El documento presenta información sobre instrumentación industrial relacionada con la medición de presión. Explica los diferentes tipos de presión, clasificaciones de medidores de presión, principios de operación, ejemplos comerciales y sus características técnicas.
Esta presentación resume los principales momentos en la medición del nivel y del flujo, como parte del grupo de las principales magnitudes presentes en la industria. Este material se utiliza para el curso de instrumentación en UTPL, semestre septiembre 2011.
Tipos de instrumentos de medición
Con el diseño de aparatos se pudieron establecer escalas para una valoración más precisa de la temperatura.
Estos instrumentos son de diversas formas y rangos de medición y están pensados para un gran numero de aplicaciones tanto domesticas como industriales.
Termómetros de vidrio o de liquido
Su operación esta basada en la expansión del liquido con el incremento de la temperatura. Con el incremento de la temperatura, el liquido y el vidrio del termómetro se expanden con diferente coeficiente de expansión, causando que el liquido avance por el tubo capilar. Los de mercurio: de -39 oC (punto de congelación) hasta 357 oC ( punto de ebullición). Alcohol coloreado: desde -112 oC (punto de c) hasta 78 oC (punto de Ebu) es portátil, pero poco preciso.
Termómetros de resistencia
Depende dela variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas. Se usa para medir temperaturas de 200 oC a las 3568 oC
Termómetros de gas
Son muy exactos, con un margen de aplicación muy amplio. Pero por su alto costo se utiliza mas comúnmente como instrumento normativo para la graduación de otros termómetros. Desde .27 oC hasta 1477 oC
Pirómetros
Se emplea para medir temperaturas muy elevadas. Se basa en el calor ola radiación visible emitida por objetos calientes y por su rayo infrarrojo lo logra hacer a distancia, es el único capas de medir temperaturas superiores a 1477 oC.
Par térmico o pila termoeléctrico
Consta de dos cables de metales diferentes unidos, que producen un voltaje que varía con la temperatura de la conexión. Se emplean diferentes pares de metales para las distintas gamas de temperatura, siendo muy amplio el margen de conjunto: desde -248 °C hasta 1477 °C. El par térmico es el termómetro más preciso en la gama de -631 °C a 1064 °C y, como es muy pequeño, puede responder rápidamente a los cambios de temperatura.
Clasificación de instrumentos de medición
Para la medición de temperatura se emplean los siguientes instrumentos:
termómetros de vidrio
termómetros bimetálicos
termómetros de elementos primarios de bulbo y capilar
termopares pirómetros de radiación .termómetros de resistencia termómetros ultrasónicos..termómetros de cristal de cuarzo.
Termómetro de vidrio: consta de un deposito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que al calentarse se expande y sube en el tubo capilar. Los márgenes de trabajo de los fluidos empleados son:
Mercurio-35 hasta +280° C Mercurio (tubo capilar lleno de gas)-35 hasta +450° C Pentano -200 hasta + 20° C Alcohol -110 hasta + 50° C Tolueno-70 hasta +100° C
Termómetro Bimetálico: Se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales diferentes, tales como el latón, el o acero y una aleación de ferro níquel o invar. Laminados conjuntamente.
Esta presentación resume los principales momentos en la medición del nivel y del flujo, como parte del grupo de las principales magnitudes presentes en la industria. Este material se utiliza para el curso de instrumentación en UTPL, semestre septiembre 2011.
Tipos de instrumentos de medición
Con el diseño de aparatos se pudieron establecer escalas para una valoración más precisa de la temperatura.
Estos instrumentos son de diversas formas y rangos de medición y están pensados para un gran numero de aplicaciones tanto domesticas como industriales.
Termómetros de vidrio o de liquido
Su operación esta basada en la expansión del liquido con el incremento de la temperatura. Con el incremento de la temperatura, el liquido y el vidrio del termómetro se expanden con diferente coeficiente de expansión, causando que el liquido avance por el tubo capilar. Los de mercurio: de -39 oC (punto de congelación) hasta 357 oC ( punto de ebullición). Alcohol coloreado: desde -112 oC (punto de c) hasta 78 oC (punto de Ebu) es portátil, pero poco preciso.
Termómetros de resistencia
Depende dela variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas. Se usa para medir temperaturas de 200 oC a las 3568 oC
Termómetros de gas
Son muy exactos, con un margen de aplicación muy amplio. Pero por su alto costo se utiliza mas comúnmente como instrumento normativo para la graduación de otros termómetros. Desde .27 oC hasta 1477 oC
Pirómetros
Se emplea para medir temperaturas muy elevadas. Se basa en el calor ola radiación visible emitida por objetos calientes y por su rayo infrarrojo lo logra hacer a distancia, es el único capas de medir temperaturas superiores a 1477 oC.
