Mecánica de fluidos

Ingeniería mecánica. Manómetro de Bourdon. Medición de la presión. Calibración. válvulas reguladoras. Presión manométrica

  • Enviado por: Micho Papeos
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
  • 8 páginas
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UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPTO. INGENIERIA MECANICA

LABORATORIO N° 2

MANOMETRO DE BOURDON

Asignatura : Mecánica de fluidos.

RESUMEN

La esencia primordial de este informe es dar a conocer uno de los instrumentos más importante que interfieren en la medición de condiciones específicas de diferentes procesos; El manómetro.

En esta experiencia se usó el manómetro de Bourdon. Este manómetro está formado por un tubo “aplanado” y que tiene un forma de “C”, puede resistir grandes presiones y además es el más usado.

Pero el problema que origina este laboratorio es la determinación de la curva de calibración del manómetro, ya que este manómetro está descalibrado y habrá que determinar si es posible calibrarlo.

Mediante mediciones de presiones manométricas (mediciones tomadas en el manómetro) siendo originadas por presiones reales (presiones originadas por pesas normalizadas) se determinan posteriormente la gráfica de calibración del manómetro de Bourdon.

En una de las gráfica, fue añadida una línea continua que representa una trasformación de unidades de [Psi] a [Psi], para que de esta forma se pueda hacer una comparación entre lo que se espera y los resultados obtenidos.

INTRODUCCION

La medición de la presión en algún proceso es considerablemente importante, sobre todo para aquellos en donde las presiones son relativamente altos con respecto a la presión atmosférica y necesariamente debe ser tomada con un algún instrumento.

El manómetro es el instrumento indicado para poder realizar estas mediciones y así poder realizar un proceso eficaz y seguro, pero, ¿La medida tomada, será segura?. Esta es una de las preguntas más difícil de responder, debido a las diversas interrogantes que se pueda establecer como por ejemplo: La mantención adecuada del manómetro, la correcta disposición de equipos y que pueda afectar la medición de presión en algún punto específico, etc.

Es por ello que este informe fue generado con el objeto de entregar una forma de calibración para los manómetros, que en este caso se usó un manómetro de Bourdon para el laboratorio.

Se tiene que reconocer que las medidas se tomaron cuidadosamente, a excepción del principio debido a que el sistema fue difícil comprenderlo por primera vez

DESARROLLO TEORICO

Manómetro de Bourdon:

Descripción:

Mecánica de fluidos

El manómetro de Bourdon consta de un fino tubo metálico de paredes delgadas, de sección elíptica muy aplastada y arrollado en forma de circunferencia. Este tubo (que se aprecia en la fotografía) está cerrado por un extremo que se une  a una aguja móvil sobre un arco graduado. El extremo libre, comunica con una guarnición (parte superior de la fotografía) que se conectará al recipiente que contiene el gas comprimido. Cuando la presión crece en el interior del tubo, éste tiende a aumentar de volumen y a rectificarse, lo que pone en movimiento la aguja.

 Mecánica de fluidos
DESARROLLO EXPERIMENTAL

En la experiencia se desarrolló la calibración de un manómetro de Bourdon, mediante un instrumento en el que se agregan pesos equivalente a ciertas presiones que ya están determinadas (ver figura 1).

Mecánica de fluidos

Estas pesas se colocan en un cilindro hidráulico y con un juego de válvula (válvula principal) se regula de tal forma que la marca del cilindro quede en la marca de referencia, de esa forma la presión marcada por las pesas, se muestra en el manómetro (ver detalle en la figura 2).

Mecánica de fluidos

Las válvulas reguladoras se encargan de regular la válvula principal. Si la válvula principal se abre mucho (llega a su tope), entonces una de ella se encarga de cortar el paso del aceite del cilindro hidráulico (del que viene de la válvula principal) y la otra se encarga de dar el paso al aceite que viene del manómetro a la válvula principal, con esto, la válvula se puede cerrar, luego se le cambia el orden de apertura de las válvulas reguladoras y el proceso para la toma de muestra continúa.

Las pesas calibradas están determinadas en 50 o en 100 [Psi]. Supuestamente, al colocar una pesa en el cilindro hidráulico, el manómetro debe marcar la cantidad agregada, si así fuera, entonces el manómetro está calibrado. El manómetro puede estar graduado en otras unidades.

EXPOSICION DE LOS RESULTADOS

Para efectuar el laboratorio se procedió a agregarle las pesas de 50 en 50 [Psi] hasta llegar a completar las mediciones tomadas en el manómetro (carga). Se efectuó la misma operación pero esta vez se le fueron quitando los pesos (descarga).

Con este procedimiento se tomaron los siguientes datos resumidos en la tabla:

Carga

Descarga

[Psi]

[Kgf/cm2]

[Psi]

[Kgf/cm2]

0

4,5

800

57

50

7

750

53

100

11

700

50

150

14

650

46

200

17,5

600

42,5

250

20,5

550

40

300

24,5

500

36,5

350

27

450

33,5

400

30

400

30

450

34

350

26

500

39

300

23

550

40

250

19,5

600

45

200

17

650

46

150

13

700

50

100

9,5

750

53

50

6

800

57

0

2,5

Real

Manométrica

Real

Manométrica

Con estos datos se realizó la gráfica de las presiones reales (las pesas normalizadas) y las presiones manométricas (la medida del manómetro de Bourdon)*.

En la gráfica, las unidades [Kgf/cm2] tomadas con el manómetro, se transformaron en [Psi], aún así, la gráfica es la misma (en su forma) si se hubiera mezclado las unidades.

La gráfica de las presiones manométricas versus las presiones reales queda de la siguiente forma:

La siguiente gráfica muestra la misma gráfica anterior, pero la línea verde indica las presiones normales, medidas con las presiones reales.

CONCLUSION

Al determinar la gráfica de calibración del manómetro, se puede determinar algunas conclusiones o importantes puntos observados:

  • Este manómetro puede ser calibrado de alguna forma, ya que su diferencia mayor se encuentra para bajas presiones.

  • Este manómetro al parecer fue sometido a altas presiones (mayores de la que puede soportar), debido al siguiente razonamiento: El manómetro de Bourdon es un tubo “aplanado” en forma de “C” y que debido a la interacción de presión en aquel tubo, este tiende a enderezarse, pero, al colocarlo en una línea de alta presión (por ejemplo), esta “C” hecha de algún tipo específico de material, se deformó plásticamente en algún porcentaje, y este porcentaje afecta a la “C”, concluyendo que necesita más presión para seguirse deformando. Por lo tanto las presiones pequeñas no van a ser percibidas por el manómetro, sólo, a medida que aumenta la presión (aproximadamente a 650 [Psi] real) se puede encontrar que esta tiende a ser muy precisa respecto a la línea normal de presión.

* Supuestamente el manómetro está descalibrado.

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