mecanica de fluidos

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TUBO PIEZOMETRICO

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Page 1: MECANICA DE FLUIDOS
Page 2: MECANICA DE FLUIDOS

TUBO PIEZÓMETRO:

• LOS TUBOS PIEZÓMETROS SIRVEN PARA MEDIR LA PRESIÓN EN UN LÍQUIDO MIDIENDO LAALTURA DE ASCENSIÓN DEL MISMO LÍQUIDO EN EL TUBO Y NO REQUIEREN EMPLEO DE OTROLÍQUIDO MANOMÉTRICO DISTINTO.

Page 3: MECANICA DE FLUIDOS

MANOMETROS DE LIQUIDO

• EL MANÓMETRO PARA LÍQUIDO ES UN MANÓMETRO DISEÑADO PARA MEDIR PRESIONESHIDRÁULICAS DONDE EL MEDIO PUEDE SER AGRESIVO O NO. PARA MEDIOS AGRESIVOSCOMO ÁCIDOS O BASES UN TRATAMIENTO DEBE SER APLICADO SOBRE LA SUPERFICIE DECONTACTO CON EL LÍQUIDO.

Page 4: MECANICA DE FLUIDOS

BARÓMETRO DE CUBETA

• EL TUBO DE VIDRIO SE LLENA DE MERCURIO, SE INVIERTE Y SE INTRODUCE EN UNA CUBETACON EL MISMO METAL; LA COLUMNA Y LA CUBETA ACTÚAN COMO VASOS COMUNICANTES.LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA ACTÚA SOBRE LA SUPERFICIE LIBRE DE MERCURIO DE LA CUBETA, YLO EMPUJA HACIA EL INTERIOR DEL TUBO. CUANDO DE LOGRA EL EQUILIBRIO, EL PESO DE LAATMOSFERA ES IGUAL AL DE LA COLUMNA DE MERCURIO QUE ALCANZA, A NIVEL DEL MAR, AUNA ALTURA DE 76 CM.

Page 5: MECANICA DE FLUIDOS

BARÓMETRO EN U.

EN ESTE MANÓMETRO LA CUBETA QUEDA ELIMINADA. PARA UNA LECTURA MÁS PRECISA DELBARÓMETRO EN U DEBERÁ TENER EN CUENTA:

• LA VARIACIÓN DE DENSIDAD DEL MERCURIO CON LA TEMPERATURA.

• LA VARIACIÓN DE GRAVEDAD CON LA ALTITUD EN LA MISMA.

• LA PRESIÓN P1 NO ES IGUAL A 0.

Page 6: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO EN U DE LÍQUIDO PARA PRESIONESRELATIVAS.

• MIDE PRESIONES RELATIVAS POSITIVAS O NEGATIVAS. SE ESCOGE COMO LIQUIDOMANOMÉTRICO UNO DE DENSIDAD ADECUADA A LAS PRESIONES A CUYA MEDICIÓN SEDESTINA EL MANÓMETRO.

Page 7: MECANICA DE FLUIDOS

VACUÓMETRO EN U DE LÍQUIDO PARA PRESIONESABSOLUTAS.

• SIRVE PARA MEDIR PRESIONES DE LÍQUIDOS O GASES EMPLEANDO UN LÍQUIDOMANOMÉTRICO NO MISCIBLE.

• LA ECUACIÓN , ENTRE DOS PUNTOS CUALESQUIERA 1 Y 2, PUEDE ESCRIBIRSEASÍ:

Page 8: MECANICA DE FLUIDOS

EL MANÓMETRO Y VACUÓMETRO DE CUBETA

• EL MANÓMETRO DE CUBETA ES UNA VARIACIÓN DEL TIPO DE TUBO EN U, Y ES POPULAR PORQUE SOLO SE NECESITA MEDIR UNA COLUMNA DE FLUIDO. LA PRESIÓN MANOMÉTRICAMEDIDA CON UN MANÓMETRO DE CUBETA NO ES MÁS QUE LA ALTURA DE LA COLUMNAMULTIPLICADA POR EL PESO ESPECÍFICO DEL AIRE, DE PRESIONES DE VENTILADOR Y COSASPOR EL ESTILO.

Page 9: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DIFERENCIAL.

• MIDE LA DIFERENCIA DE PRESIONES ENTRE DOS PUNTOS. DE AHÍ SU NOMBRE.