Par térmico o pila termoeléctrico
Consta de dos cables de metales diferentes unidos, que producen un voltaje que varía con la temperatura de la conexión. Se emplean diferentes pares de metales para las distintas gamas de temperatura, siendo muy amplio el margen de conjunto: desde -248 °C hasta 1477 °C. El par térmico es el termómetro más preciso en la gama de -631 °C a 1064 °C y, como es muy pequeño, puede responder rápidamente a los cambios de temperatura.
Clasificación de instrumentos de medición
Para la medición de temperatura se emplean los siguientes instrumentos:
termómetros de vidrio
termómetros bimetálicos
termómetros de elementos primarios de bulbo y capilar
termopares pirómetros de radiación .termómetros de resistencia termómetros ultrasónicos..termómetros de cristal de cuarzo.
Termómetro de vidrio: consta de un deposito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que al calentarse se expande y sube en el tubo capilar. Los márgenes de trabajo de los fluidos empleados son:
Mercurio-35 hasta +280° C Mercurio (tubo capilar lleno de gas)-35 hasta +450° C Pentano -200 hasta + 20° C Alcohol -110 hasta + 50° C Tolueno-70 hasta +100° C
Termómetro Bimetálico: Se fundan en el distinto coeficiente de dilatación de dos metales diferentes, tales como el latón, el o acero y una aleación de ferro níquel o invar. Laminados conjuntamente.
APARATOS PARA MEDIR LA PRESIÓN
Elementos mecánicos
Se dividen en: Elementos primarios de medida directa que miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de densidad y altura conocidas (1.-barómetro de cubeta, 2.-manómetro de tubo en U, 3.-manómetro de tubo inclinado, 4.-manómetro de toro pendular, 5.- manómetro de campana),
APARATOS PARA MEDIR LA PRESIÓN
Elementos mecánicos
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1. Universidad “Gran Mariscal de Ayacucho”
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería en Mantenimiento Industrial
Núcleo Ciudad Guayana
Instrumentación Industrial
Bachilleres
Brito Mariannys C.I 26.359.440
Bello Mariangeles C.I 26.936.735
Parada Luis C.I 26.444.941
Roque David C.I 26.262.019
Ramirez Samir C.I 26.513.764
Facilitador:
Medina Carlos
Ciudad Guayana, Mayo 2017
2. Es la fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de
área; En la Ingeniería 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:
3. Tipos de Presión
Presión Absoluta:
presión referida al
vacio absoluto.
Presión
Manométrica:
presión referida a la
presión atmosférica
Presión de Vacio:
presión referida a
la presión
atmosférica pero
por debajo.
Presión
Diferencial
PresiónAtmosférica:
ejercida por el peso
de la atmosfera
sobre la tierra.
4. Tipos de Medidores de Presión
- Transductores mecánicos
de fuelle y diagrama
- Medidor McLeod - Transductores térmicos - Transductor de ionización
Consiste en un elemento elástico que varía la
resistencia óhmica de un potenciómetro en
función de la presión
- Resistivos
- Capacitivos
- Magnéticos
- Galgas extenso métricas
- Transmisoreselectrónicos de equilibrio de fuerza
- Piezoeléctrico
Consideramoslos instrumentos transmisores neumáticos cuya variable
de medida es la presión adecuada al campo de medida correspondiente.
- Transductores equilibrio de movimiento
- Transductores equilibrio de fuerza
- Transductores equilibrio de momento
Mecanicos
Son los elementos primarios de medición
que pueden dar lectura directa o ser parte
de los electromecánicos. Se usan en los
procesos como instrumentos de campo.
.ELEMENTOS PRIMARIOS ELASTICOS
Se deforman por la presión interna
del fluido que contienen.
-Tuvo Bourdon, Espiral, Helicoidal,
Diafragma y Fuelle.
CLASIFICACION
- Manómetro de Tubo en U
-Manómetro de Pozo
- Manómetro de tubo inclinado
5. Clasificación de los medidores de Presión
Por lo general los
sensores se clasifican
según la técnica
utilizada en la
conversión mecánica de
la presión en una señal
electrónica
proporcional.
La piezo-resistividad se refiere al cambio de la
resistencia eléctrica con la deformidad/contracción
como resultado de la presión aplicada.
Poseen en general el principio de la
tecnología conocida como “vibrating
wire”. Un resorte de hilo magnético es
anejada al diafragma que, al ser sometido
a un campo magnético y ser recorrido
empieza a oscilar.
