Calibracion de Manometros

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE ADMINISTRACION INDUSTRIAL EXTENSIÓN PUERTO LA CRUZ AMPLIACION PUERTO PIRITU

DISEÑO DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA CALIBRACIÓN DE MANÓMETROS UTILIZANDO COMO MÉTODO PRESIÓN NEUMÁTICA EN EL LABORATORIO DE TECNOLOGÍA INSTRUMENTISTA DEL I.U.T.A. AMPLIACION PUERTO PIRITU

TUTO TUTOR R ACAD ACAD MI MICO CO ING. BRAULIO GONZÁLEZ

AUTOR AUTORES ES:: ÁLVAREZ C. JUAN C. I. Nº 19.456.000 HERN HERN NDEZ NDEZ G. PEDR PEDRO O C. I. Nº 18.567.905

Puerto Píritu, Julio de 2013

INDICE DE CONTENIDO

Contenido

Pág.

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ..................................................... ..................................................... 5 1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA. .............................. ....................................................... ........................... 8 1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. .................................................. .................................................. 10 2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN. ....................................... ....................................... 12 2.2.- BASES TEÓRICAS T EÓRICAS .................................................................... .............................................................................. .......... 14 2.2.1 Calibración .................................. ........................................................... .................................................. ............................ ... 16 2.2.2 Importancia de la calibración de los equipos de medición y ensayos . .................................................................... ............................................................................................. ............................................. .................... 16 2.2.3 Calibración de instrumentos ........................................... ........................................................... ................ 17 2.2.3 Instrumentos de medición y presión ......................................... ............................................... ...... 18 2.2.4 Manómetros ........................................ ................................................................. ............................................. .................... 21 2.2.5 Rango de presiones: ................................................ ........................................................................ ........................ 22 2.2.6 Manómetro de Bourdon: ...................................... ............................................................... ............................ ... 23 2.2.7 Manómetro de columna de líquido:................................................ .................................................. .. 24 2.2.8 Manómetro de tubo en U: ................................................ ................................................................ ................ 25 2.2.9 Manómetro de tintero:.................................................. ...................................................................... .................... 25 2.2.10 Manómetro de tubo inclinado:................................................. ........................................................ ....... 26 2.2.11 Algunas aplicaciones cotidianas del manómetro: .......................... .......................... 26 2.2.12 Algunos manómetros en la industria:............................................. ............................................. 27 2.2.13 La neumática ..................................................... ............................................................................... ............................ .. 28 2.2.14 Compresores (Generadores) ..................................... ......................................................... .................... 29 2.2.15 Presión.................................................. Presión........................................................................... ......................................... ................ 33 2.2.10 Tipos de presión ................................................ .......................................................................... ............................ .. 33 2.3 BASES LEGALES................................................... ............................................................................ ................................ ....... 35 2.4 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES .................................. .................................. 39 2.5 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ............................................. ............................................. 40

INDICE DE CONTENIDO

Contenido

Pág.

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ..................................................... ..................................................... 5 1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA. .............................. ....................................................... ........................... 8 1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. .................................................. .................................................. 10 2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN. ....................................... ....................................... 12 2.2.- BASES TEÓRICAS T EÓRICAS .................................................................... .............................................................................. .......... 14 2.2.1 Calibración .................................. ........................................................... .................................................. ............................ ... 16 2.2.2 Importancia de la calibración de los equipos de medición y ensayos . .................................................................... ............................................................................................. ............................................. .................... 16 2.2.3 Calibración de instrumentos ........................................... ........................................................... ................ 17 2.2.3 Instrumentos de medición y presión ......................................... ............................................... ...... 18 2.2.4 Manómetros ........................................ ................................................................. ............................................. .................... 21 2.2.5 Rango de presiones: ................................................ ........................................................................ ........................ 22 2.2.6 Manómetro de Bourdon: ...................................... ............................................................... ............................ ... 23 2.2.7 Manómetro de columna de líquido:................................................ .................................................. .. 24 2.2.8 Manómetro de tubo en U: ................................................ ................................................................ ................ 25 2.2.9 Manómetro de tintero:.................................................. ...................................................................... .................... 25 2.2.10 Manómetro de tubo inclinado:................................................. ........................................................ ....... 26 2.2.11 Algunas aplicaciones cotidianas del manómetro: .......................... .......................... 26 2.2.12 Algunos manómetros en la industria:............................................. ............................................. 27 2.2.13 La neumática ..................................................... ............................................................................... ............................ .. 28 2.2.14 Compresores (Generadores) ..................................... ......................................................... .................... 29 2.2.15 Presión.................................................. Presión........................................................................... ......................................... ................ 33 2.2.10 Tipos de presión ................................................ .......................................................................... ............................ .. 33 2.3 BASES LEGALES................................................... ............................................................................ ................................ ....... 35 2.4 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES .................................. .................................. 39 2.5 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ............................................. ............................................. 40

3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ................................... ............................................................ ............................ ... 42 3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN................... INVESTIGACIÓN............................................. .................................................. ........................ 43 3.3 UNIDAD DE ANÁLISIS .................................. ........................................................... ......................................... ................ 43 3.4 POBLACION Y MUESTRA ..................................... .............................................................. ................................ ....... 44 3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN................. 44 DE DATOS.............................................. DATOS........................................................................ .................................................... ............................ .. 44 3.5.1 TÉCNICA .................................................... .............................................................................. ..................................... ........... 44 3.5.2 INSTRUMENTOS ................................................ .......................................................................... ............................ .. 45 3.6 PROCEDIMIENTO PARA LA RECOLECCION DE DATOS ................... 45 Revisión Documental ....................................... ................................................................. ......................................... ............... 45 Observación Directa ............................................................. ................................................................................. .................... 46 Tormenta de Ideas................................................ ......................................................................... .................................... ........... 46 Validación .................................................... ............................................................................. ............................................. .................... 47