• SE REDUCE A:

• ESTA ECUACIÓN DEMUESTRA QUE UN MANÓMETRO DIFERENCIAL SERÁ TANTO MÁS SENSIBLE CUANDO MÁSPRÓXIMA ESTE LA DENSIDAD DEL LIQUIDO MANOMÉTRICO DE LA DENSIDAD DEL FLUIDO DONDE SE MIDE LAPRESIÓN.

Page 10: MECANICA DE FLUIDOS

PIEZOMETRO DIFERENCIAL

• SIRVE PARA MEDIR DIFERENCIAS DE PRESIONES EN LÍQUIDOS SOLAMENTE Y SE DISTINGUE DELMANÓMETRO DIFERENCIAL ORDINARIO EN QUE NO PRECISA DE LÍQUIDO MANOMÉTRICOESPECIAL. CONSTA DE DOS TUBOS DE VIDRIO QUE SE CONECTAN EN SUS EXTREMOSINFERIORES CON LOS PUNTOS, DONDE SE DESEA HACER LA MEDICIÓN.

Page 11: MECANICA DE FLUIDOS

MICROMANÓMETRO DE TUBO INCLINADO.

• SE UTILIZA PARA MEDIR CON PRECISIÓN PEQUEÑAS PRESIONES DE ORDEN DE 250 A 1.500 PA.EL LIQUIDO MANOMÉTRICO SUELE SER EL ALCOHOL. LA VENTAJA DE ESTE MANÓMETRO ES LAAMPLIFICACIÓN QUE SE OBTIENE EN LA LECTURA, L, AL DIVIDIR H POR SEN.

• EN EFECTO, LLAMANDO COMO SIEMPRE PAMB, PABS Y PE A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, A LAPRESIÓN ABSOLUTA Y A LA PRESIÓN RELATIVA, RESPECTIVAMENTE, SE TIENE:

PABS = PAMB + GH

• O BIEN

PE = GH = GL . SEN

Page 12: MECANICA DE FLUIDOS

MULTIMANOMETROS.

• EN LOS LABORATORIOS DE UTILIZAN CON MUCHA FRECUENCIA BATERÍAS DE MANÓMETROSPARA MEDIR VARIAS PRESIONES SIMULTÁNEAMENTE.

Page 13: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DIFERENCIAL TÓRICO.

• SE UTILIZA COMO MANÓMETRO DIFERENCIAL. SEGÚN EL LÍQUIDO MANOMÉTRICO UTILIZADO SEADAPTA FÁCILMENTE ESTE INSTRUMENTO A LA MEDICIÓN DE DIFERENTES PRESIONES ENTRE 1 BAR Y250 MBAR. EL LIQUIDO MANOMÉTRICO SE ENCUENTRA EN UN ANILLO TÓRICO DIVIDIDO EN DOSPOR UNA PLACA DE SEPARACIÓN. LLAMANDO FP A LA RESULTANTE DE LAS FUERZAS DE PRESIÓN AUNO Y A OTRO LADO DE LA PLACA SE TIENE:

FP = A(P1 – P2)

• EL EQUILIBRIO DE LOS MOMENTOS (BALANZA ANULAR), CONDUCE A LA SIGUIENTE ECUACIÓN:

P1 –P2 = K SEN ; K = .

Page 14: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETROS ELÁSTICOS.

• LOS MANÓMETROS ELÁSTICOS Y LOS MANÓMETROS DE EMBOLO TIENEN UNA GAMA DEPRESIONES MUY AMPLIA, PUDIÉNDOSE CONSTRUIR PARA MEDIR DESDE UN VACÍO DE 100 POR100 HASTA 10.000 BAR Y AUN MAS. EN LOS MANÓMETROS ELÁSTICOS LA PRESIÓN DELFLUIDO ACTÚA SOBRE UN RESORTE, UN TUBO ELÁSTICO, UNA MEMBRANA ONDULADA, UNFUELLE METÁLICO, ETC. Y SE TRANSMITE A UNA AGUJA INDICADORA, QUE RECORRE UNAESCALA GRADUADA, A TRAVÉS DE UN MECANISMO SENCILLO DE PALANCA, SECTOR Y PIÑÓN.

