• Author / Uploaded
• Martin Ruiz Sarmiento

• Categories
• Medición de presión
• Presión
• Vacío
• Medición
• Presión atmosférica

Citation preview

INTRODUCCION: La presión se define como fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área. En ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra. De esta manera, la presión (P) de una fuerza (F) distribuida sobre un área (A), se define como:

Existen muchas razones por las cuales en un determinado proceso se debe medir presión. Entre estas se tienen: 

Calidad del producto, la cual frecuentemente depende de ciertas presiones



que se deben mantener en un proceso. Por seguridad, como por ejemplo, en recipientes presurizados donde la

 

presión no debe exceder un valor máximo dado por las especificaciones del diseño. En aplicaciones de medición de nivel. En aplicaciones de medición de flujo.

Las mediciones de presión son las más importantes que se hacen en la industria; sobre todo en industrias de procesos continuos, como elprocesamiento y elaboración de compuestos químicos. La cantidad de instrumentos que miden la presión puede ser mucho mayor que la que se utiliza en cualquier otro tipo de instrumento. Las mediciones de presión pueden ser desde valores muy bajos que se consideran un vacío, hasta miles de toneladas depor unidad de área. Los principios que se aplican a la medición de presión se utilizan también en la determinación de temperaturas, flujos y niveles de líquidos. Por lo tanto, es muy importanteconocer los principios generales de operación, los tipos de instrumentos, los principios de instalación, la forma en que se deben mantener los instrumentos, para obtener el mejor funcionamiento posible,cómo se debe usar para controlar un sistema o una operación y la manera como se calibran.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

3

TIPOS DE PRESION

 Presión Absoluta Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña.  Presión Atmosférica El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra. Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,325Kpa), ,disminuyendo estos valores con la altitud.  Presión Manométrica Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica.. La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro. Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica.  Vacío Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto. REPRESENTACION DE PRESIONES

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

4

TIPOS DE MEDIDORES DE PRESION

Mecánicos o Primario de Medida Directa o Primarios Elásticos



Electromecánicos o Transmisores electrónicos de equilibro de fuerza o Resistivos o Magnéticos o Capacitivos o Extensiométricos o Piezoeléctricos



Neumáticos



Electrónicos o Mecánicos o Medidor McLeod o Térmicos o Ionización

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

5

MEDIDORES MECANICOS Elementos primarios de medida directa: miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas.

Ejemplos barómetro cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana.

Barómetro de Cubeta

Manómetro en U

Elementos primarios elásticos: se deforman por la presión interna del fluido que contienen. Ejemplos: tubo de Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

6

El manómetro de Bourdon es el ejemplo típico de esta clase

Manometros de tubo Bourdon El tubo Bourdon: Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión, por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y este desplazamiento mueve un juego de palancas y engranajes que lo transforman en el movimiento amplificado de una aguja que indica directamente la presión en la escala.

ELEMENTOS PRIMARIOS ELÁSTICOS El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rígidamente entre si por la soldadura, de forma que al aplicar presión, cada capsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

7

Los manómetros de fuelle tienen un elemento elástico en forma de fuelle (como el acordeón) al que se le aplica la presión a medir, esta presión estira el fuelle y el movimiento de su extremo libre se transforma en el movimiento de la aguja indicadora.

Una variante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafragma, en este caso la

presión actúa sobre un diafragma elástico el que se deforma y la deformación se convierte en el movimiento del puntero indicador.

Elementos Mecánicos

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

8

MEDIDORES ELECTROMECÁNICOS

Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas Para este tipo de medidores se utiliza un transmisor electrónico que genera una señal en base a la posición de un sensor. La posición del sensor determina la presión ejercida sobre la misma.

Detector de Inductancias

Transformador Diferencial

Detector Fotoeléctrico

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

9

Transductores Resistivos En este tipo de Transductores se aprovecha un cambio de resistencia (del sensor o del circuito en que esta) para medir la presión del sistema.