CAPÍTULO I EL PROBLEMA

1.1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El control de la presión en los procesos industriales proporciona condiciones de operación seguras, cualquier recipiente o tubería posee cierta presión máxima de operación y de seguridad variando éste de acuerdo con el material y la construcción. Las presiones excesivas no sólo pueden provocar la destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema. Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación. La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza conocida que puede ser la de una columna líquida, un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión. Para calibrar los instrumentos de presión pueden emplearse varios dispositivos y que utilizan en general manómetros patrón. Los manómetros patrón se emplean como testigos de la correcta calibración de los

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instrumentos de presión. Son manómetros de alta precisión con un valor mínimo de 0,2 % de toda la escala. La calibración periódica de los manómetros patrón se consigue con el comprobador de manómetros de peso muerto o con el digital. La calibración se lleva a cabo accionando la bomba hasta levantar el pistón con las pesas y haciendo girar éstas con la mano; su giro libre indica que la presión es la adecuada, ya que el conjunto pistón-pesas está flotando sin roces. Una pequeña válvula de alivio de paso fino y una válvula de desplazamiento, permiten fijar exactamente la presión deseada cuando se cambian las pesas en la misma prueba para obtener distintas presiones, o cuando se da inadvertidamente una presión excesiva. Un instrumento de nivel de presión diferencial se calibra disponiéndolo en el banco de pruebas con la conexión de alta conectada a un manorreductor y a una columna de agua o de mercurio para simular el campo de medida y la conexión de baja abierta a la atmósfera; la parte transmisora neumática o electrónica se alimenta aparte y su señal de salida va a una columna de mercurio del banco, en caso de señal neumática, o a una maleta comprobadora de instrumentos electrónicos en caso de señal eléctrica. La simulación del campo de medida se consigue transformando a presión la altura del líquido en el tanque del proceso y reproduciendo esta presión con el manorreductor del banco de pruebas. Las mediciones de presión son las más importantes que se hacen en la industria; sobre todo en industrias de procesos continuos, como el procesamiento 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.

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La presión es una fuerza que ejerce sobre un área determinada, y se mide en unidades de fuerzas por unidades de área. Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta. Cada vez que se ejerce se produce una deflexión, una distorsión o un cambio de volumen o dimensión. Las mediciones de presión pueden ser desde valores muy bajos que se consideran un vacío, hasta miles de toneladas de por 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 importante conocer 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. Consecuentemente, la importancia de calibración de manómetros, incide y confirma la necesidad de diseñar un banco de prueba que permita a docentes y estudiantes del IUTA Puerto Píritu, obtener mayores conocimientos y ponerlos en práctica para un óptimo desempeño profesional, por lo que surge la interrogante:

¿Cómo sería el diseño de un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. AMPLIACION PUERTO PIRITU?

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1.2

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA.

Los bancos de prueba de instrumentos de medición y control están diseñados para verificar, probar y calibrar diversos instrumentos tales como: transmisores de diferentes variables, manómetros, interruptores y/o conmutadores, entre otros. Para verificar un instrumento es necesario instalarlo al banco de pruebas o de ensayos. Para calibrar un instrumento es necesario disponer de un patrón de mayor o igual precisión que proporcione el valor convencionalmente verdadero, el cual se empleará, para compararlo con la indicación del instrumento sometido a calibración. En éste sentido, la notable complejidad de determinadas instalaciones en la industria de generación eléctrica, exige cada vez más, la utilización de técnicas de evaluación y chequeo con mayor potencia (mas rigorosas) que permitan realizar un análisis exhaustivo de las instalaciones. El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de operación seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión máxima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con el material y la construcción. Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.

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Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación.

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1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

1.3.1 OBJETIVO GENERAL. Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el Laboratorio de Tecnología Instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 

Conocer el funcionamiento y los diferentes tipos de banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando la presión neumática.



Identificar las partes que componen un banco de prueba para la calibración de manómetros de presión neumática, las condiciones y requerimientos necesarios para su instalación y funcionamiento.



Formular los criterios técnicos del proceso de calibración de manómetros utilizando la presión neumática con respecto a su funcionamiento, además de posibles fallas que pueda presentar.



Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando la presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del IUTA ampliación Puerto Píritu.

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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO

2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.

Realizada por  Baez Jorquelvis, (2003)

Diseño de un banco de prueba “JB-3000” que permita la medición de las variables de proceso: presión, nivel y temperatura para ser utilizado por los estudiantes en el laboratorio de tecnología instrumentista del IUTA Ampliación Puerto Píritu. El banco de prueba “JB-300” se elabor ó bajo el costo del investigador

y con las medidas necesarias para que pudiese ser utilizado en el laboratorio de instrumentación industrial del IUTA Ampliación Puerto Píritu. Se utilizó una tubería de acero galvanizado, ya que en comparación con las otras esta posee mayor tiempo de vida útil.

Realizada por  David Machado (2007)

Propuesta para el diseño de un banco de prueba para la calibración de manómetros con válvula de aguja de alta y baja presión en el laboratorio de instrumentación del IUTA ampliación PUERTO PÍRITU. El banco de calibraciones múltiples fue diseñado mediante la observación de las dimensiones del laboratorio y la

investigación para

seleccionar le material para ese tipo de ambiente. Este banco se elaboro bajo el costo del IUTA, y con las medidas necesarias para que pudiesen ser utilizados en el laboratorio de instrumentación industrial IUTA ampliación puerto Píritu. Se utilizo tubería de acero galvanizado ya que en comparación con otras tuberías esta posee mayor tiempo de vida útil.

