INTRODUCCIONEl manmetro es un instrumento utilizado para la medicin de la presin en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presin entre el fluido y la presin local.En la mecnica la presin se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un lquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.La presin suele medirse en atmsferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presin se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmsfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barmetro convencional.

Podemos con la experiencia realizada obtener conocimientos de la calibracin de un manmetro de la forma de usarlo ciertamente, y as obtendremos algunos conocimientos para la utilizacin de otros tipos de manmetros.

OBJETIVO GENERALConocer y aprender la utilizacin y las propiedades del manmetro de Bourdon.

OBJETIVOS ESPECIFICOSManipular el manmetro mecnico de BourdonMedir presiones hidrostticasCalibrar un manmetroDeterminar el error sistemtico

METODOLOGIAProcedimiento para la toma de datos 1. Retirar el porta pesos. Enroscar el cilindro de compensacin para ayudar a salir al porta pesos del cilindro. Retirar el porta pesos con precaucin para no rayar lo ni gotear aceite.2. Comprobacin del cero. Regular el nivel del aceite de manera que el cilindro quede lleno hasta el borde. El manmetro debera de indicar cero, Ya que solo est sometido a la presin ambiente. Anotar el valor indicado por el manmetro3. Colocar el porteos. Se coloca de nuevo el portapesos en el cilindro de la unidad de presin4. Bajar lentamente el portapesos desenroscando el cilindro de compensacin hasta que el mbolo tenga un guiadosuficiente perosin que llegue a hacer tope.5. Imprimir al portapesos un ligero movimiento de giro para evitar el rozamiento de adherencia . Anotarelvalorindicadoporelmanmetro.Lamasadelportapesosesde 0,334 bar.Aadir el anillo pequeo. Colocar el anillo de 0,166 bar sobre elportapesos.Tngasecuidadodeencajarlaespigaguadelportapesoseneltaladodelanillo6. Delocontrario,losdemspesosquedaraninclinadosylasmedicionesfalseadasdebidoa diferenciasenelrozamiento.Antesdetomarlalecturahayqueasegurarsedequeelmbolo nohacetopeeimprimirunligeromovimientodegiro.7. Aadirelrestodeanillos.Losanillosrestantessontodosde0.5.8. Aadirunanillosobreelportapesossinbrusquedadparanosobrecargarelmanmetro.9. Asegurarsedeque el mbolo no hacetope. Si hacetope enroscar cilindro de compensacin paralevantarlo. Imprimir un ligeromovimiento de giro y anotar el valor indicado por elmanmetro.Aadirunanillomsyrepetirhastausartodoslosanillos.10. Finalizarlaprctica y retirar suavemente los anillos uno a uno. Si el embolo ascendiera excesivamente desenroscar el cilindro de compensacin antes de quitar el siguiente anillo.

HISTORIA DE LA MEDICIN DE PRESIN 1594-Galileo Galilei, obtiene la patente de una mquina para bombear agua de un ro para el riego de tierras. El centro del bombeo era una tipo dejeringa. Descubri que 10 metros era el lmite de altura al que poda llegar el agua en la succin de la jeringa, pero no encontr explicacin alguna para este fenmeno. 1644-Evangelista Torricelli, llen un tubo de un metro de largo sellado hermticamente con mercurio y lo coloc de forma vertical, con un extremo abierto en un recipiente con mercurio. La columna de mercurio, invariablemente, bajaba unos 760 mm, dejando un espacio vaco encima de este nivel. Torricelli atribuy la causa del fenmeno a una fuerza en la superficie de la tierra, sin saber de dnde provena. Tambin concluy que el espacio en la parte superior del tubo estaba vaco, que no haba nada all y lo llam unvaco. 1648-Blaise Pascal, conoci los experimentos de Torricelli y Galileo. Lleg a la conclusin de que la fuerza que mantiene la columna a 760 mm es el peso del aire de encima. Por lo tanto, en una montaa la fuerza se reducir debido al menor peso del aire. Predijo que la altura de la columna disminuira, cosa que demostr con sus experimentos en el monte Puy- de- Dome, en el centro de Francia. De la disminucin de altura se puede calcular el peso del aire. Pascal formul tambin que esta fuerza, que la llampresin hidrosttica, acta de manera uniforme en todas las direcciones. 1661-Robert Boyleutiliz los tubos con forma de J cerrados en un extremo para estudiar la relacin entre la presin y el volumen de un gas y estableci la ley de Boyle[1](P:presin,V: volumen, K: constante) lo que significa que el aumento de uno de los dos trminos provocar la disminucin del otro (si se aumenta la Presin disminuir el Volumen o si se aumenta el Volumen del depsito que contiene al gas, la Presin disminuir), esto se cumplir siempre que se mantenga invariable el otro trmino de la ecuacin, que es la Temperatura. 1802- Casi 200 aos despus,Joseph Louis Gay-Lussacestableci la ley de Gay-Lussac[2](P: presin, T: Temperatura, K: constante), lo que significa que un aumento de la Temperatura conlleva un aumento de la presin, y un aumento de la Presin conlleva un aumento de la temperatura (por ejemplo en un compresor). Esta ley se cumple siempre que se mantenga invariable el otro trmino de la ecuacin, que es el volumen.Veinte aos ms tarde, William Thomson (Lord Kelvin) define latemperatura absoluta

