetro y las reales para poder analizarlas, también se deberá descargar las pesas para poder realizar el análisis de histéresis.

SUMMARY OF LABORATORY PRACTICE N° 3

This report Laboratory of Fluid Mechanics, covers the topic of pressure definition, types of measurement (absolute pressure and gauge pressure) also addresses the relationship between pressure and elevation and finally investigated bourdon type pressure gauge and their respective calibration, consisting of a caliper and a set of weights that must be weighed beforehand for greater accuracy, then the weights must be placed upward and pressures must be calculated by comparing the actual gauge and to analyze, it is also you must download the weights to perform the analysis of hysteresis.

MECANICA DE FLUIDOS Página 2

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INTRODUCCION

La presión es una magnitud física que mide la fuerza que ejerce un fluido por unidad de área, este parámetro es usado hoy en día en la industria para medir la presión de ciertos gases o de líquidos que generalmente circulan mediante tuberías, la necesidad de calcular la presión nos lleva a la creación de instrumentos que midan dicha presión tales como el manómetro y otros. Estos instrumentos se averían por el uso y necesitan calibrarse para su óptimo funcionamiento.

OBJETIVO ESPECIFICO

El objetivo de este informe es aprender a calibrar un manómetro de tipo bourdon, realizar el análisis de los datos de la calibración para poder graficar la curva de histéresis y demás gráficos necesarios para su posterior reparación.

MARCO TEORICO

PRESION

La presión se define como una fuerza normal ejercida por un fluido por unidad de área. Se habla de presión solo cuando se trata de un gas o un líquido. La contraparte de la presión en los sólidos es el esfuerzo normal. Puesto que la presión se define como fuerza por unidad de área, tiene la unidad de newtons por metro cuadrado (N/m2), la cual se llama Pascal (Pa); es decir,

1 Pa = 1 N/m2


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PRESION ABSOLUTA Y MANOMETRICA

Al hacer cálculos que involucren la presión de un fluido, se deben efectuar en relación con alguna presión de referencia. Así la presión que arroja la medición del fluido se llama presión manométrica. La presión que se mide en relación con un vacío perfecto se denomina presión absoluta.

Pabs = Pman + Patm

Donde

Pabs = Presión Absoluta

Pman = Presión Manométrica

Patm = Presión Atmosférica

RELACION ENTRE LA PRESION Y LA ELEVACION

La presión en un fluido aumenta con la profundidad porque descansa más fluido sobre las capas más profundas, u el efecto de este “peso adicional” sobre una capa más profunda se equilibra por un aumento en la presión. La diferencia de presión entre dos puntos en un fluido de densidad constante es proporcional a la distancia vertical Δz entre esos puntos y a la densidad p del fluido. En otras palabras, la presión en un fluido aumenta linealmente con la profundidad.

ΔP = pgΔz

MANOMETROS

Es un instrumento que funciona con el principio antes dado (relación ente la presión y la elevación), es de uso común para medir presiones pequeñas y moderadas. Un manómetro consta principalmente de un tubo en U de vidrio o plástico que contiene uno o más fluidos como mercurio, agua, alcohol o aceite.


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MANOMETRO DE BOURDON

En 1846 un ingeniero ferroviario el alemán Schinz había descubierto que un tubo curvado cambiaría su curvatura cuando estaba sujeta a la presión interna. En 1849 el ingeniero francés Eugene Bourdon (1808-1884) tuvo una gran idea de inventar un manómetro metálico el cual tiene como principio fundamental el movimiento del tubo, que es proporcional a la presión; naciendo así el manómetro Bourdon. Una de sus primeras aplicaciones fue utilizada por la marina francesa en las calderas de vapor.

El manómetro de Bourdon tiene como parte principal un tubo que puede ser de cualquier material que tenga las características elásticas adecuadas según sea el intervalo de presión en el cual se someterá y la resistencia al medio en el cual se utilizara, los materiales más usados son el latón, aleación de acero, aceros inoxidables, bronce fosforado y cobre – berilio. La presión interior del tubo tiende a enderezarlo. Como un extremo del tubo está fijo a la entrada de la presión, el otro extremo se mueve proporcionalmente a la diferencia de presiones que hay entre el interior y el exterior del tubo. Este movimiento hace girar la aguja indicadora por medio de un mecanismo de sector y piñón; para amplificar el movimiento, el curvado del tubo puede ser de varias vueltas formando elementos en “C”, torcido, espiral, o helicoidal.