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Realizada por  Guipe Aguilar Luís Carlos (2004)

Diseño de un banco de pruebas para el mantenimiento y calibración de válvulas de seguridad en el galpón mecánico de la empresa ICM Proyectos 2001 C.A. El diseño del banco de prueba permite realizar acciones de mantenimiento y calibración de las válvulas de seguridad usadas en la industria petrolera lo que significa que se manipularan equipos de gran peso y tamaño. Una de las acciones de mantenimiento que permite el banco es el cambio de piezas defectuosas que se puedan encontrar en una válvula de seguridad determinada, así como la limpieza de las válvulas lo que determina las características de diseño que posee el banco.

Aporte de los Antecedentes: estos antecedentes permiten entender los términos fundamentales a tomar en cuenta para proyectar el banco de prueba para la calibración de manómetros, aportando procesos y técnicas que se han de tomar en cuenta, así como los beneficios que se quieren lograr.

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2.2.- BASES TEÓRICAS

El comportamiento de los equipos de medición y control pueden cambiar con el pasar del tiempo debido a diversos factores externos que influyen en ellos, es decir, el desgaste natural de los equipos, sobrecarga o un uso inapropiado de los mismos. Para la calibración de cualquier equipo de medición se deben tomar en cuenta algunos parámetros como: repetitividad, reproductibilidad, exactitud y precisión entre otros. La repetitividad es una característica de los instrumentos de medición, para poder realizar éstos, el valor de una cantidad medida por el equipo se comparara con el valor de la misma cantidad proporcionada por un instrumento patrón de medida que estará establecido, conteniendo la mayor exactitud y precisión posibles ya que este nos valdrá como monitor para la verificación del funcionamiento deseado del equipo que estemos realizándole las labores de reparación y/o mantenimiento., a este procedimiento se lo denominamos como calibración. Por tanto, la comparación de la medida con los patrones revela la exactitud del equipo de la medida que está dentro de las tolerancias especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de error prescritos. La reproductibilidad es uno de los principios principales del método científico,  y refiere a la capacidad de una prueba o experimento ser reproducido exactamente, o replegado, por algún otro que trabaja independientemente. Los estudios de repetitividad y reproductibilidad de las mediciones determinan qué parte de la variación observada en el proceso se debe al sistema de medición usado.

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La reproductibilidad se relaciona con el acuerdo de los resultados de la prueba con los diversos operadores, aparatos de la prueba, y localizaciones del laboratorio. Se divulga a menudo como a desviación de estándar.  Mientras que la repetitividad de experimentos científicos es deseable, no se considera necesario para establecer la validez científica de una teoría. Los resultados de un experimento se realizaron por un detalle investigador o a otros investigadores independientes reproduciendo evalúa al grupo de investigadores generalmente el experimento original. Repiten el mismo experimento ellos mismos, basado en la descripción experimental original, y ven si su experimento da resultados similares a ésos divulgados por el grupo original. Los valores del resultado serían conmensurado si se obtienen (en ensayos experimentales distintos) según la misma descripción y procedimiento experimentales reproductivos La exactitud, de una medición es la concordancia del resultado de la misma comparada con el valor verdadero del objeto que está siendo medido (mensurando). Es importante tener en cuenta que la exactitud de un instrumento de medición sólo puede conocerse y cuantificarse con materiales de referencia. La precisión es un término relacionado con la confiabilidad de un instrumento, es decir, si un instrumento proporciona resultados similares cuando se mide un material de referencia de manera repetida, entonces el instrumento es preciso. Nuevamente, depende de la aplicación si la precisión de un instrumento es aceptable o no. Es importante notar que la repetibilidad y reproducibilidad son muy importantes porque tienen en cuenta el desempeño de un instrumento en

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manos del operario y en condiciones de operación. La exactitud y la precisión sólo evalúan el instrumento en condiciones controladas de calibración y en manos de un experto.

2.2.1 Calibración Un conjunto de operaciones que establece, bajo condiciones específicas, la relación entre los valores indicados por un instrumento de medición, sistema de medición, valores representados por una medida materializada o un material de referencia y los valores correspondientes a las magnitudes establecidas por los patrones. Algunos, indebidamente, le llaman calibración a un proceso de comprobación o verificación que permite asegurar que entre los valores indicados por un aparato o un sistema de medición y los valores conocidos correspondientes a una magnitud medida, los desvíos sean inferiores a los errores máximos tolerados. Por otra parte, los metrólogos suelen tomar en consideración las principales causas de error en las mediciones, causas que pueden ser o no conocidas y controlables y que pueden deberse a factores del medio ambiente en el que se llevan a cabo las mediciones, a defectos de construcción o de calibración de los aparatos empleados, a fallas del operador o a la propia interpretación de los datos, o a factores aleatorios.

2.2.2 Importancia de la calibración de los equipos de medición y ensayos El comportamiento de los equipos de medición y ensayos pueden cambiar con pasar del tiempo gracias a la influencia ambiental, es decir, el desgaste natural, la sobrecarga o por un uso inapropiado. La exactitud de la medida dada por un equipo necesita ser comprobado de vez en cuando. 16

Para poder realizar esto, el valor de una cantidad medida por el equipo se comparará con el valor de la misma cantidad proporcionada por un patrón de medida. Este procedimiento se reconoce como calibración. Por ejemplo un tornillo micrométrico puede calibrarse por un conjunto de bloques calibradores estándar, y para calibrar un instrumento de peso se utiliza un conjunto de pesos estándar. La comparación con patrones revela si la exactitud del equipo de medida está dentro de las tolerancias especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de error prescrito. Especialistas en el área recomienda realizar una recalibración a los equipos después de una sobre carga, bien sea mecánica o eléctrica, o después de que el equipo haya sufrido un golpe, vibración o alguna manipulación incorrecta.  Algunos instrumentos, como los matraces de cristal graduados, no necesitan la recalibración porque mantiene sus propiedades metrológicas a no ser que se rompa el cristal.

