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1. INTRODUCCIÓN
En el siguiente documento se presenta una descripción de los principales medidores de presión y sus principios de funcionamiento. Finalmente se realiza una comparación de las principales ventajas y desventajas de cada uno de los medidores descritos.
2. TIPOS DE MEDIDORES
Los instrumentos de presión se clasifican en tres grupos: mecánicos, neumáticos,electromecánicos y electrónicos.
2.1 Elementos mecánicos
Se dividen en: elementos primarios de medida directa y elementos primarios elásticos.
• Elementos primarios de medida directa
Estos miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas (barómetro de cubeta, manómetro de tubo en U (Figura 1), manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular,manómetro de campana).
Figura 1. Manómetro en U
• Elementos primarios elásticos
Estos se deforman por la presión interna del fluido que contienen. Los elementos primarios elásticos más 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 (Figura 2).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 Iey de deformación del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.
Figura 2. Tubo de Bourdon
El material empleado normalmente en el tuboBourdon es de acero inoxidable, aleación de cobre o aleaciones especiales como hastello 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 diafragmaconsiste 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 más amplio posible con unmínimo de histéresis y de desviación permanente en el cero del instrumento.
El material del diafragma es normalmente aleación de níquel o inconel x. 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 caracterizanpor 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 fuelley muelle opuesto a un fuelle sellado al vacio absoluto. El movimiento 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 emplearun vacuometro 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 vacuometro 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....
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