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16 de mayo de 2020
INSTITUTO PROFESIONAL
SANTO TOMAS
SEDE ANTOFAGASTA
TITULO: TIPOS DE INSTRUMENTOS EN LA INDUSTRIA
NOMBRE: ROBERT DARWIN ABAD GONZALES
PROFEOSRA: CAROLINA ANDREA PASTEN PEREIRA
ASIGNATURA: INSTRUMENTOS DE MEDICION Y
MONITOREO
ANTOFAGASTA 2020
INDICE
CAPITULO I................................................................................................................................... 6
Se gradúa por comparación con un Barómetro de mercurio pero sus indicaciones son cada
- 16 de mayo de
- INSTRUMENTOS DE MEDICION....................................................................................................
- DE PRESION..................................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE PRESION.................................................................................................
- MANOMETRO EN U................................................................................................................
- BAROMETRO..........................................................................................................................
- b) Barómetro aneroide:......................................................................................................
- El aneroide es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las........................................
- Variaciones Menos grandes que aquella hace experimentar a una caja...........................
- Metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se a hecho........................................
- El vacío más absoluto........................................................................................................
- por Lucien Vidie en 1843. Y es más Grande que el barómetro de mercurio....................... vez Inexactas por causa de la variación de la elasticidad y resorte Plástico. Fue inventado
- c) Altímetros barométricos:................................................................................................
- Utilizados en aviación son esencialmente barómetros con la escala.................................
- Convertida a metros o pies de altitud................................................................................
- TUBO BOURDON....................................................................................................................
- CAPITULO II................................................................................................................................
- INSTRUMENTO DE MEDICION....................................................................................................
- DE CAUDAL.................................................................................................................................
- TUBO VENTURI.......................................................................................................................
- TUBO PITOT............................................................................................................................
- TUBOS ANNUBAR...................................................................................................................
- CAPITULO III...............................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE MEDICION..................................................................................................
- DE NIVEL.....................................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE NIVEL LÍQUIDO.......................................................................................
- FLOTADOR..............................................................................................................................
- PRESION DIFEREENCIAL DE DIAFRAGMA................................................................................
- MANOMETRICO......................................................................................................................
- CAPITULO IV...............................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE MEDICION..................................................................................................
- DE TEMPERATURA......................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE TEMPERATURA.......................................................................................
- PIROMETROS..........................................................................................................................
- TERMOMETRO BIMETALICO................................................................................................... - 16 de mayo de
- TERMOPAR.............................................................................................................................
- CAPITULO V...............................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE MEDICION..................................................................................................
- ELECTRICAS................................................................................................................................. - a) Galvanómetro................................................................................................................ - b) Amperímetros............................................................................................................... - c) Voltímetros.................................................................................................................... - f) Osciloscopio.................................................................................................................... - g) Analizador de espectro................................................................................................... - h) Monitores de energía..................................................................................................... - INSTRUMENTOS ELECTRICOS................................................................................................. - VOLTIMETRO.......................................................................................................................... - AMPERIMETRO....................................................................................................................... - Amperímetros electromagnéticos...................................................................................... - Amperímetros electrodinámicos........................................................................................ - Amperímetros digitales...................................................................................................... - OHMETRO..............................................................................................................................
- CAPITULO VI...............................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE MEDICION..................................................................................................
- MECANICA.................................................................................................................................. - MICROMETRO...................................................................................................................... - Ventajas............................................................................................................................ - Desventajas...................................................................................................................... - PIE DE METRO...................................................................................................................... - Según la medición a realizar - Según su funcionamiento................................................................................................. - RELOJ COMPARADOR...........................................................................................................
- CAPITULO VII............................................................................................................................
- INSTRUMENTOS DE MEDICION................................................................................................
- QUIMICAS.................................................................................................................................
- ANEXO......................................................................................................................................
- REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS..................................................................................................
- 16 de mayo de
INTRODUCCION
Si analizamos nuestras actividades cotidianas, desde el momento que suena la alarma de un despertador y nos preparamos para desarrollar nuestras actividades diarias, así como encender un foco o escuchar el encendido o apagado del motor de la bomba, etc., nos auxiliaremos de instrumentos que nos ayudan a desarrollar ciertas actividades oportunamente con eficiencia, rapidez, etc. Igual manera mecánicos, electricistas, médicos, ingenieros y arquitectos, se auxilian de instrumentos para llevar a cabo sus actividades diarias, con el objetivo de lograr un avance con la mayor eficiencia, calidad y volumen de producción. Lógico pensar que para las industrias, sin importar el tamaño de estas, es imprescindible el uso de instrumentos industriales, para facilitar la manufactura de sus productos. Como consecuencia de la globalización de los mercados internacionales, se ha orillado a los países del tercer mundo a competir en el mercado con productos de calidad, precio y tiempos de entrega oportunos. Para lograr lo anterior es importante, que los industriales de nuestro país, implementen la instrumentación y la automatización de sus procesos con el avance tecnológico requerido para mantenerse en el mercado nacional e internacional si es posible. La medición se ha convertido en un factor esencial dentro de nuestra vida cotidiana, desde medir la temperatura, hasta las longitudes, siendo necesario entonces el uso de instrumentos que precisamente permitan dicha acción, desde hace ya muchos años se han venido creando herramientas o instrumentos que han facilitado la acción de medir. Como muchos elementos, éstas han evolucionado con el paso del tiempo, convirtiéndose en herramientas analógicas/digitales que han facilitado el proceso de medir todo tipo de variables que se encuentran en el mundo, desde longitudes hasta la medición exacta del pH, e incluso la velocidad del sonido o la luz, siendo definitivamente uno de los avances más grandes en el mundo.