2.2.3 Calibración de instrumentos La calibración, es el conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones El resultado de una calibración permite atribuir a las indicaciones los valores correspondientes del mensurando o bien determinar las correcciones a aplicar a las indicaciones. Una calibración puede también servir para determinar otras propiedades metrológicas tales como los efectos de las 17

magnitudes de influencia. Los resultados de una calibración pueden consignarse en un documento denominado, a veces, certificado de calibración o informe de calibración. La calibración de los instrumentos puede verse alterada por muchas cosas, incluyendo la inicialización inadecuada por la configuración o instalación inapropiada, contaminación, daños físicos, o deriva del tiempo.  Algunas veces este cambio en la calibración provoca cambios en la calidad del producto o servicio. Estos cambios en la calidad pueden ser advertidos mediante rutinas de calibración de los instrumentos, cuidando así la repetitividad de su proceso.

2.2.3 Instrumentos de medición y presión En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. Las características importantes de un instrumento de medida son: 

Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.



Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.

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

Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.



Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real Los instrumentos de presión se clasifican en tres grupos: mecánicos,

neumáticos, electromecánicos y electrónicos.

Elementos mecánicos Se dividen en:

Elementos primarios de medida directa que miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas (barómetro de cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana).

Elementos primarios elásticos que se deforman por la presión interna del fluido que contienen. Los elementos primarios elásticos mas empleados son: el tubo Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

El tubo Bourdon es un tubo de sección elástica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. AI aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un piñón. La ley de deformación del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.

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El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es de acero inoxidable,

aleación

de cobre o aleaciones especiales

como

hastelloy y monel.

El elemento en espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de un eje común, y el helicoidal arrollando más de una espira en forma de hélice. Estos elementos proporcionan un desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son ideales para los registradores.

El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rígidamente entre si por 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. El sistema se proyecta de tal modo que, al aplicar presión, el movimiento se aproxima a una relación lineal en un intervalo de medida lo mas amplio posible con un mínimo de histéresis y de desviación permanente en el cero del instrumento. El material del diafragma es normalmente aleación de níquel. Se utiliza para pequeñas presiones.

El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable. Hay que señalar que los elementos de fuelle se caracterizan por su larga duración, demostrada en ensayos en los que han soportado sin deformación alguna millones de ciclos de flexión. El material empleado para el fuelle es usualmente bronce fosforoso y el muelle es tratado térmicamente para mantener fija su constante de fuerza por unidad de compresión. Se emplean para pequeñas presiones.

Los medidores de presión absoluta  consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un fuelle sellado al vacío absoluto. El movimiento 20

resultante de la unión de los dos fuelles equivale a la presión absoluta del fluido. El material empleado para los fuelles es latón o acero inoxidable. Se utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones, a las que puedan afectar las variaciones en la presión atmosférica. Por ejemplo, en el caso de emplear un vacuómetro para el mantenimiento de una presión absoluta de 50 mm de mercurio en una columna de destilación, el punto de consigna seria de 710 mm, con una presión atmosférica de 760 mm. Si la presión atmosférica cambiase a 775 mm cl vacuómetro indicaría: 710 + 15 = 725 mm con lo cual la presión absoluta en la columna sería controlada a 50 15  =

+

65 mm, es decir, a un 30 % más de la deseada. En la medida de presiones de fluidos corrosivos pueden emplearse

elementos primarios elásticos con materiales especiales en contacto directo con el fluido. Sin embargo, en la mayoría de los casos es más económico utilizar un fluido de sello cuando él fluido es altamente viscoso y obtura el elemento (tubo Bourdon, por ejemplo), o bien, cuando la temperatura del proceso es demasiado alta. Tal ocurre en la medición de presión del vapor de agua en que el agua condensada aísla el tubo Bourdon de la alta temperatura del vapor.

2.2.4 Manómetros 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

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cuadrado; un N/m2 es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional. Cuando los 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 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.

2.2.5 Rango de presiones: Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presión absoluta en aplicaciones de alto vacío, hasta miles de atmósferas en prensas y controles hidráulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmósferas, y la fabricación de diamantes artificiales exige presiones de unas 70,00 atmósferas, además de temperaturas próximas a los 3,00 °C. En la atmósfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presión atmosférica local. Así, la presión baja desde su valor de 101,32 Pa al nivel del mar hasta unos 2,35 Pa a 10,70 m (35.00 pies, una altitud de vuelo típica de un reactor). Por presión parcial se entiende la presión efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presión

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atmosférica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y gases nobles).

