Aparatos De Medicion De Presion 6n3w56

Practica #4 | Aparatos de medición  

Objetivo: Conocer y aplicar los aparatos para medir la presión Equipo a utilizar: Manómetro y sus partes



Marco teórico: Analizar los diferentes aparatos para medir la presión como:

Piezómetro Instrumento que se utiliza para medir la presión de poros o nivel del agua en perforaciones, terraplenes, cañerías y estanques a presión. La aplicación geotécnica más común es para determinar la presión de agua en el terreno o el nivel de agua en perforaciones.

Tipos Piezómetros hidráulicos Se utilizan para medir la presión de poros en terraplenes y fundaciones de las presas. Este tipo consiste de uno o dos tubos llenos con fluido y una punta porosa; el piezómetro se conecta a un manómetro en el punto de observación. En el tipo de dos tubos, el segundo tubo sirve como un medio de limpieza para remover gas o sedimento acumulado. Piezómetros Neumáticos Los piezómetros neumáticos se instalan también en la presa. Se utilizan donde las operaciones de construcción podrían dañar otro tipo de instrumentación. Su uso también minimiza la interferencia con los equipos de construcción. Piezómetros de cuerda vibrante Se instalan en fundaciones y terraplenes para el monitoreo de la presión de agua de poros. Como los otros sistemas de piezómetros cerrados, se emplean en terraplenes donde la utilización de piezómetros de tubo abierto podrían ser dañados si interfieren con el equipo de construcción. En algunas instalaciones se han utilizado para chequear la precisión de instrumentos adyacentes. También se utilizan donde se requiere el monitoreo de presiones de poros negativas. Piezómetro de resistencia eléctrica

Se utilizan en terraplenes y fundaciones. Tiene como ventaja que el sitio de lectura es independiente de la localización del sensor y sus limitaciones están relacionadas principalmente a la medición de diminutos cambios de resistencia. Requiere de precauciones extras y técnicas apropiadas durante su instalación y lectura

Celdas de presión total Se utilizan para el monitoreo de la presión estática total (suelo y agua) en el terraplén de una presa de tierra, en su fundación, contra la superficie de conductos de concreto o estructuras adyacentes. Pueden ser neumáticas o eléctricas. Piezómetros Casagrande Se usan para la medición de la presión del agua en terraplenes, fundaciones o en sitios seleccionados de los contrafuertes de las presas. Pueden instalarse en una perforación o en terraplenes durante construcción.

Manómetro tipo “U” El manómetro de tubo U, está formado por un tubo de vidrio doblado en forma de U lleno parcialmente con un líquido de densidad conocida, uno de sus extremos se conecta a la zona donde quiere medirse la presión, y el otro se deja libre a la atmósfera. La presión ejercida en el lado de alta presión, produce el movimiento del líquido dentro del tubo, lo que se traduce en una diferencia de nivel marcado como h. Esta altura h, dependerá de la presión y de la densidad del líquido en el tubo, como la densidad se conoce, puede elaborarse una escala graduada en la superficie que está detrás del tubo U, o en el tubo mismo, calibrada ya en unidades de presión. De este tipo de manómetro surgieron las unidades donde la presión se caracteriza por una unidad de longitud (el valor de h) seguido de la naturaleza del líquido utilizado, por ejemplo, pulgadas de agua, milímetros de mercurio etc.

Estos manómetros pueden medir también presiones menores que la atmosférica (vacío), la diferencia radica en que la columna de líquido ascenderá en el lado de baja presión.

Manómetro tipo “U”

Micromanometro diferencial El micro 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. En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760mm de mercurio en un barómetro convencional. Cuando los micros manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea. Hay que tener en cuenta que la mayoría de los micros manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial.

Algunas aplicaciones cotidianas del micro manómetro: En el buceo: El micro manómetro es de vital importancia para el buceador porque le permite conocer cuánto aire le resta en el tanque (multiplicando el

volumen del tanque por la presión), durante una inmersión y determinar entonces si debe continuarla o no. Se conecta, mediante un tubo de alta presión o latiguillo, a una toma de alta presión(HP). Normalmente, indica la presión mediante una aguja que se mueve en una esfera graduada, en la que acostumbra a marcarse en color rojo la zona comprendida entre las0 y las 50 atmósferas, denominada reserva. La micro manometría en la medicina: En la mediciones se utiliza la micro manometría para realizar mediciones de actividades musculares internas a través de registros hidroneumocapilares, por ejemplo la micro manometría anorectal o la micromanometría esofágica. En la industria del frigorífico: Para mantener presión del líquido refrigerante que pasa por la bomba.

controlada

la

Tipos - Tipo prandtl: Consta de un recipiente de diámetro grande y un tubo inclinado con dos marcas conectados a través de un tubo flexible. - Micro manómetro de aire: Un micro manómetro sumamente sencillo, de alta respuesta, usa aire como fluido de trabajo y, por consiguiente evita todos los defectos por capilaridad y de menisco que por lo general se encuentra en la manometría con líquidos. - Manómetro de mcleod: Este es un manómetro de mercurio modificado que se utiliza principalmente para medir presiones de vacío desde un ml. Hasta 0, 000 000 1 ml. De Hg. Mide una presión diferencial y, por consiguientes muy sensible.

Manómetros tipo caratula a) Tipo Bourdon Instrumento mecánico de medición de presiones que emplea como elemento sensible un tubo metálico curvado o torcido, de sección transversal aplanada. Un extremo del tubo esta 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 de que el movimiento del tubo es proporcional a la presión fue propuesto por el inventor francés Eugene Burdon en el siglo XIX.