Y la presión atmosférica. La presión manométrica solo se aplica Cuando la presión es superior a la atmosférica pues cuando esta Cantidad es negativa se llama presión de vacío. La presión Manométrica se mide con manómetro. 2.3 Presión absoluta: Esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica. La presión absoluta es, por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor, se habla de depresión. Esta se mide en relación al vacío total o al 0 absoluto. 2.4 Presión relativa: Esta se mide en relación a la presión atmosférica, su valor cero Corresponde al valor de la presión absoluta. Esta mide entonces la Diferencia existente entre la presión absoluta y la atmosférica en un Determinado lugar. Fig. 1: Tipos de Presión
3. Clasificación de los equipos medidores de presión:
Entre los tipos de equipos de medición tenemos los siguientes: 3.1 Medidores de Presión Mecánicos de Medición Directa 3.2 Medidores de Presión Neumáticos 3.3 Medidores de Presión Electrónicos 3.4 Medidores de presión Electromecánicos 3.1 Medidores de Presión Mecánicos de Medición Directa : a) Manómetro en U: El manómetro en forma de "U" conforma, según se especificó, un sistema de medición más bien absoluto y no depende, por lo tanto, de calibración. Esta ventaja lo hace un artefacto muy común. Su desventaja principal es la longitud de tubos necesarios para una medición de presiones altas y, desde el punto de vista de la instrumentación de procesos, no es trivial transformarlo en un sistema de transmisión remota de información sobre presión.
Fig.2: Instrumentación
Del Manómetro
b) Barómetro:
Barómetro, por otra parte, es aquel dispositivo que se emplea para realizar mediciones de la presión de la atmósfera. Esto quiere decir que el barómetro calcula cuál es el peso que ejerce la atmósfera por unidad de superficie. Existen distintos tipos de barómetros, como el de mercurio, que señala la presión atmosférica de una materia gaseosa de acuerdo a las diferencias existentes en el nivel de dos vasijas que contienen mercurio y que están intercomunicadas. Un barómetro metálico es aquel formado por un recipiente de metal cuyas paredes se caracterizan por su elasticidad. La forma de este recipiente se modifica según los cambios de la presión atmosférica a partir de la extracción de aire. Dicha modificación, por su parte, se amplifica a través de una aguja que indica la presión que existe.
Existen varias configuraciones posibles basándose todas ellas en un sistema tobera obturador, mediante el cual se regula la presión de la señal de salida. El movimiento del obturador, dejando más sección de la tobera libre o menos, nos determina la presión de salida, así sólo queda regular el movimiento de éste en función de la señal de entrada. A continuación se presenta el dispositivo tobera obturador, además de diferentes variantes de este tipo de transmisores
Fig.5 Transmisor de Equilibrio
Fig.6 Sistema Tobera-Obturador
3.3 Medidores de presión Electrónicos:
a) Transductor térmico termopar:
Transductor térmico de termopar Contiene un filamento en V que lleva incorporado un pequeño termopar. Al pasar una corriente constante a través del filamento, su temperatura es inversamente proporcional a la presión absoluta del gas.
Fig.7 Transductor termopar
b) Transductor pirani:
El transductor pirani tiene la ventaja de ser compacto y sencillo de funcionamiento, pudiendo estar a presión atmosférica sin peligro de combustión. Tiene el inconveniente de que su calibración depende de la
composición del gas medido.
Fig.8 Transductor Pirani
c) Transductores de presión inteligentes:
Algunos transductores de presión basados en microprocesador hacen uso de técnicas novedosas de medidas de desplazamiento. Por ejemplo, ambos tipos, los basados en diafragma y los dispositivos basados en tubos de Bourdon con el uso de métodos ópticos de desplazamiento como se muestra en la figura. El movimiento se transmite a una pantalla que progresivamente oculta uno de los dos fotodiodos monolíticos que están expuestos a la radiación infrarroja. El segundo fotodiodo actúa como referencia permitiendo al microprocesador calcular una relación de señal que es lineal izada y está disponible como medida analógica o digital de presión. La precisión típica de la medida es de ±0,1%.