2.2.6 Manómetro de 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 Bourdon en el siglo XIX. Los manómetros Bourdon se utilizan tanto para presiones manométricas que oscilan entre 0-1 Kg/cm 2  como entre 0-10000 Kg/cm 2  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 23

en las paredes. Los elementos en espiral permiten un campo de medición de 0.30 Kg/cm2, y los helicoidales hasta 10000 kg/cm 2  A menudo se prefiere el tubo torcido, consistente y compacto, especialmente para los indicadores eléctricos de presión. Los tubos Bourdon se presentan en una serie de aleaciones de cobre y en aceros inoxidables al cromo níquel. En ciertos aspectos las aleaciones de cobre dan mejor resultado, pero los aceros inoxidables ofrecen mayor resistencia a la corrosión. También se utilizan tubos de aleación hierroníquel, debido a que tienen un coeficiente de dilatación muy pequeño, que hace que la lectura d la presión no esté influida por la temperatura del instrumento. Los instrumentos mecánicos y neumáticos con elementos Bourdon permiten una aproximación del 0.5% de la escala. Si se precisa mayor exactitud se emplean indicadores eléctricos. Los manómetros Bourdon miden la diferencia entre la presión interior y la exterior del tubo. Como la presión exterior suele ser la atmosférica, el manómetro indica la diferencia existente entre la presión medida y la presión atmosférica, es decir la presión manométrica. El manómetro Bourdon es el instrumento industrial de medición de presiones más generalizado, debido a su bajo costo, su suficiente aproximación y su duración.

2.2.7 Manómetro de columna de líquido: Doble columna líquida utilizada para medir la diferencia entre las presiones de dos fluidos. El manómetro de columna de líquido es el patrón base para la medición de pequeñas diferencias de presión. 24

Las dos variedades principales son el manómetro de tubo de vidrio, para la simple indicación de la diferencia de las presiones, y le manómetro de mercurio con recipiente metálico, utilizado para regular o registrar una diferencia de presión o una corriente de un líquido. Los tres tipos básicos de manómetro de tubo de vidrio son el de tubo en U , los de tintero y los de tubo inclinado, que pueden medir el vacío o la presión manométrica dejando una rama abierta a la atmósfera.

2.2.8 Manómetro de tubo en U: Si cada rama del manómetro se conecta a distintas fuentes de presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión y disminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles es función de las presiones aplicadas y del peso específico del líquido del instrumento. El área de la sección de los tubos no influyen el la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar las medidas. Los tubos en U de los micros manómetros se hacen con tubos en U de vidrio calibrado de precisión, un flotador metálico en una de las ramas y un carrete de inducción para señalar la posición del flotador. Un indicador electrónico potenciométrico puede señalar cambios de presión hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usan solo como patrones de laboratorio.

2.2.9 Manómetro de tintero: Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene un diámetro manómetro relativamente pequeño; la otra es un deposito. El área de la sección recta del deposito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de la rema manómetro, con lo que el nivel del deposito no oscila de manera 25

apreciable con la manómetro de la presión. Cuando se produce un pequeño desnivel en el depósito, se compensa mediante ajustes de la escala de la rama manómetro. Entonces las lecturas de la presión diferencial o manométrica pueden efectuarse directamente en la escala manómetro. Los barómetros de mercurio se hacen generalmente del tipo de tintero.

2.2.10 Manómetro de tubo inclinado: Se usa para presiones manométricas inferiores a 250mm de columna de agua. La rama larga de un manómetro de tintero se inclina con respecto a la vertical para alargar la escala. También se usan manómetros de tubo en U con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presión muy pequeñas. Si bien los manómetros de tubo de vidrio son precisos y seguros, no producen un movimiento mecánico que pueda gobernar aparatos de registro y de regulación. Para esta aplicación de usan manómetros de mercurio del tipo de campana, de flotador, o de diafragma. Los manómetros de tubo en U y los de depósito tienen una aproximación del orden de 1mm en la columna de agua, mientras que el de tubo inclinado, con su columna más larga aprecia hasta 0.25mm de columna de agua. Esta precisión depende de la habilidad del observador y de la limpieza del líquido y el tubo.

2.2.11 Algunas aplicaciones cotidianas del manómetro: El manómetro en el buceo: El manómetro es de vital importancia para el buceador por que le permite conocer cuanto 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. 26

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 las 0 y las 50 Atm, denominada reserva. La manometría en la medicina: En las mediciones se utiliza la manometría para realizar mediciones de actividades musculares internas a través de registros hidroneumocapilares, por ejemplo la manometría anorectal o la manometría esofágica. En la industria del frigorífico: Para mantener controlada la presión del líquido refrigerante que pasa por la bomba.

2.2.12 Algunos manómetros en la industria: Manómetros de columna para presión, vacío y presión diferencial. Columna inclinada con tres escalas de 10 - 25 y 50 mmH 2O. Columna en "U", escalas de 50 - 0 - 50 mmH 2O hasta 1500 - 0 - 1500 mmH 2O. Columna directa, escalas 0/+250 mmH 2O hasta 0 - 1400 mmH2O. Líquido medidor: Silicona, tetrabromuro o mercurio. Manómetros de muelle tubular serie standard en diámetros 40, 50, 63, 80,100 ó 160 mm. Montaje radial, posterior, borde dorsal, borde frontal o con brida, según modelos. Material de la caja: en plástico, acero pintado de negro o acero inoxidable. Racord  –  tubo en latón (según modelos). Conexiones 1/8", 1/4",1/2 " Gas, según modelos (otras bajo demanda). Rangos de 0  – 0,6 bar a 0  –  1000 bar (según modelos) para vacío, vacío/presión o presión. Precisión clase 1 ó 1,6. Ejecuciones: Llenado de glicerina, contactos eléctricos, marcas personalizadas, (Otras, consultar).

27

Manómetros a cápsula, serie baja presión. En diámetros 63, 100 ó 160. Montaje radial, posterior, borde dorsal o borde frontal (según modelos). Material: caja en acero pintado en negro o acero inoxidable. Racord  – cápsula en latón o acero inoxidable. Conexiones 1/4",1/2" Gas, según modelos. (Otras bajo demanda). Rangos de 0 - 2,5 mbar a 0 - 600 mbar (según modelos), para vacío, vacío/presión o presión. Precisión clase 1,6. Otras ejecuciones, consultar.