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MANÓMETRO DE TUBO DE BOURDON PARAPRESIONES ABSOLUTAS

• EN EL INTERIOR DEL TUBO ELÁSTICO DE BOURDON SE HA HECHO EL VACÍO. LA PRESIÓN AMEDIR ACTÚA SOBRE EL EXTERIOR DEL TUBO. LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TUBO ES ELÍPTICA.BAJO EL INFLUJO DE LA PRESIÓN EXTERIOR LA SECCIÓN ELÍPTICA DEL TUBO SE DEFORMA.

Page 16: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DE TUBO DE BOURDON PARAPRESIONES RELATIVAS

• EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ES EL MISMO QUE EL DEL MANÓMETRO DE TUBO DEBOURDON PARA PRESIONES ABSOLUTAS CON LA DIFERENCIA DE QUE LA PRESIÓN A MEDIRACTÚA AHORA EN EL INTERIOR DEL TUBO DE LA SECCIÓN ELÍPTICA.

Page 17: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DEMEMBRANA

• EN ESTE MANÓMETRO EL ÓRGANO ELÁSTICO ESUNA MEMBRANA METÁLICA ONDULADA QUE SEFIJA ENTRE LA PARTE SUPERIOR E INFERIOR DE LACAJA FIJA DEL MANÓMETRO.

• LA DEFORMACIÓN ORIGINADA POR LA PRESIÓNSE TRANSMITE A LA AGUJA POR EL MECANISMODE PALANCA, CREMALLERA, Y -PIÑÓN QUE SEREPRESENTA EN LA FIGURA.

• LOS MANÓMETROS DE MEMBRANAS SONAPROPIADOS PARA MEDIR DEPRESIONES YPRESIONES, ESTAS ÚLTIMAS HASTA UNOS 25 BAR.

MANÓMETRO DIFERENCIALCOMBINADO DEDIAFRAGMA Y RESORTE

• SOBRE UNA CARA DEL DIAFRAGMA ACTÚA UNAPRESIÓN Y SOBRE LA CARA OPUESTA ACTÚA OTRAPRESIÓN. LA DEFORMACIÓN DE LA MEMBRANA YLA LECTURA DE LA AGUJA ES FUNCIÓN DE LADIFERENCIA DE PRESIONES.

Page 18: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DEFUELLE METÁLICO

• ESTE MANÓMETRO UTILIZA COMOCOMO ELEMENTO ELÁSTICO UNFUELLE DE TIPO METÁLICO EL CUALAL RECIBIR LA FUERZAPROVENIENTE DEL LÍQUIDO,TIENDE A ESTIRARSE, CON LOCUAL TRANSMITE A LA AGUJA ELMOVIMIENTO PARA INDICAR ENLA CARATULA EL VALOR DE LAPRESIÓN.

MANÓMETRO DE ÉMBOLO

• SON INSTRUMENTOS DE GRAN PRECISIÓN• SE PRESTAN FÁCILMENTE A LA MEDICIÓN

DE GRANDES PRESIONES.• SE EMPLEAN COMO TARADORES LOS

MANÓMETROS METÁLICOS DE TODO TIPO.

Page 19: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DE EMBOLO COMO TRATADOR DEMANÓMETROS

• EL TRATADOR DE MANÓMETROS TIENE UNA EXACTITUD DEL 1/1.000 HASTA EL 1/10 000 DE LA PRESIÓNMEDIDA, SEGÚN EL TIPO DE CONSTRUCCIÓN.

• CONSTA DE UN PISTÓN 1 QUE SE MUEVE LIBREMENTE CON ALGUNA MÍNIMA EN EL CILINDRO 2. EL PISTÓN ESTÁSOMETIDO POR SU CARA INFERIOR A LA PRESIÓN DE ACEITE, CUYA VISCOSIDAD SE ESCOGE DE ACUERDO CONEL JUEGO EXISTENTE DEL EMBOLO Y EL CILINDRO. DICHA PRESIÓN PUEDE VARIARSE MEDIANTE LA BOMBAMANUAL 4.EL PISTÓN POR LA CARA SUPERIOR ESTÁ SOMETIDO A SU PROPIO PESO Y A LAS PESAS CIRCULARES5 QUE SE VARIA HASTA EQUILIBRAR LA PRESIÓN DEL ACEITE.