Fig.11 Transductor resistivo
c) Transductores magnéticos:
- Transductores de inductancia variable: Los transductores de inductancia variable tienen las siguientes ventajas: no producen rozamiento en la medición, tienen una respuesta lineal, son pequeños y de construcción robusta y no precisan ajustes críticos en el montaje**. Su precisión del orden de ± 1 %.
- Los transductores de inductancia fija** : Consisten en un imán permanente o un electroimán que crea un campo magnético dentro del cual se mueve una armadura de material magnético. Ambos tipos de transductores posicionan el núcleo o la armadura móviles con un elemento de presión (tubo Bourdon, espiral, etc.) y utilizan circuitos eléctricos bobinados de puente de inductancias de
corriente alterna.
Fig.12 Transductor magnético
d) Transductores capacitivos:
Los transductores capacitivos se caracterizan por su pequeño tamaño y su construcción robusta, tienen un pequeño desplazamiento volumétrico y son adecuados para medidas estáticas y dinámicas. Su señal de salida
es débil por lo que precisan de amplificadores con el riesgo de introducir errores en la medición. Son sensibles a las variaciones de temperatura y a las aceleraciones transversales y precisan de un ajuste de los circuitos oscilantes y de los puentes de c.a. a los que están acoplados. Su intervalo de medida es relativamente amplio, entre 0,05-5 a 0,5- bar y su precisión es del orden de ± 0,2 a ± 0,5 %.
Fig.13 Transductor Capacitivos
3.4.5 Transductores piezoeléctricos:
Los elementos piezoeléctricos figura 14 son materiales cristalinos que, al deformarse físicamente por la acción de una presión, generan una señal eléctrica. Dos materiales típicos en los transductores piezoeléctricos son el cuarzo y el titanato de bario, capaces de soportar temperaturas del orden de 150° C en servicio continuo y de 230° C en servicio intermitente.
Fig.14 Amplificador
Fig.15 Manómetro de vidrio
b) Manómetro truncado: El llamado manómetro truncado sirve para medir pequeñas presiones gaseosas, desde varios hasta 1 Torr. No es más que un barómetro de sifón con sus dos ramas cortas.
Fig.16 Cámara Barométrica
c) Tubo de bourdon:
Los manómetros Bourdon tienen tubos de sección oval y de forma circular que acogen el medio de medición y se deforman a la medida que estén sometidos a presión. El terminal del muelle produce un movimiento en proporción de la presión y transmite la trayectoria mediante un mecanismo a la aguja
Fig.17 Tubo bourdon
d) Manómetro metálico o aneroide: Son los que mayormente se utilizan en las industrias. Estos son barómetros modificados para que dentro de este actúe la presión del fluido que se desea medir y fuera actúe la presión atmosférica
Fig.18 Manómetros metálicos
4. Ventajas y Desventajas: Ventajas : Permite medir presiones diferenciales y acepta altos niveles de presión Desventaja : La medición puede tener error debido a los meniscos que forman los líquidos.
5. Campo de medida:
Manómetro de tubo en "U ": se utiliza para medir presión diferencial. Consiste en un tubo en forma de " U " lleno de líquido. En cada una de las ramas del tubo se aplica una presión. La diferencia de altura del líquido en las dos ramas es proporcional a la diferencia de presiones
Tab.1 Campo de Medida
Fig.19 Fluido Manométrico
Fig.20 Fluido de Presión
BAROMETRO
Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Uno de los barómetros más conocidos es el de mercurio
1. Símbolos: La unidad de medida de la presión atmosférica que suelen marcar los barómetros se llama hecto pascal, de abreviación hPa. Esta unidad significa: hecho: cien; pascales: unidad de medida de presión. El barómetro de mercurio, determina en muchas ocasiones la unidad de medición, la cual es denominada como "pulgadas de mercurio" o "milímetros de mercurio" (método abreviado mm Hg). Una presión de 1 mm Hg es 1 torr (por Torricelli). 2. Característica y tipos: a) Barómetro de mercurio: Inventado por Torricelli en 1643, está formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido.
2 Si se destapa, se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacía de Torricelli). El barómetro de mercurio indica la presión atmosférica directamente por la altura de la columna de mercurio. 3 El uso de este barómetro está desaconsejado a causa del envenenamiento por mercurio.
Fig.21 Barómetro de Mercurio
b) Barómetro aneroide: El aneroide es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las Variaciones Menos grandes que aquella hace experimentar a una caja Metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se a hecho El vacío más absoluto. Se gradúa por comparación con un Barómetro de mercurio pero sus indicaciones son cada vez Inexactas por causa de la variación de la elasticidad y resorte Plástico. Fue inventado por Lucien Vidie en 1843. Y es más Grande que el barómetro de mercurio.