6. Clasificación de los medidores de Presión
El material piezo-eléctrico es un cristal que produce una tensión diferencial
proporcional a la presión aplicada a el en sus caras: titanio de bario, turmalina etc.
La relación entre la carga eléctrica y la presión aplicada al cristal es prácticamente
lineal:
q = Sq x Ap
p - presión aplicada, A - área del electrodo, Sq – sensibilidad,
q - carga eléctrica, C – capacidad del cristal, Vo - tensión de salida
7. Clasificación de los medidores de Presión
•Estos son los sensores más confiables y que fueran usados en millones de
aplicaciones. Se basan en transductores donde la presión aplicada a diafragmas
sensores produce una variación de la capacitancia entre ellos y un diafragma
central.
Algunas de sus ventajas son:
•Ideales para aplicaciones de baja y alta presión.
•Minimizan el Error Total Probable y consecuentemente la variabilidad del proceso.
•Ideales para aplicaciones de flujo.
•Por su respuesta lineal, permite alta flexibilidad y exactitud.
8. Clasificación de los medidores de Presión
Fue inventada en 1952 por el físico indiano Narinder Singh Kanpany.
Una técnica utilizada en la construcción de sensores ópticos es el
Interferómetro Fabry-Perot, un dispositivo usado por lo general en mediciones
de larguras de ondas con alta precisión, donde esencialmente dos espejos
parcialmente reflectores de vidrio o cuarzo se alinean y se obtiene el contraste
máximo y mínimo de franjas entre ellos por variación mecánica.
9. Es un instrumento que
mide la presión
atmosférica.La
presión atmosféricaes
el peso por unidad de
superficieejercida por
la atmósfera
formados por una
columna de líquido
encerrada en un tubo
cuya parte superior está
cerrada.El peso de la
columna de líquido
compensa exactamente el
peso de la atmósfera.
- RANGO: 0,1ª 3 m H2O
- EXACTITUD: 0,5 a 1%
-PRESION MAXIMA: 6 Bar
Es un contenedor
deformable el cual
tiene una boquilla de
salida.
son usados para aportar
aire al combustible
elevandoel nivel de
combustión y consigo la
cantidad de calor
- RANGO: 100 mm a 2 Bar
- EXACTITUD: 0,5 a 1%
-PRESION MAXIMA: 2 Bar
Es una membrana
flexiblequesella y aísla
un espacio
comprendidodentrode
ciertoslimites.
Suelen ser utilizados para
proteger sensores de
presión de
los fluidos cuya presión
se desea medir.
- RANGO: 50 mm a 2 Bar
- EXACTITUD: 0,5 a 1%
-PRESION MAXIMA: 2 Bar
Es un tubo metálico,
aplanado, hermético,
cerrado por un
extremo y enrollado
en espiral
Cuando la presión a
medir aumenta, el tubo
tiende a desenrollarse, y
cuando disminuye, el
tubo tiende a curvarse
más
- RANGO: 100 mm a 2 Bar
- EXACTITUD: 0,5 a 1%
-PRESION MAXIMA: 6000 Bar
TIPO QUE ES FUNCION CARACTERISTICAS
EJEMPLOS COMERCIALES
11. Es un medidor digital de prueba
fabricado por CrystalEngineering.
Sustituye a un máximo de cinco
medidores mecánicos 0,25%, cada
una con una precisión de lectura de
0,2%. La precisión está inhibido por
una caída, sobre la presión, la
vibración, la temperatura o la
presión cambia rápidamente.
El dispositivo opera dentro de un
rango de temperatura de -10 ° C a
50 ° C. Está disponible con
presiones de trabajo de hasta
10.000 psi. Además, la unidad está
equipada con una pantalla retro
iluminada brillante, con fácil de
leer grandes números.
•Sistema de visualización: digital
•Tecnología: electrónico
•Aplicaciones: de proceso
•Presión: 10000 psi
EJEMPLOS TECNICOS - ECONOMICOS
CARACTERISTICAS
M1
12. EJEMPLOS TECNICOS - ECONOMICOS
APLICACIONES
CARACTERISTICAS
•Industria de petróleo y gas
•Servicio técnico y mantenimiento
•Servicio de calibración
•Calibraciones sencillas in situ
•Sistema de visualización: digital
•Tecnología: electrónico
•Aplicaciones: para gas, para aceite
•Otras características: de precisión
•Presión:
Mín.: 0 bar (0 psi)
Máx.: 1000 bar (14503.77 psi)
•Rango de medición entre -1 ... 0 bar y 0 ...
1.000 bar
•Exactitud: hasta 0,05 %
•Versión intrínseca
•Registro de datos con hasta 50 valores de
medición/segundo
•Comunicación con el software WIKA-CAL
mediante WIKA-Wireless