RANGO DE PRESIONES:Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presin absoluta en aplicaciones de alto vaco, hasta miles de atmsferas en prensas y controles hidrulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmsferas, y la fabricacin de diamantes artificiales exige presiones de unas 70.000 atmsferas, adems de temperaturas prximas a los 3.000C.En la atmsfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presin atmosfrica local. As, la presin baja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m (35.000 pies, una altitud de vuelo tpica de un reactor).Por 'presin parcial' se entiende la presin efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presin atmosfrica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes (oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono y gases nobles).MANMETROElmanmetro(delgr., ligero y, medida) es uninstrumento de medicinpara lapresinde fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manmetros, segn se empleen para medir la presin de lquidos o de gases.

CARACTERISTICAS Y TIPOS DE MANMETROSMuchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan lapresin atmosfricacomo nivel de referencia y miden la diferencia entre la presin real o absoluta y la presin atmosfrica, llamndose a este valorpresin manomtrica; dichos aparatos reciben el nombre de manmetros y funcionan segn los mismos principios en que se fundamentan los barmetros demercurioy losaneroides. La presin manomtrica se expresa ya sea por encima, o bien por debajo de la presin atmosfrica. Los manmetros que sirven exclusivamente para medir presiones inferiores a la atmosfrica se llamanvacumetros. Tambin manmetros de vaco.

Manmetro de dos ramas abiertasEstos son los elementos con los que se mide la presin positiva, estos pueden adoptar distintas escalas. El manmetro ms sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado enUque contiene un lquido apropiado (mercurio, agua, aceite, entre otros). Una de las ramas del tubo est abierta a la atmsfera; la otra est conectada con el depsito que contiene el fluido cuya presin se desea medir (Figura 1). El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en , haciendo contacto con la columna lquida. Los fluidos alcanzan una configuracin de equilibrio de la que resulta fcil deducir la presin absoluta en el depsito: resulta:

dondem= densidad del lquido manomtrico. = densidad del fluido contenido en el depsito.Si la densidad de dicho fluido es muy inferior a la del lquido manomtrico, en la mayora de los casos podemos despreciar el trminogd, y tenemos:

De modo que la presin manomtricap-patmes proporcional a la diferencia de alturas que alcanza el lquido manomtrico en las dos ramas. Evidentemente, el manmetro ser tanto ms sensible cuanto menor sea la densidad del lquido manomtrico utilizado Manmetro truncadoEl llamado manmetro truncado (Figura 2) sirve para medir pequeas presiones gaseosas, desde varios hasta 1 Torr. No es ms que un barmetro desifncon sus dos ramas cortas. Si la rama abierta se comunica con un depsito cuya presin supere la altura mxima de la columna baromtrica, el lquido baromtrico llena la rama cerrada. En el caso contrario, se forma un vaco baromtrico en la rama cerrada y la presin absoluta en el depsito ser dada por

Obsrvese que este dispositivo mide presiones absolutas, por lo que no es un verdadero manmetro.

3. Manmetro de BourdonEl ms corriente es el manmetro debourdon, consistente en un tubo metlico, aplanado, hermtico, cerrado por un extremo y enrollado en espiral.Elementos estticos:A. Bloque receptor: es la estructura principal del manmetro, se conecta con la tubera a medir, y a su vez contiene los tornillos que permiten montar todo el conjunto.B. Placa chasis o de soporte: unida al bloque receptor se encuentra la placa de soporte o chasis, que sostiene los engranajes del sistema. Adems en suanversocontiene los tornillos de soporte de la placa graduada.C. Segunda placa chasis: contiene los ejes de soporte del sistema de engranes.D. Espaciadores, que separan los dos chasis

