Informe Laboratorio Calibrador de Manometros

“Año de la Consolidación del Mar de Grau”

TEMA

CURSO

:

:

Calibrador de Manómetro

MECANICA DE FLUIDOS

INTEGRANTES

:

FERIA SALDARRIAGA, Eduardo MALDONADO CAMARENA, Renzo QUISPE GUERRA, Jeancarlos

PROFESOR:

García Perez, Mario Alberto

FECHA REALIZACION PRACTICA: 17/10/2016 TURNO

AÑO:

:

NOCHE

LIMA-PERU

2016

RESUMEN El presente informe de laboratorio , abarca el tema de Presión y su definición, los tipos de medición (presión absoluta y presión manométrica), también trata la relación entre la presión y la elevación y finalmente se investigó sobre el manómetro tipo Bourdon y su respectiva calibración, que consiste en un calibrador y un juego de pesas que deberán ser pesados previamente para tener mayor exactitud, después las pesas deberán ser colocadas ascendentemente y se deberá comparar las presiones calculadas por el manómetro y las reales para poder analizarlas.

INTRODUCCION La presión es una magnitud física que mide la fuerza que ejerce un fluido por unidad de área, este parámetro es usado hoy en día en la industria para medir la presión de ciertos gases o de líquidos que generalmente circulan mediante tuberías, la necesidad de calcular la presión nos lleva a la creación de instrumentos que midan dicha presión tales como el manómetro y otros. Estos instrumentos se averían por el uso y necesitan calibrarse para su óptimo funcionamiento.

MARCO TEORICO PRESION La presión se define como una fuerza normal ejercida por un fluido por unidad de área. Se habla de presión solo cuando se trata de un gas o un líquido. La contraparte de la presión en los sólidos es el esfuerzo normal. Puesto que la presión se define como fuerza por unidad de área, tiene la unidad de newtons por metro cuadrado (N/m2), la cual se llama Pascal (Pa); es decir, 1 Pa = 1 N/m2

PRESION ABSOLUTA Y MANOMETRICA Al hacer cálculos que involucren la presión de un fluido, se deben efectuar en relación con alguna presión de referencia. Así la presión que arroja la medición del fluido se llama presión manométrica. La presión que se mide en relación con un vacío perfecto se denomina presión absoluta. Pabs = Pman + Patm Donde Pabs = Presión Absoluta Pman = Presión Manométrica Patm = Presión Atmosférica

RELACION ENTRE LA PRESION Y LA ELEVACION La presión en un fluido aumenta con la profundidad porque descansa más fluido sobre las capas más profundas, u el efecto de este “peso adicional” sobre una capa más profunda se equilibra por un aumento en la presión. La diferencia de presión entre dos puntos en un fluido de densidad constante es proporcional a la distancia vertical Δz entre esos puntos y a la densidad p del fluido. En otras palabras, la presión en un fluido aumenta linealmente con la profundidad. ΔP = pgΔz

MANOMETROS Es un instrumento que funciona con el principio antes dado (relación ente la presión y la elevación), es de uso común para medir presiones pequeñas y moderadas. Un manómetro consta principalmente de un tubo en U de vidrio o plástico que contiene uno o más fluidos como mercurio, agua, alcohol o aceite.

MANOMETRO DE BOURDON En 1846 un ingeniero ferroviario el alemán Schinz había descubierto que un tubo curvado cambiaría su curvatura cuando estaba sujeta a la presión interna. En 1849 el ingeniero francés Eugene Bourdon (1808-1884) tuvo una gran idea de inventar un manómetro metálico el cual tiene como principio fundamental el movimiento del tubo, que es proporcional a la presión; naciendo así el manómetro Bourdon. Una de sus primeras aplicaciones fue utilizada por la marina francesa en las calderas de vapor. El manómetro de Bourdon tiene como parte principal un tubo que puede ser de cualquier material que tenga las características elásticas adecuadas según sea el intervalo de presión en el cual se someterá y la resistencia al medio en el cual se utilizara, los materiales más usados son el latón, aleación de acero, aceros inoxidables, bronce fosforado y cobre – berilio. La presión interior del tubo tiende a enderezarlo. Como un extremo del tubo está fijo a la entrada de la presión, el otro extremo se mueve proporcionalmente a la diferencia de presiones que hay entre el interior y el exterior del tubo. Este movimiento hace girar la aguja indicadora por medio de un mecanismo de sector y piñón; para amplificar el movimiento, el curvado del tubo puede ser de varias vueltas formando elementos en “C”, torcido, espiral, o helicoidal.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL  Se colocó el Manómetro en el Calibrador de Manómetros (FME 10).  Revisar que el manómetro marque cero cuando solo este sometido a la presión atmosférica.  Girar las pesas cada vez que se coloquen para que no se traben en el cilindro de presión.  Colocar las pesas de forma ascendente y registrar los valores indicados en el manómetro para su posterior análisis.

TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS Masas de las cargas con indicación de presión (Kg) 0 0.378 0.578 1.156 1.734 2.312 2.890

Presión teórica (bar) 0 0.328 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Presión medida en el manómetro (bar) 0 0.33 0.45 0.95 1.45 1.90 2.45

PRESION - MASA 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Cuadro de errores máximos y mínimos para el equipo de calibración Gunt Carga (con dato

Presión Teórica

Presión medida

Valores límites

Valores límites

3

impreso) (kg) 0 0,378 0,578 1,156 1,734 2,312 2,890

(bar)

(bar)

inferiores (-1%)

0 0,328 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

0 0.33 0.45 0.95 1.45 1.90 2.45

-0,025 +0,309 0,475 0,975 1,475 1,975 2,475

superiores (+1%) +0,025 +0,359 0,525 1,025 1,525 2,025 2,525

ANÁLISIS DE RESULTADOS -

-

e=

Observando el primer cuadro podemos verificar que los datos experimentales son similares a los teóricos. Pero si observamos el segundo cuadro, los máximos y mínimos respectivos para cada presión, no coinciden en con los obtenidos en el experimento. A medida que la presión aumenta, el error se incrementa. 0.328−0.33 x 100 0.328

e =0.609

e=

0.5−0.45 x 100 0.5

e =10

CUESTIONARIO

a) ¿Qué grado de precisión tiene el equipo? El grado de precisión del equipo es 0.01%

b) Explique las posibles discrepancias entre los valores del manómetro y los valores de la presión calculados en el interior del cilindro. La diferencia entre la presión real y la calculada por el manómetro se debió a un error de cero; que consiste en que a una presión de cero la aguja marca un valor sobre o debajo de este, trasladando todos los valores según sea su variación respecto del cero.

c) Describa en sus propias palabras la importancia de conocer las medidas de presión sobre un objeto determinado. El medir la presión toma más importancia en el sector industrial, debido a que este sector trabaja con líquidos y gases que a presiones altas podrían dañar tuberías o equipos.

CONCLUCIONES -

Con los datos, y la comparación realizada en los cuadros, podemos afirmar que el manómetro no está calibrado adecuadamente.

-

-

En este experimento se calculó la presión manométrica, y si hubiéramos querido calcular la presión absoluta, tendríamos que haberlo realizado en un entorno de vacío. La medición con este manómetro, serviría solo para presiones bajas, ya que si medimos presiones más grandes, los datos obtenidos tendrían al alto margen de error.