Manómetros digitales con sensor integrado o independiente. Rangos de 0 - 30 mbar a 0 - 2000 bar ó -1+2 bar a -1 +20 bar. Precisiones del ± 0,2 %, ± 0,1 % ó 0,05% sobre el fondo de escala. Opciones con selección de unidades, valor máximo y mínimo, tiempo de funcionamiento, puesta a cero.

2.2.13 La neumática Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Mediante un fluido, ya sea aire (neumática), aceite o agua (hidráulica) se puede conseguir mover un motor en movimiento giratorio o accionar un cilindro para que tenga un movimiento de salida o retroceso de un vástago (barra). Esto hoy en día tiene infinidad de aplicaciones como pueden ser la apertura o cierre de puertas en trenes o autobuses, levantamiento de grandes pesos, accionamientos para mover determinados elementos, etc. El control del motor o del cilindro para que realice lo que nosotros queremos se hace mediante válvulas que hacen las veces de interruptores, pulsadores, conmutadores, si lo comparamos con la electricidad y mediante tubos 28

conductores (equivalente a los conductores eléctricos) por los que circula el fluido. En esta unidad vamos a estudiar como se realizan los montajes de los circuitos neumáticos o hidráulicos. Todo lo que vamos a estudiar hace referencia a circuitos neumáticos, pero cambiando aire por agua o aceite valdría igualmente para los hidráulicos. Neumática e hidráulica prácticamente solo se diferencia en el fluido, en uno es aire y en el otro agua.

2.2.14 Compresores (Generadores) Para producir el aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. La presión de servicio es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que recorren el circuito. El compresor normalmente lleva el aire a un depósito para después coger el aire para el circuito del depósito. Este depósito

tiene

un manómetro para

regular

la

presión

del

aire

y

un termómetro para controlar la temperatura del mismo. El filtro tiene la misión de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el agua (humedad) que tiene el aire que se puede condensar. Todos estos componentes se llaman circuito de control.

Cilindros: al llegar la presión del aire a ellos hace que se mueva un vástago (barra), la cual acciona algún elemento.

De simple efecto:  Estos cilindros tienen una sola conexión de aire comprimido. No pueden realizar trabajos más que en un sentido. Se necesita

29

aire sólo para un movimiento de traslación. El vástago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externa. Ejemplo de Aplicación: frenos de camiones y trenes. Ventaja: frenado instantáneo en cuanto falla la energía. Apertura de una puerta mientras le llaga el aire, cuando deja de llegar la puerta se cierra por la acción del retorno del cilindro gracias al muelle.

Cilindros de doble efecto: la fuerza ejercida por el aire comprimido anima al émbolo, en cilindros de doble efecto, a realizar un movimiento de traslación en los dos sentidos. Se dispone de una fuerza útil tanto en la ida como en el retorno.

Elementos neumáticos con movimiento giratorio: Estos elementos transforman la energía neumática en un movimiento de giro mecánico. Son motores de aire comprimido.

30

Válvulas: las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por una bomba hidráulica o almacenada en un depósito. Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados. La cantidad de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de posiciones de la válvula distribuidora.

El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de las casillas (cuadros).Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación del fluido. Las posiciones de cierre dentro de las casillas se representan mediante líneas transversales. La unión de conductos o tuberías se representa mediante un punto. Las conexiones (entradas y salidas) se representan por medio de trazos unidos a la casilla que esquematiza la posición de reposo o inicial. La otra posición se obtiene desplazando lateralmente los cuadrados, hasta que las conexiones coincidan. Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minúsculas a, b, c y 0. Las salidas (al exterior) y entradas de aire se representan mediante un triangulo.

31

Para activar la válvula (que cambie de posición se puede hacer manualmente (como un pulsador) o de otras formas (eléctricamente, neumáticamente (una flecha) ,etc).

La selectora cuando el aire entra por X sale por A pero no puede salir por Y. Si entra por Y sale por A pero no puede salir por X.

Un regulador de flujo: es un elemento que permite controlar el paso del aire en un sentido, mientras que en el otro sentido circula libremente. Las válvulas estranguladoras con retención, conocidas como válvulas reguladoras de velocidad, son híbridas. Desde el punto de vista de la estrangulación son válvulas de flujo y como tales se las emplea en neumática. La función de retención les hace ser al mismo tiempo una válvula de bloqueo.

32

El regulador de flujo se alimenta con aire del suministro. Dicho regulador emite un flujo de aire controlado en una conexión en T. Una tubería de esta conexión se conecta a la válvula accionada por diafragma y la otra se deja abierta para que salga aire a la atmósfera. Cuando la tubería de toma de aire es bloqueada por la rueda de un vehículo, la presión aumenta en la tubería y la válvula accionada por diafragma se activa, y el aire comprimido entra en el pistón.

2.2.15 Presión Una fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza, conocidas que puede ser la de una columna liquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

2.2.10 Tipos de presión 

Presión absoluta



Presión atmosférica



Presión manométrica



Presión de vacío

Presión absoluta: Es la presión de un fluido medida con referencia al vacío perfecto o cero absolutos. Este término se creó debido a que la presión atmosférica varía con la altitud y muchas veces los diseños se hacen

33

en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.

Presión Atmosférica: Es la presión ejercida por la atmósfera de la tierra,

se

mide

normalmente

por

medio

del

barómetro

(presión

barométrica). A nivel del mar o en alturas próximas a éste, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg 2 (760 mmHg), disminuyendo este valor con la altitud.