• LOS CONSTRUCTORES DE ESTOS APARATOS DE GRAN PRECISIÓN SUMINISTRAN DATOS Y FÓRMULAS, QUETIENE EN CUENTA ERRORES POSIBLES PROVENIENTES DE LA COMPRESIBILIDAD, TEMPERATURA, ETC., Y SOBRETODO DEL ROZAMIENTO DEL EMBOLO SOBRE EL CILINDRO. PARA REDUCIR ESTE ÚLTIMO AL MÍNIMO EL EMBOLOSE HACE GIRAR MANUALMENTE MEDIANTE UN DISPOSITIVO DE GIRO.

Page 20: MECANICA DE FLUIDOS

MANÓMETRO DE EMBOLO Y RESORTE

• ESTE PRINCIPIO SE APLICA A LA CONSTRUCCIÓN DE MANÓMETROS INDUSTRIALES ROBUSTOSAPROPIADOS A LAS PRESIONES MÁS ELEVADAS O TAMBIÉN A CASOS COMO, POR EJEMPLO ELDE LAS PRENSAS HIDRÁULICAS, DONDE LA PRESIÓN FLUCTÚA VIOLENTAMENTE Y HAY QUESACRIFICAR LA PRESIÓN A LA ROBUSTEZ.

• EN EL OTRO EXTREMO LOS MANÓMETROS DE EMBOLO SON APROPIADOS TAMBIÉN PARA LAMEDICIÓN DE MUY PEQUEÑAS PRESIONES Y VACÍOS Y SE CONSTRUYEN TAMBIÉN COMOMANÓMETROS DIFERENCIALES.

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TRANSDUCTORES DE PRESIÓN ELECTRICOS

• TRANSDUCTOR ES UN INSTRUMENTO QUE TRANSFORMA ENERGÍA DE UNA CLASE, EN ENERGÍADE OTRA CLASE. A FIN DE PODERLA MEDIR MÁS FÁCILMENTE, O PROCESARLA O TRANSMITIRLAA DISTANCIA.

• LOS TRANSDUCTORES DE PRESIÓN TRANSFORMAN LA MEDIDA DE PRESIÓN EN UNA MEDIDAELÉCTRICA.

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TRANSDUCTORES DE RESISTENCIA

• LA EDICIÓN ELÉCTRICA DE ESTA VARIACIÓNES UNA MEDIDA DE LA PRESIÓN QUE ESFUNCIÓN DE LA MISMA.

TRANSDUCTORES DE CAPACIDAD

• UNA DE LAS PLACAS DE UN CONDENSADORES AL MISMO TIEMPO MEMBRANA SOBRE LAQUE ACTÚA LA PRESIÓN A MEDIR,DEFORMÁNDOLA Y VARIANDO LACAPACIDAD DEL CONDENSADOR CON LADISTANCIA ENTRE LAS PLACAS

Page 23: MECANICA DE FLUIDOS

TRANSDUCTORES DE INDUCCIÓN

• LA FUERZA ORIGINADA POR LA PRESIÓNACTÚA SOBRE EL BRAZO IZQUIERDO DE LAPALANCA, CREANDO POR INDUCCIÓN UNACORRIENTE. LA CORRIENTE QUE FLUYE PORLA BOBINA ES UNA FUNCIÓN DE LA FUERZAY, POR TANTO, DE LA PRESIÓN.

TRANSDUCTORES PIEZOMÉTRICOS

• SON MENOS APROPIADOS PARA MEDIRPRESIONES ESTÁTICAS, PERO SON MUYUTILIZADOS PARA LA MEDICIÓN DEPRESIONES FLUCTUANTES CON EL TIEMPO

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TRANSDUCTORESPOTENCIOMÉTRICOS

• SE UTILIZAN CON FRECUENCIA ENCONEXIÓN CON LOS MANÓMETROSELÁSTICOS

TRANSDUCTORES DE BANDASEXTENSOMÉTRICAS

• ESTOS CONDUCTORES SE EMPLEAN MUCHOPARA LA MEDICIÓN DE PRESIONES VARIABLESCON EL TIEMPO.

• SUS VENTAJAS SON: DIMENSIONES Y MASASPEQUEÑAS, POSIBILIDAD DE MEDIR PRESIONESPEQUEÑAS, PEQUEÑA INERCIA Y POSIBILIDAD DETRANSMISIÓN DE MEDIDA A DISTANCIA.

Page 25: MECANICA DE FLUIDOS

GRACIAS