Transductores Magnéticos Existen dos tipos de Transductores Magnéticos •

Transductores de inductancia variable

•

Transductores de reluctancia variable

Transductores de inductancia y reluctancia variable

Inductancia Variable Núcleo Magnético en un Campo electromagnético

Reluctancia Variable Núcleo Magnético en un Campo Magnético

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

10

Transductores Capacitivos Se basan en la variación de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas por la aplicación de presión. La placa móvil tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas. Pueden ser de dos tipos: •

Capacidad fija

•

Capacidad variable

Transductores Piezoeléctricos Son materiales cristalinos que, al deformarse físicamente por la acción de una presión, generan una señal eléctrica.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

11

MEDIDORES NEUMÁTICOS

Utilizan elementos mecánicos con desplazamiento de gases.  Transmisores neumáticos Los transmisores neumáticos se basan en el sistema toberaobturador que convierte el movimiento del elemento de medición en una señal neumática.  El sistema tobera-obturador Consiste en un tubo neumático aumentado a una presión constante P, con una reducción en su salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida por una lámina llamada obturador cuya posición depende del elemento de medida.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

12

MEDIDORES ELECTRÓNICOS

•

Mecánicos

•

Medidor McLeod

•

Térmicos

•

Ionización

Transductores Mecánicos de Fuelle y Diafragma

Trabajan en forma diferencial entre la presión atmosférica y la del proceso. Pueden estar compensados con relación a la presión atmosférica y calibrada en unidades absolutas.

Medidor McLeod Se utiliza como aparato de precisión en la calibración de los restantes instrumentos. Se basa en comprimir una muestra del gas de gran volumen conocido a un volumen mas pequeño y a mayor presión mediante una columna de mercurio en un tubo capilar.

Transductores Térmicos Se basan en el principio de la proporcionalidad entre la energía disipada desde la superficie caliente de un filamento calentado por una corriente constante y la presión del gas ambiente cuando el gas esa a bajas presiones absolutas. •

Transductor térmico de termopar

•

Transductor Pirani

•

Transductor bi-metálico.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

13

Transductores Térmicos Transductor térmico de termopar Contiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeño termopar. Al pasar una corriente constante a través del filamento, su temperatura es inversamente proporcional a la presión absoluta del gas.

Transductor Bimetálico Utiliza una espiral bimetálica calentada por una fuente de tensión estabilizada. Cualquier cambio en la presión produce una deflexión de la espiral, que a su vez esta acoplada a un índice que señala la escala el vacío.

Transductor de Ionización Transductor de Ionización Se basan en la formación de los iones que se producen en las colisiones que existan entre moléculas y electrones. La velocidad de formación de estos iones, es decir la corriente iónica, varia directamente con la presión. •

Transductor de filamento caliente

•

Transductor de catado frío

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

14

Transductor de filamento caliente Consiste en un tubo electrónico con un filamento de tungsteno por una rejilla en forma de bobina, la cual a su vez está envuelta por una placa colectora. La emisión de iones es proporcional a la presión del gas dentro del tubo.

Medidores de presión de mano / Medidores de presión digitales

Medidores digitales

Medidores de Presión de Caratula/Analógicos

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

15

Calibradores de Presión

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

16

APLICACIONES Electro medicina, manómetros digitales, automáticos, robóticos, aeronáuticos, hidráulicos y neumáticos, mediciones de nivel, máquina herramienta, automoción, bancos de pruebas y ensayos, edificios inteligentes, control de procesos nucleares. 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.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

17

CONCLUSIÓN

Cabe destacar, el estudio con base a todo lo referido sobre manómetros, podemos decir que esto cumplen un rol muy importante a nivel industrial y comercial, ya que los mismos, son usado casi diariamente, por diferentes y grandes compañías industriales que laboran en este campo, como lo es, el estudio de las presiones. Los manómetros son los aparatos esenciales para la medición de las presiones que van desde un punto a otro, tomando en cuenta el nivel y los factores que pueden llegar a afectar éste fenómeno de medición.

La manometría, es el proceso mediante el cual un líquido es sometido a una medida de presión, para establecer los parámetros o niveles de altura que éste puede llegar a alcanzar. Todo esto es posible gracias a un aparato denominado manómetro.

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

18

BIBLIOGRAFIA

https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/3-7medidores-de-presion/ http://es.slideshare.net/luistorres921/instrumentos-de-medicion-de-presion http://materias.fi.uba.ar/7609/material/S0304MedicionPresion1.pdf

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRESION

19