HISTERESIS

Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice o la pluma del instrumento para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en dos sentidos: ascendente y descendente.

Histéresis=V ¿ .−V Baj .

RecorridoTotalx 100


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METODOLOGIA

Para la calibración de Manómetro de tipo Bourdon se utilizaron los siguientes equipos y/o instrumentos de laboratorio.

Una Balanza Analítica


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Equipo de Calibración de Manómetros (FME 10) Pesas de 0.5Kg, 1.0Kg, 2.5Kg y 5Kg aproximadamente.

PROCEDIMIENTO

Se pesó las pesas para que se tenga una mayor precisión. Purgar el manómetro (Llevar la presión al máximo y regresar al mínimo por lo menos 3

veces). Se colocó el Manómetro en el Calibrador de Manómetros (FME 10). Revisar que el manómetro marque cero cuando solo este sometido a la presión

atmosférica. Girar las pesas cada vez que se coloquen para que no se traben en el cilindro de

presión. Colocar las pesas de forma ascendente y registrar los valores indicados en el

manómetro para su posterior análisis. Descargar las pesas registrando también las presiones mostradas por el manómetro

para dibujar la curva de histéresis.

CÁLCULO Y PRESENTACION DE RESULTADOS


Masa delEmbolo (Kg)

Presion enel Cilindro(KN/m^2)

Lectura del Manometro

(bar)

Lectura del Manometro

(KN/m^2)

Error Absoluto(KN/m^2)

Error Relativo

(%)

0.4935 19.0 0.190 25.1 6.1 31.93%0.9938 38.3 0.383 50.6 12.3 32.07%1.9844 76.5 0.765 95.0 18.5 24.18%4.4799 172.7 1.727 200.0 27.3 15.81%9.4887 365.8 3.658 366.0 0.2 0.06%

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HISTÉRESISPresion

Real(KN/m2)

PresionMedida(KN/m2)

Ascenso de 0 a 400 172.0 191.2Descenso de 400 a 0 172.0 199.6

Histéresis=191.2−199.6400

x100=±2.10%

GUIA DE SINTESIS

1. ¿Qué grado de precisión tiene el equipo?

El grado de precisión del equipo es 0.01%

2. ¿Explique las posibles discrepancias entre los valores del manómetro y los valores de la presión calculados en el interior del cilindro?


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La diferencia entre la presión real y la calculada por el manómetro se debió a un error de cero; que consiste en que a una presión de cero la aguja marca un valor sobre o debajo de este, trasladando todos los valores según sea su variación respecto del cero.

3. Describa usted en sus propias palabras la importancia de conocer las medidas de la presión sobre un determinado objeto.

El medir la presión toma más importancia en el sector industrial, debido a que este sector trabaja con líquidos y gases que a presiones altas podrían dañar tuberías o equipos.

4. Represente gráficamente la medida tomada por el manómetro tipo Bourdon y la masa (presión real) proporcionada por la balanza.

5. Se produce histéresis ¿A qué se debe?

Si se produce histéresis y esta es debido a que el amortiguamiento más el rozamiento hace que haya un consumo de energía en la carga y descarga de los instrumentos, y debido a esto la curva de calibración ascendente no coincide con la descendente.


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CONCLUSIONES

De la diferencia observada entre la presión real y la medida se concluye que es un Error de Angularidad, ya que en la gráfica no se aprecia un error en el cero (0) ni en el cien por ciento (100%), sin embargo la desviación se acentúa en el 50%.

La curva histéresis nos ayuda a observar las diferencias que hay en el ascenso (0 al 100% y descenso (100% al 0) de una prueba de calibración.

RECOMENDACIONES

Se deben pesar las pesas antes de comenzar la calibración para tener mayor precisión. Se deben girar las pesas para verificar que no se atasque el cilindro de presión. Evitar que el manómetro se golpee para que no se descalibre.

ANEXOS


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Manómetros tipo Bourdon

Calibrador de Manómetros (FME 10)

BIBLIOGRAFÍA

Cengel, Y. A. (2006). Mecanica de Fluidos. México: McGraw-Hill.

Jaraba, G. H. (2010). Presion y Como Medirla. Bucaramaga.

Metrólogos, M. &. (Agosto de 2007). La Guia MetAs. Obtenido de www.metas.com.mx


[Escriba aquí]

Moran, W. C. (1987). Mecanica de Fluidos I. Lima.

Mott, R. L. (2006). Mecanica de Fluidos. México: PEARSON.


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