Presión Manométrica: Es la presión superior a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que define la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica que existe. El valor absoluto de la presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Presión de Vacío: Es la presión menor que la Presión atmosférica. Su valor está comprendido entre el Cero absoluto y el valor de la Presión atmosférica. La presión de vacío se mide con el Vacuómetro

Unidades de la presión: En términos internacionales, la unidad de la presión es el Pascal (Pa), según la 3ra Conferencia General de la Organización de Metrología Legal. Sin embargo la presión también se expresa en muy diversas unidades, tales como: kg/cm 2, PSI, cm de columna de agua, pulgadas o cm de Hg, bar, entre otros.

34

2.3 BASES LEGALES

Toda investigación debe estar sustentada bajo un ordenamiento  jurídico por lo que se cita:

La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000). Capítulo III

De los Derechos Culturales y Educativos Artículo 110.  El Estado reconocerá el interés público de la ciencia, la tecnología, el conocimiento, la innovación y sus aplicaciones y los servicios de información necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo económico, social y político del país, así como para la seguridad y soberanía nacional. Para el fomento y desarrollo de esas actividades, el Estado destinará recursos suficientes y creará el sistema nacional de ciencia y tecnología de acuerdo con la ley. El sector privado deberá aportar recursos para los mismos. El Estado garantizará el cumplimiento de los principios éticos y legales que deben regir las actividades de investigación científica, humanística y tecnológica. La ley determinará los modos y medios para dar cumplimiento a esta garantía.

35

Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso Mantenimiento adecuado del equipo. La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso. Muchas compañías tienen plan formal de programas y actividades de mantenimiento, pero pocas veces se incluye en el sistema administrativo. La norma ISO 9001, exige que se incorpore para las compañías que no los tengan, el programa de mantenimiento no necesariamente debe ser complejo u operoso. Es necesario trazar un plan de mantenimiento, definir las actividades de acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacidad que haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo realizado.

Código Nacional (COVENIN 200) 700 Pruebas de Mantenimiento Realizar o prestar pruebas La autoridad competente realizara una prueba del sistema completo al ser instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo. 

Pruebas periódicas:  los sistemas se comprobaran periódicamente siguiendo en plan aceptado por la autoridad competente para asegurar su mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.



Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas y mantenimiento.

36

Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso. Muchas compañías tienen un plan formal de programas y actividades de mantenimiento, pero muy pocas veces se incluye en el sistema de administración. La norma ISO 9001, exige que se incorporen para las compañías que no los tengan, el programa de mantenimiento no necesita ser complejo u operoso. Es necesario trazar el plan de mantenimiento, definir las actividades de acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacitación que haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo realizado.

Código Nacional (CONVENIN 200) 700-4 Pruebas de Mantenimiento Realizar o presentar pruebas La autoridad componente realizará una prueba del sistema completo al ser instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo. 

Pruebas periódicas: los sistemas se comprobarán periódicamente siguiendo un plan aceptado por la autoridad competente para asegurar su mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.



Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas y mantenimiento.



Normas ISA (Instrumentetión Symbols Identificatión)

37

RP52.1-1975. Recomendaciones para la protección del medio ambiente para los laboratorios modelos.



Normas ISA. En el ámbito internacional, las normativas que rige al área de la

instrumentación. (Normas ISA) Sociedad Americana de normas COVENIN  – COVENIN ISO 9002-90. Se refiere a los sistema de calidad, modelo de aseguramiento de la cantidad aplicada a la fabricación y a la instalación de equipos de medición y las normas ISA 55,1 tiene el propósito de unificar la manera en que se presenta e identifica los instrumentos. 

COVENIN 2534-1994. En su primera versión, establece requisitos generales que deben

cumplir un laboratorio de calibración y ensayo.



NORMAS ISO 9002. Sistema de calidad modelo para el aseguramiento en la producción y

pos- venta. Las normas incluyen un requisito de proporcionar al equipo el mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad del proceso. Muchas empresas tienen un plan formal de programación de mantenimiento, pero muy pocas veces se incluye en el sistema de administración.

38

2.4. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES

Control: Manejo de una situación, mantener una condición de equilibrio de un proceso, en la instrumentación, manejo de la variable de un proceso dentro de los parámetros predeterminados, a través de lazos de control.

Diseño: Se define como el proceso previo de configuración metal (prefiguración). En la búsqueda de una solución en cualquier campo. Utilizado habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería,

arquitectura,

comunicación y otras disciplinas creativas.

Eficiencia:  Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un objetivo determina. No debe confundirse con eficacia que se define como la capacidad de lograr el efecto que se desea o que se espera.

Instrumento: Dispositivo que permite medir, calibrar, registrar o controlar una variable.

Medición: Es la terminación de la existencia o magnitud de una variable. Proceso:  Es un sistema desarrollado para llevar a cabo un objetivo; tratamiento de un material mediante unas series de operaciones especiales destinadas a transformarlo.

Sistema: Es un objetivo compuesto cuyos componentes se relaciona con al menos algún otro componente; puede ser material o conceptual. Todos los sistemas tienen composición, estructura y entorno. Pero solos los sistemas materiales tienen mecanismo y tienen figuras.

39

2.5

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu Variables

Dimensión

Indicadores 

Patrones de calibración Calibración de manómetros

Rangos

Condiciones deficiencia





de







Prácticas

Factores de riesgo

 

Fuente

Manómetros patrón  Normas ISO 9000  –  17025 Condiciones ambientales del laboratorio Instrumentos de medición de falla Rangos Iluminación Espacio físico Pericia en manipulación instrumentos

40

la de

Instrumento

Información recopilada Matriz de Análisis en el Laboratorio de Instrumentistas y de la revisión documental de: textos, tesis, normas, leyes, guías, internet. Guías de entrevista (no estructurada)

CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO

El marco metodológico es el conjunto de pasos que se cumplen dentro de la investigación de forma ordenada y secuencial para la descripción y análisis de la misma, proporcionando un modelo de verificación que permite constatar hechos con teorías o sus formas, la de una estrategia que determine las operaciones necesarias para hacerlo. Balestri, (2009) determina: Cada investigación es una unidad coherente desde el punto de vista lógico y metodológico. En ella existen diseños, pero con aplicación de tal o cual modelo abstracto, sino como resultado de su propia estructura interior, de sus propuestas teóricas, de sus dificultades empíricas (p.126).

