creacion de manometro diferencial

8/15/2019 creacion de manometro diferencial

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MANÓMETRO DIFERENCIAL

I. INTRODUCCIÓN

Un manómetro diferencial es un dispositio !ue mide la diferencia de presiónentre dos lu"ares# Los manómetros diferenciales pueden ariar desde los m$ssimples construidos en casa %asta un e!uipo di"ital completo#

En este informe detallaremos como poder construir un manómetro casero deuna forma r$pida & sencilla#

II. OBJETIVOS

1. Objetivos Generales

Construir un manómetro diferencial casero

2. Objetivos Ese!"#!os

Determinar la presión en el "lo'o#

Determinar las alturas para diferentes tipos de di$metro del

"lo'o

Mec$nica de Fluidos I ($"ina )


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III. $%TERI%&ES

1. $ateriales

*lo'o Man"uera transparente de + ,

Adaptador

-u.etadores

Tornillos

(apel Milimetrado

(lumones

Cinta

Tripla&

IV. $%RCO TEÓRICO

Mec$nica de Fluidos I ($"ina /


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1. Bar'(etros

-on dispositios para medir la presión atmosf0rica# Consiste en un lar"o tu'ocerrado en uno de sus e1tremos & se llena al inicio con mercurio# -e sumer"e el

e1tremo a'ierto 'a.o la super2cie del mercurio !ue se encuentra en uncontenedor & se permite !ue alcance el e!uili'rio# En el e1tremo superior deltu'o se produce un ac3o casi perfecto4 !ue contiene apor de mercurio a unapresión de sólo 5#)6 (a a /5 7C# -i se comien8a en este punto & se escri'e unaecuación similar a la de los manómetros4 se tiene9

5 : γ m% ; (atm

2. $%NÓ$ETRO

Mec$nica de Fluidos I ($"ina


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Los manómetros son los instrumentos utili8ados para medir la presión de=uidos >l3!uidos & "ases?# Lo com@n es !ue ellos determinen el alor de lapresión relatia4 aun!ue pueden construirse tam'i0n para medir presionesa'solutas#

Todos los manómetros tienen un elemento !ue cam'ia al"una propiedad

cuando son sometidos a la presión4 este cam'io se mani2esta en una escala opantalla cali'rada directamente en las unidades de presión correspondientes#Cuando el aparato de medición sire para medir presiones !ue cam'ian mu&r$pidamente con el tiempo como por e.emplo4 dentro del cilindro del motor decom'ustión interna4 reci'e el nom're de transductor4 reser$ndose el nom'rede manómetro para a!uellos !ue miden presiones est$ticas o de cam'io lento#

$an'(etro )e !ol*(na )e l"+*i)o,

Do'le columna l3!uida utili8ada para medir la diferencia entre laspresiones de dos =uidos# El manómetro de columna de l3!uido es

el patrón 'ase para la medición de pe!ueas diferencias depresión#

Los tres tipos '$sicos de manómetro de tu'o de idrio son el detu'o en U4 los de tintero & los de tu'o inclinado4 !ue pueden medirel ac3o o la presión manom0trica de.ando una rama a'ierta a laatmósfera#

$an'(etros )e t*bo en -or(a )e U/,

Mec$nica de Fluidos I ($"ina B


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Consiste en un recipiente de cristal en forma de la letra ,U#Cuando se usa para medir la presión de dispositio am'ose1tremos del tu'o est$n a'iertos4 con una presión desconocidaaplicada en uno de los e1tremos & el otro4 a'ierto a la presiónatmosf0rica como se muestra en la 2"ura >a?# La presión de

indicador desconocida del =uido >(? se relaciona con la diferenciade los nieles de =uido >%? en las dos mitades del tu'o & ladensidad del =uido >r? mediante la e1presión9

Una tercera forma de conectar el manómetro de tu'o en forma de,U es la !ue se muestra en la 2"ura >'? Cada uno de lose1tremos a'iertos del tu'o se conecta a presiones desconocidas4midiendo el instrumento4 de esta forma4 la presión diferencial de

acuerdo con la e1presión9



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El a"ua no se usar$ como =uido del manómetro en forma de ,Uen mediciones de =uidos !ue reaccionan o se disuelan en a"ua4ni donde se re!uiera medir presiones eleadas# En las citadascircunstancias se emplean l3!uidos como anilina4 mercurio & aceitede transformador#

$an'(etro )e tintero,

Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene un di$metro manómetrorelatiamente pe!ueo la otra es un depósito# El $rea de la sección recta deldepósito puede ser %asta )55 eces ma&or !ue la de la rema manómetro4 conlo !ue el niel del depósito no oscila de manera aprecia'le con la manómetrode la presión# Cuando se produce un pe!ueo desniel en el depósito4 secompensa mediante a.ustes de la escala de la rama manómetro# Entonces las

lecturas de la presión diferencial o manom0trica pueden efectuarsedirectamente en la escala manómetro# Los 'arómetros de mercurio se %acen

"eneralmente del tipo de tintero#



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$an'(etro )e t*bo in!lina)o,

-e usa para presiones manom0tricas inferiores a /5mm decolumna de a"ua# La rama lar"a de un manómetro de tintero seinclina con respecto a la ertical para alar"ar la escala# Tam'i0nse usan manómetros de tu'o en U con las dos ramas inclinadaspara medir diferenciales de presión mu& pe!ueas#

