Este documento describe un procedimiento de laboratorio para calibrar un rotámetro utilizando un burbujeador como patrón. El objetivo es obtener la curva de calibración del rotámetro midiendo el caudal con el burbujeador y comparándolo con las lecturas del rotámetro. El procedimiento incluye ensamblar el sistema de medición, medir el tiempo que tarda una burbuja en recorrer distancias conocidas para diferentes caudales, graficar los resultados y determinar los parámetros de calibración del rotámetro.

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Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey
Campus Toluca
CURSO DE CAPACITACIÓN EN COMBUSTIÓN
Dr. José Ignacio Huertas
LABORATORIO No. 7
CALIBRACIÓN DE ROTÁMETROS
OBJETIVO GENERAL
• Obtener la curva de calibración de un rotámetro utilizando un burbujeador como
dispositivo patrón.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Conocer los dispositivos utilizados para medir flujo volumétrico.
• Realizar las mediciones correspondientes.
• Graficar el caudal arrojado por el burbujeador en función del caudal arrojado por el
rotámetro.
• Determinar la linealidad, el error de offset y el coeficiente de calibración.
EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS
El montaje del sistema se muestra en la figura 1, y está compuesto por:
• Rotámetro
• Equipo burbujeador
• Válvula reguladora de presión
• Mangueras
• Pie de rey
Figura 1. Calibración de rotámetros
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ROTÁMETRO
La mayoría de los dispositivos de medición de flujo miden la velocidad promedio o alguna
cantidad relacionada tales como presión, fuerza de arrastre entre otros. Se destaca el
rotámetro por ser un dispositivo simple, confiable, con baja caída de presión que
proporciona una lectura directa de la razón de flujo para un amplio rango de líquidos y
gases.
Consiste en un tubo cónico vertical de vidrio con un flotador que se mueve libremente en la
misma dirección. Conforme el fluido pasa a través del tubo, el flotador sube hasta que la
fuerza de arrastre, la fuerza de flotabilidad y el peso se equilibran mutuamente de tal
manera que la fuerza neta sobre e flotador es cero.
La razón de flujo se determina igualando la posición del flotador contra la escala graduada
en el exterior del tubo transparente [1].
CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS
El proceso de calibración consiste en comparar los valores reportados por el instrumento
contra los respectivos valores verdaderos obtenidos mediante el uso de un patrón. Por
ejemplo, un manómetro de presión puede ser calibrado comparando su respuesta contra la
presión equivalente de una columna de agua leída en un manómetro en U.
Típicamente el resultado de un proceso de calibración se expresa en una grafica de valor
real Vs valor reportado por el instrumento. Se obtiene la curva que mejor se ajuste a los
puntos experimentales obtenidos.
Cuando la expresión matemática corresponde a una línea, la pendiente indica el grado de
calibración del instrumento y la constante indica el error de offset del instrumento.
Figura 2. Montaje del sistema
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PROCEDIMIENTO
• Ensamble el montaje usando como fuente de presión la línea de aire de acuerdo al
esquema que se muestra en la figura 2.
• Asegúrese que no hayan fugas
• Seleccione una presión de trabajo que va a mantenerse constante durante toda la
práctica.
• Asegúrese que el burbujeador se encuentra listo para medir.
• Medir el diámetro interior del tubo del equipo burbujeador y la distancia entre marcas
h.
• Abrir la válvula de control de flujo iniciando con un caudal de 0.1 [L/min].
• Soplar la manguera del equipo burbujeador con le fin de obtener una burbuja.
• Determinar el tiempo que tarda la burbuja en recorrer la distancia entre marcas h.
• Registre valores del tiempo que tarda la burbuja en recorrer las 3 distancias de igual
longitud.
• Variar el caudal cada 0.1 [L/min] hasta 1.2 [L/min], valor máximo que puede entregar
el rotámetro.
1. Recolección de datos
• De acuerdo a los datos obtenidos complete las siguientes tablas:
Fecha
Lugar
Experimentadores
o
To C
Po kPa
Condiciones ambientales
Altitud msnm
Humedad %
Identificación del rotámetro
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Diámetro interno m
Longitud m
Qrotámetro Qrotámetro
t [s] t [s]
[L/min] [L/min]
0,1 0,7
0,2 0,8
0,3 0,9
0,4 1
0,5 1,1
0,6 1,2
ANÁLISIS DE DATOS
Para cada punto experimental:
• Obtenga el volumen desplazado
• Corrija este volumen por presión y temperatura usando la ley de gases ideales
• Obtenga en una hoja de cálculo una gráfica de volumen estándar obtenida con el
patrón de flujo vs. el volumen reportado por el rotámetro.
• Mediante el método de mínimos cuadrados obtenga la regresión lineal que mejor se
ajusta a los datos experimentales y el valor de correlación.
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BIBLIOGRAFÍA
[1 ]CENGEL Yunus, CIMBALA John. Mecánica de fluidos: fundamentos y aplicaciones.
Mc Graw Hill. México. 2006.
Abril 29 de 2008
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