3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

El diseño de investigación es de campo, puesto que hay proyectar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu. Refiere Hurtado, J (2000) que el diseño de campo “ es aquel en el

cual el investigador obtiene sus datos de fuentes directa en su contexto natural. Este diseño no es exclusivo de un tipo de investigación sino que se aplica a cualquiera de los diez holotipos ”.

42

3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN

Esta investigación será de tipo proyectiva ya que trata de diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu. Según Hurtado, J (2008) define la investigación proyectiva como aquella donde: “ se elabora una propuesta, un plan, un programa o un

modelo, como solución a un problema o necesidad de tipo práctico, ya sea de un grupo social, o de una institución, o de una región geográfica, en un área del conocimiento, a partir de un diagnostico preciso de las necesidades del momento, los procesos explicativos o generadores involucrados y tendencias futuras, es decir, con base en los resultados de un proceso investigativo”.

3.3 UNIDAD DE ANÁLISIS

La unidad de estudios será el laboratorio de Tecnología Instrumentista ya que será el espacio físico donde se va a realizar este proyecto. Con respecto, Hurtado, J. (1998) se refiere a la unidad de estudio como “el ser al que se manifiesta la situación a estudiar”. “ La misma autora en su edición (2000). La define como “el contexto o variable que

se desea estudiar, la unidad de estudio puede ser una persona un grupo, una extensión geográfica, una institución o conjunto que interviene directamente en la investigación ” 43

3.4 POBLACION Y MUESTRA

Según el autor Mario Tamayo y Tamayo (2008 , pág. 176). “Una población está determinada por sus características definitorias. Por lo tanto el conjunto de elementos que posea esta característica se denomina población o universo. Población es l a “totalidad del fenómeno a estudiar, donde las unidades de población poseen una característica común, la que se estudia y da origen a los datos de la investigación.”

Esta investigación no contará con población ni muestra debido a que la población corresponde a la unidad de análisis y por lo tanto no requerirá de muestras representativas.

3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS 3.5.1 TÉCNICA La técnica de recolección de datos utilizados en esta investigación corresponde a la revisión documental, que incluyen tesis, revisión en internet, guías universitarias y la observación directa. Con respecto, Hurtado, J (2000) refiere a la técnica de recolección como

“el proceso mediante el cual un investigador recopila, revisa,

analiza, selecciona y extrae información de diversas fuentes acerca de un tema en particular ”.

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3.5.2 INSTRUMENTOS El instrumento utilizado para la recolección de información será la matriz de registro y registro anecdótico. Según Hurtado, J. (2000) establece que “la observación es la

apertura integral de la persona (sentidos internos y sentidos externos, vivencia, percepción, intelecto) con respecto a los que se circundan”.

Según Hurtado. J (2000) establece que “el registro consiste en

anotar la información obtenida,

de tal manera que se pueda tener

acceso en diferentes momentos del tiempo”.

3.6 PROCEDIMIENTO PARA LA RECOLECCION DE DATOS Para recolección de datos se recurrirá principalmente a la lectura de fuentes documentales, tales como: tesis, guías, pagina web (internet), manuales, libros entre otros.

Revisión Documental Se considero ineludible aplicar la técnica de revisión documental para llevar a cabo el desarrollo de la investigación, analizando trabajos de grado vinculados con el tema objeto de estudio, libros asociados con la investigación, material proveniente de Internet.

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Observación Directa  Arias (2006), indica que la observación directa “es una técnica que

consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en función de unos objetivos de investigación preestablecidos”.

(p.69). Por medio de esta técnica se alcanzó la observación de las actividades de inicio y fin de los procesos, la cual sirvió de gran utilidad para describir situaciones presentadas.

Tormenta de Ideas Según Bells (2010), “Es una técnica en la que un grupo de personas, en conjunto, crean ideas. Esto es casi siempre más productivo que cada persona pensando por si sola.” En éste sentido, la tormenta de ideas es una

técnica de grupo que permitió generar un alto volumen de pensamientos sobre el tema e integra el conocimiento del equipo de trabajo, haciendo que todos los integrantes participaran

y aprovecharan la creatividad de los

demás. A su vez promueve el pensamiento abierto de un equipo, mediante un proceso libre de criticismo y juicios. Para recabar la información se utilizará el método de la encuesta el cual Pineda, Alvarado y Canales (2004), define como: “consiste en obtener información de los sujetos de estudio, proporcionados por ellos mismos, sobre opiniones, conocimientos, actitudes o sugerencias (p. 129). Como instrumento de recolección de datos, se diseño una entrevista estructurada con un cuestionario cerrado, donde se realizaron una serie de pregustas relacionadas con el tema de estudio, esta herramienta fue aplicada a la muestra seleccionada, con la finalidad de obtener la información necesaria que permitiera mediante cálculos estadísticos, determinar y 46

graficar valores claves para la evaluación de la propuesta del banco de prueba en la planta.

Validación Esta validación se puedo lograr mediante la Operacionalización de las variables y a través del juicio de expertos. Para Namkforoosh (2001) la validez se refiere al grado en que la prueba está midiendo lo que en realidad se desea medir.

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