Terminal estacionario del tubo debourdon: comunica el manmetro con la tubera a medir, a travs del bloque receptor. Terminal mvil del tubo debourdon: este terminal es sellado y por lo general contiene un pivote que comunica el movimiento delbourdoncon el sistema de engranajes solidarios a la aguja indicadora. Pivote con su respectivo pasador. Puente entre el pivote y el brazo de palanca del sistema (5) con pasadores para permitir la rotacin conjunta. Brazo de palanca o simplemente brazo: es un extensin de la placa de engranes (7). Pasador con eje pivote de la placa de engranes. Placa de engranes. Eje de la aguja indicadora: esta tiene una rueda dentada que se conecta a la placa de engranes (7) y se extiende hacia la cara graduada del manmetro, para as mover la aguja indicadora. Debido a la corta distancia entre el brazo de palanca y el eje pivote, se produce una amplificacin del movimiento del terminal mvil del tubo debourdon. Resorte de carga utilizado en el sistema de engranes para evitar vibraciones en la aguja ehistresis.Manmetro metlico o aneroideEn laindustriase emplean casi exclusivamente los manmetros metlicos o aneroides, que son barmetros modificados de tal forma que dentro de la caja acta la presin desconocida que se desea medir y afuera acta la presin atmosfrica. Cabe destacar principalmente que los manometros nos indican la presin que se ejerce por libra cuadrada en un momento determinado es decir PSI (Pound per squareinches) - Libras por pulgada cuadrada.

Algunas aplicaciones cotidianas del manmetro:El manmetro en el buceo:El manmetro 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 presin), durante una inmersin y determinar entonces si debe continuarla o no.Se conecta, mediante un tubo de alta presin o latiguillo, a una toma de alta presin (HP). Normalmente, indica la presin 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 atmsferas, denominada reserva.La manometra en la medicina:En la mediciones se utiliza la manometria para realizar mediciones de actividades musculares internas a travs de registros hidroneumocapilares, por ejemplo la manometra anorectal o la manometra esofgica.En la industria del frigorfico:Para mantener controlada la presin del lquido refrigerante que pasa por la bomba.

ALGUNOS MANMETROS EN LA INDUSTRIA:MANOMETROS DE COLUMNA.Manmetros de columna para presin, vaco y presin diferencial.Columna inclinada con tres escalas de10 25 y 50 mmca.Columna en "U", escalas de 50 0 50 mmca. hasta 1500 -- 0 1500 mmca.Columna directa, escalas 0 / +250 mmca hasta0 1400 mmca.Lquido medidor: Silicona, tetrabromuro mercurio

MANOMETROS STANDARDManometros de muelle tubular serie standard endiametros 40, 50 ,63, 80, 100 o 160 mmMontajeradial posterior, borde frontal o con brida, segn modeosMaterial de la caja: en plstico, acero pintado de negro o acero inoxidable, Racord- tubo en latonConexiones 1/8", 1/4",1/2 " GAS,Rangod de 0 0.6 bar a 0- 1000 bar para vavio, vacio/ presin o presin/ vacioPrecision clase 1 1,6.Ejecuciones: Llenado de glicerina, contactos elctricos, marcas personalizadas,etc.

MANOMETROS DE BAJA PRESION.Manmetros a cpsula, serie BAJA PRESION.En dimetros 63, 100 160.Montaje radial, posterior, borde dorsal o borde frontal .Material: caja en acero pintado en negro o acero inoxidable. Racord cpsula en latn o acero inoxidable.Conexiones 1/4",1/2" GAS, segn modelos. Rangos de 0 2,5 mbar a 0 600 mbar, para vaco, vaco / presin o presin.Precisin clase 1,6.Otras ejecuciones, consultar

MANOMETROS DIGITALES.Manmetros digitales con sensor integrado o independiente.Rangos de 0 30 mbar a 0 2000 bar 1+2 bar a 1 +20 bar.Precisiones del 0,2 %, 0,1 % 0,05% sobre el fondo de escala.Opciones con seleccin de unidades, valor mximo y mnimo, tiempo de funcionamiento, puesta a cero, salida va RS232 para volcado de datos y software

OTROS TIPOS DE MANOMETROS

Manmetro de tubo en U:

manmetro de tintero:

manmetro de tubo inclinado

El Barmetro:El barmetro es bsicamente un manmetro diseado para medir la presin del aire. Tambin es

Experimento de TorricelliManmetro de McLeod:

Posicin de carga Posicin de medida

INSTRUMENTOS Y MATERIALES UTILIZADOS

Equipo calibrador.Componentes:a. Bomba hidrulica con tanque de almacenamiento.b. Pesos y portapesosc. Manmetro de mbolo (opcional)d. Tubo de presin del manmetro de Bourdone. Manmetro de Bourdon (transparente).f. Juego de anillos calibradosg. Aceite hidrulico.