Los manómetros Burdon se utilizan tanto para presiones manométricas que oscilan entre 0-1 Kg/cm2 como entre 0-10000 Kg/cm2 y también para vacío. Las aproximaciones pueden ser del 0.1 al 2% de la totalidad de la escala, según el material, el diseño y la precisión de las piezas. El elemento sensible del manómetro puede adoptar numerosas formas. Las más corrientes son las de tubo en C, espiral y helicoidal. El tubo en C es simple y consistente y muy utilizado con esferas indicadoras circulares. También se emplea mucho en algunos indicadores eléctricos de presión, en los que es permisible o deseable un pequeño movimiento de la aguja. El campo de aplicación es de unos 1500 Kg/cm 2. Las formas espiral y helicoidal se utilizan en instrumentos de control y registro con un movimiento más amplio de la aguja o para menores esfuerzos en las paredes. Los elementos en espiral permiten un campo de medición de 0.300 Kg/cm 2, y los helicoidales hasta 10000 kg/cm2

b) Tipo Vacío El manómetro de vacío está destinado a medir presiones absolutas inferiores a la atmosférica. En concreto, este dispositivo se utiliza para medir presiones absolutas muy bajas, de tan sólo 10 o 15 mm de mercurio, por lo que es muy útil para cuantificar el vacío que se logra en el interior de un recipiente. Consta de de un tubo de vidrio cerrado por un extremo y doblado en forma de S, de forma que el otro extremo conecta con un tubo horizontal destinado a tomar el gas cuya presión se desea medir. El mercurio se ha introducido en el manómetro con la precaución de que descanse sobre el extremo cerrado del tubo, lo que asegura que la superficie libre de mercurio que apoya en él se encuentra siempre a presión

cero. Una llave situada en la parte central del tubo se mantiene habitualmente cerrada para evitar la pérdida del mercurio y sólo se abre en el momento de la medida. Para medir, se tapa uno de los extremos del tubo horizontal de vidrio, mientras que el otro extremo se conecta al gas objeto de estudio; finalmente, se abre la llave. La diferencia de niveles de las dos superficies libres del mercurio, leída sobre una escala graduada en milímetros, nos da la presión absoluta del gas.

Barómetro El barómetro es básicamente un manómetro diseñado para medir la presión del aire. También es conocido como tubo de Torricelli. El nombre barómetro fue usado por primero vez por Boyle. Historia del manómetro: La historia del descubrimiento parece haber sido la siguiente: Antiguamente se había observado que si por el extremo superior de un tubo abierto y vertical se aspiraba el aire mediante una bomba, estando el otro extremo en comunicación con un recipiente con agua, esta ascendía por el tubo, este fenómeno era atribuido al horror que manifestaban los cuerpos al vacío, según Aristóteles. Pero un constructor de bombas de Florencia se propuso elevar por este medio agua a una altura superior de 10 metros, sin conseguirlo. Fue y la pregunto a Galileo la razón del hecho, y este le respondió que era que el agua había alcanzado su límite de horror al vacío. El primero que se dio cuenta del fenómeno real fue una de los discípulos de Galileo, Viviani (1644), quien afirmó que era la presión atmosférica y que la máxima altura del agua en un tubo vertical cerrado, suficientemente largo, y en cuya parte superior se hiciera vacío, debía exactamente medir la presión atmosférica, ya que esta era la que sostenía la columna de agua. Pensó luego que si la presión atmosférica sostenía a nivel de mar una columna de agua de 10 metros aproximadamente, podría sostener una columna de mercurio de unos 760mm, ya que el mercurio es 13.5 veces más pesado que el agua. Esta observación fue el fundamento del experimento de Torricelli, un amigo de Viviani, que confirmó la explicación de su amigo. El experimento de Torricelli consiste en tomar un tubo de vidrio cerrado por un extremo y abierto por el otro, de 1 metro aproximadamente de longitud,

llenarlo de mercurio, taparlo con el dedo pulgar e invertirlo introduciendo el extremo abierto en una cubeta con mercurio. Luego si el tubo se coloca verticalmente, la altura de la columna de mercurio de la cubeta es aproximadamente cerca de la altura del nivel del mar de 760mm apareciendo en la parte superior del tubo el llamado vacío de Torricelli, que realmente es un espacio llenado por vapor de mercurio a muy baja tensión. Torricelli observó que la altura de la columna variaba, lo que explico la variación de la presión atmosférica.



Conclusión: En esta práctica se logró comprender el significado de algunos aparatos para medir la presión, su forma de uso, y su historia además que con las enseñanzas vistas en la clase del laboratorio pudimos comprender un poco mejor su aplicación.



Bibliografía:

https://www.ecured.cu/Piez%C3%B3metro

http://www.geotecnia.org/index.php? option=com_content&task=view&id=28&Itemid=27 http://www.sabelotodo.org/aparatos/manometros.html http://instrumentacionycontrol.blogspot.mx/2008/06/manometro-u.html http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/manometro/manometro.ht ml http://documents.mx/documents/micro-manometro.html http://www.wika.com.mx/dpgs40ta_es_es.WIKA http://www4.ujaen.es/~jamaroto/F8.HTML http://www.oni.escuelas.edu.ar/2008/CORDOBA/1324/trabajo/barometro.html http://definicion.de/barometro/