-i 'ien los manómetros de tu'o de idrio son precisos & se"uros4no producen un moimiento mec$nico !ue pueda "o'ernaraparatos de re"istro & de re"ulación# (ara esta aplicación de usanmanómetros de mercurio del tipo de campana4 de =otador4 o dediafra"ma#

Los manómetros de tu'o en U & los de depósito tienen unaapro1imación del orden de )mm en la columna de a"ua4 mientras!ue el de tu'o inclinado4 con su columna m$s lar"a aprecia %asta5#/mm de columna de a"ua# Esta precisión depende de la%a'ilidad del o'serador & de la limpie8a del l3!uido & el tu'o#

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• $an'(etro )i-eren!ial,

Manómetro diferencial abierto,

Es un tu'o transparente en forma de U4 parcialmente lleno en la parte inferior4de un l3!uido m$s denso !ue el l3!uido en estudio >com@nmente se empleamercurio?# Uno de sus e1tremos se conecta de manera perpendicular a la pareden la !ue se encuentra el =uido con2nado4 mientras !ue el otro e1tremo puede!uedar a'ierto4 en contacto directo con la atmósfera4 o colocarse en al"@n otropunto de la pared# De esta manera4 relacionar$ la presión e1istente entre losdos puntos# -e le denomina manómetro diferencial por!ue mide las diferenciasde las car"as de presión e.ercidas entre sus dos e1tremos#

$an'(etros !erra)os,

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Aparatos comerciales proistos de un sistema mec$nico de a"u.a & car$tula"raduada4 en la !ue se leen directamente las presiones#

$an'(etros $e!0ni!os,

-e diiden en los !ue tienen elementos de medida directa !ue miden la presióncompar$ndola con la e.ercida por un l3!uido de densidad & altura conocidas4 &los !ue tienen elementos primarios el$sticos !ue se deforman por la presióninterna del =uido !ue contienen#

$an'(etros )e t*bo )e Bo*r)on,

Estos manómetros tienen un tu'o met$lico el$stico4 aplanado & curado deforma especial conocido como tu'o de Hourdon tal & como se muestra en la2"ura# Este tu'o tiende a endere8arse cuando en su interior act@a una presión4por lo !ue el e1tremo li're del tu'o de Hourdon se despla8a & estedespla8amiento muee un .ue"o de palancas & en"rana.es !ue lo transformanen el moimiento ampli2cado de una a"u.a !ue indica directamente la presiónen la escala#



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$an'(etros )e -*elle,

Los manómetros de fuelle tienen un elemento el$stico en forma de fuelle>como el acordeón? al !ue se le aplica la presión a medir4 esta presión estira el

fuelle & el moimiento de su e1tremo li're se transforma en el moimiento dela a"u.a indicadora como se muestra en la 2"ura de manera es!uem$tica#

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$an'(etros )e )ia-ra(a,

Una ariante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafra"ma4 en estecaso la presión act@a so're un diafra"ma el$stico el !ue se deforma & ladeformación se conierte en el moimiento del puntero indicador#

La 2"ura muestra un es!uema m$s terminado de un manómetro donde unac$psula el$stica funciona como elemento sensor de la presión#

V. $ETODO&OG% 3 4ROCEDI$IENTO

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1. $eto)olo"a ara la elabora!i'n )el (an'(etro )i-eren!ial

El manómetro diferencial fue construido se"@n los si"uientes pasos#

A# Unimos la man"uera transparente al adaptador 2.$ndolos con cinta#

H# Cu'rimos el tripla& con papel milimetrado#

C# Colocamos la man"uera con el adaptador al tripla& cu'ierto con papelmilimetrado#

D# A"re"amos a"ua a la man"uera#

E# Marcamos en el papel milimetrado la altura inicial#

F# Colocamos el "lo'o en el otro e1tremo del adaptador#

2. 4ro!e)i(iento ara el !0l!*lo )e )atos

A# In=amos el "lo'o %asta un di$metro >D? deseado#

H# La presión del "lo'o se calcula por la si"uiente fórmula9

( ;JK "K%Dónde9

4, presión del "lo'o

5, densidad del a"ua, "raedad

67, ariación de altura

C# *ra2camos una cura para la ariación de presiones s los diferentesdi$metros del "lo'o#

VI. RESU&T%DOS 3 DISCUCIÓN

En el si"uiente cuadro se muestra la ariación de altura 67 para diferentestipos de di$metro del "lo'o con !ue podemos %allar la (resión del *lo'oaplicando la si"uiente formula

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( ;JK "K%C*a)ro N8 91. 4resi'n )el lobo ara )i-erentes tios )e )i0(etros.

%lt*ra Ini!ial :;9< :(< 5#)

Dia(etro G:!(<

4resi'n )ellobo 4:N=(2<

Densi)a);2O:>=(?<

Grave)a):(=s2<

%lt*ra #nal:(<

Varia!i'n )ealt*ra

:(<)5 G//#


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• Del ensa&o podemos lle"ar a la conclusión de !ue a ma&or di$metro4ma&or altitud alcan8ar$ el l3!uido4 & emos !ue la diferencia de altura esproporcional a la ariación de presión#

C*a)ro N8 92. Res*(en )e las )i-erentes resiones @ varia!iones )ealt*ra.

4resi'n )ellobo 4

Varia!i'n )ealt*ra :(<

G//#


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I. %NEOS.

Ai*ra N8 91. $ateriales e(lea)os

Ai*ra N8 92. %r(a)o )e la (an'(etro



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Ai*ra N8 9?. $an'(etro Casero

Ai*ra N8 9. Dia(etro 19 !(



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Ai*ra N8 9. Dia(etro ?9 !(

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