CLCULOS GRFICOS

6. RESULTADOSRepresente grficamente, a una escala adecuada, la medidas obtenidas del manmetro tipo Bourdon (eje Y) y las masas utilizadas (eje X). Idealmente sera una lnea recta.

7. DISCUSION DE RESULTADOS a) Realice, a la escala que le convenga, los siguientes grficos:1- Error absoluto en funcin de la presin real en el manmetro.

2- Error relativo en funcin de la presin real en el manmetro.

ANLISIS DE RESULTADOS

5. TABLAS DE DATOS Y DE RESULTADOSMasas de las cargas con indicacin de presin (Kg)Presin terica (bar)Presin medida en el manmetro (bar)

000

0,3850,3340.33

0,5780,50.49

1,1561,00.97

1,1741,51.46

2,3122,01.95

2,8902,52.45

La presin terica se calcula, por ejemplo para la masa de 0,385 Kg, segn:

Nota:1 bar = 105PaCuadro de errores mximos y mnimos para el equipo de calibracin GuntCarga (con dato impreso)(kg)Presin Terica(bar)Presin medida (bar)Valores lmites inferiores (-1%)Valores lmites superiores (+1%)

000-0,025+0,025

0,3850,3340.33+0,309+0,359

0,5780,50.490,4750,525

1,1561,00.970,9751,025

1,1741,51.461,4751,525

2,3122,01.951,9752,025

2,8902,52.452,4752,525

8. CUESTIONARIOa) Qu grado de precisin tiene el equipo?Precisin en el equipo Gunt HM 150La designacin de la clase de precisin indica al mismo tiempo el mximo error admisible del aparato, en porcentaje referido al valor final de la escala. Un aparato de clase 1.0 puede tener un error de +- 1% del valor final de la escala. Con una escala de medicin entre 0 y 2,5 bares, resulta un error mximo admisible de 0,025 bar para todo el campo de la escala

b) Explique las posibles discrepancias entre los valores del manmetro y los valores de la presin calculados en el interior del cilindro.En caso de que existiese una gran diferencia respecto a los resultados obtenidos y a los que fueron medidos, seria a causa de que al momento de la calibracin del manometro no se halla colocado en la medida exacta del cero absoluto.

c) Describa en sus propias palabras la importancia de conocer las medidas de presin sobre un objeto determinado.Es importante en todo sentido conocer las medidas de presin , su uso, lectura, interpretacin y utilizacin de datos para las diversas aplicaciones en las ramas de la ingeniera y la ciencia, una aplicacin importantsima en la aeronutica es la lectura adecuada de la presin en los tanques de combustible , ya que estos nos alertan de la cantidad de combustible que hay en los tanques y prevenir algn accidente, los instrumentos que miden la presin nos permiten garantizar la calidad y competitividad de productos fabricados en planta para el uso o consumo humano, pasando por controles de calidad altos debido a que se destinan a uso humano, aumentando as el factor de seguridad.

CONCLUSIONES

1. Este manmetro puede ser calibrado de alguna forma, ya que su diferencia mayor se encuentra para bajas presiones, y es muy importante que el calibrador este casi exactamente en 0 bar , porque una pequea variacin en la presin inicial podra alterar los resultados.1. Este manmetro al parecer fue sometido a altas presiones (mayores de la que puede soportar), El manmetro de Bourdon es un tubo aplanado en forma de C y que debido a la interaccin de presin en aquel tubo, este tiende a enderezarse, pero al colocarlo en una lnea de alta presin (por ejemplo), esta C hecha de algn tipo especfico de material, sedeform plsticamenteen algn porcentaje, y este porcentaje afecta a la C, concluyendo que necesita ms presin para seguirse deformando.

RECOMENDACIONES

El manmetro utilizado, puede ser utilizado para los ensayos de medicin de presiones, pues su rango de error es mnimo. Para encontrar el punto inminente exacto, sin la interferencia del rozamiento es necesario una lubricacin constante. Es necesario calibrar un manmetro antes de utilizarlo en una determinada operacin. Observar con sumo cuidado que no exista aire en el lquido, de lo contrario podra existir una mala lectura.

BIBLIOGRAFA

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