Actividad 4 - Lab Mec de Fluidos - Gera Torres (6)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
 FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
ACTIVIDAD 4 – APARATOS PARA MEDICIÓN DE PRESIÓN
 DÍA: MARTES HORA: V5 
FECHA:
 SAN NICOLÁS DE LOS GARZA, N.L. A 17 DE SEPTIEMBRE DE 2022
INTRODUCCIÓN
No cabe duda que con el paso del tiempo se han ido implementando diferentes mejoras en distintos sectores para hacer de algún trabajo o tarea algo más sencilla de realizar, y en el campo de la ciencia esto no ha sido la excepción. Los aparatos y las herramientas que se utilizan para medir ciertas características de alguna propiedad en específico han ido cambiando, ya sea implementándoles algún aditamento práctico o incluso fabricar alguno completamente nuevo, conservando quizás alguna característica que ya tenía pero con ciertas mejoras, y todo esto con la mera intención de ir avanzando haciendo uso de las nuevas tecnologías con el fin de simplificar las cosas.
En el caso de la presión estática que es, la cual se trató en la práctica anterior, cualquier presión ejercida por un fluido la cual no es ejercida por el movimiento o velocidad del fluido se puede hacer uso de un manómetro diferencial para comparar la diferencia entre las presiones estáticas entre dos cámaras; o también está el caso de un registrador de presión estática que como su nombre ya lo indica se encarga de almacenar los datos para realizar un estudio o análisis de la medición a posterior.
Al hablar de presión uno puede ponerse a pensar en cualquiera de los diferentes tipos que existen, no se puede saber a ciencia cierta sino hasta que la plática sobre el tema continúe para irse haciendo una idea más acertada. Está la presión arterial, medicamente hablando; la presión por tener muchas cosas pendientes por hacer, anímicamente hablando o las diferentes presiones para magnitudes físicas como pueden ser la presión manométrica, la presión barométrica, la presión absoluta y relativa, hasta la presión estática por mencionar algunos.
Dicho esto ya solo restaría dar comienzo a investigar más sobre el tema con la finalidad de aprender nuevos conocimientos y reforzar ciertas ideas que ya se tienen, ya sea para uso con fines educativos o prácticos en la vida laboral.
MARCO TEÓRICO
La medición y el control de presión son las variables de proceso más usadas en los más distintos sectores de la industria de control de procesos. Además, a través de la presión se puede inferir fácilmente una serie de otras variables, tales como, nivel, volumen, flujo y densidad.
MEDIDORES DE PRESIÓN MANOMÉTRICA
Entre los distintos equipos utilizados en la industria para medir lo que es la presión manométrica se subrayan dos: el manómetro y el transmisor de presión.
El manómetro es usado para lectura de presión y tienen normalmente una conexión al proceso y un display (cuando electrónico) o puntero (cuando mecánico) para que se pueda leer la presión localmente. Por lo general son dispositivos de bajo costo y se usan cuando la presión no necesita transmitirse a un sistema de control y también no se necesita de exactitud. Por ejemplo, presión estática, presión de bomba, etc. Existen también modelos diferenciales, vacuómetros, sanitarios, etc.
Ejemplos de manómetros
Un transmisor de presión inteligente reúne la tecnología de sensor a su propia electrónica.
Típicamente debe proveer las siguientes características:
· Señal digital de salida;
· Interfaz de comunicación digital (HART/4-20mA, Foundation Fieldbus, Profibus-PA);
· Compensación de presión y temperatura;
· Estabilidad;
· Debe permitir calibración fácil;
· Re-rangecon y sin referencia;
· Autodiagnósticos;
· Fácil instalación y calibración;
· Alta confiabilidad;
· Bajos costos y tiempos cortos de instalación y mantenimiento;
· Reducción de intrusión/penetración (proceso);
· Ahorro de espacio en la instalación;
· Permitir actualización para la tecnología Foundation Fieldbus y Profibus PA;
· Recursos de interfaz EDDL y FDT/DTM;
· Protector de transientes, sin polaridad de alimentación;
· Traba física para transferencia de custodia, etc.
Los transmisores de presión micro procesados tienen la gran ventaja de posibilitar mejor interacción con el usuario, con interfaces de fácil utilización. Además, sus características de auto diagnosis facilitan la identificación de problemas. Con el advenimiento de las redes fieldbus, es posible extraer los beneficios de la tecnología digital al máximo. Estos transmisores tienen mejor exactitud, estabilidad electrónica superior a los modelos analógicos, además de facilitar ajustes y calibraciones. La tecnología digital también permite que se implementen poderosos algoritmos a favor de performance y exactitud de medición y de monitoreo en línea de toda la vida del equipo.
Transmisor de Presión HART/4-20mA con sensor capacitivo, placa electrónica única, alta performance (el transmisor con el mejor tiempo de respuesta del mercado).
MANÓMETRO DE TUBO DE BOURDON
Este medidor de presión tiene una amplia variedad de aplicaciones para realizar mediciones de presión estática; es barato, consistente y se fabrica en diámetros de 2 pulgadas (50 mm) en caratula y tienen una exactitud de hasta 0.1% de la lectura a escala plena; con frecuencia se emplea en el laboratorio como un patrón secundario de presión. 
Un manómetro con tubo bourdon en los que la sección transversal del tubo es elíptico o rectangular y en forma de C. Cuando se aplica presión interna al tubo, este se reflexiona elástica y proporcionalmente a la presión y esa deformación se transmite a la cremallera y de esta al piñón que hace girar a la aguja indicadora a través de su eje. Las escalas, exactitudes y modelos difieren de acuerdo con el diseño y aplicación, con lo que se busca un ajuste que de linealidad optima e histéresis mínima.
MANÓMETRO DE TUBO ABIERTO
Un aparato muy común para medir la presión manométrica es el manómetro de tubo abierto. El manómetro consiste en un tubo en forma de U que contiene un líquido, que generalmente es mercurio. Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el mercurio busca su propio nivel ya que se ejerce una atmósfera de presión sobre cada uno de ellos.
Cuando uno de los extremos se conecta a una cámara presurizada, el mercurio se eleva hasta que la presiones se igualan. 
La diferencia entre los dos niveles de mercurio es una medida de presión manométrica: la diferencia entre la presión absoluta en la cámara y la presión atmosférica en el extremo abierto. El manómetro se usa con tanta frecuencia en situaciones de laboratorio que la presión atmosférica y otras presiones se expresan a menudo en centímetros de mercurio o pulgadas de mercurio.
BARÓMETROS
Los medidores de presión más conocidos son los barómetros, ya que son utilizados para medir la presión atmosférica como un indicador de los cambios climáticos en cualquier región. Lo que realmente hacen estos barómetros es medir cual es la presión ejercida por el peso de la atmosfera por unidad de superficie, dependiendo del sistema de medición que se utilice. Las diferentes dimensiones utilizadas para la presión atmosférica comprenden los kilogramos por centímetro cuadrado, libras por pulgada cuadrada, milímetros de mercurio y atmósferas, entre otros. 
MEDIDORES DE PRESIÓN ABSOLUTA
MANÓMETRO DE PRESIÓN ABSOLUTA
Los manómetros de presión absoluta son aquellos medidores de presión que miden la presión teniendo como referencia el vacío absoluto. En algunas aplicaciones industriales o de I+D es interesante esta medida para conocer el comportamiento de ciertos materiales o procesos.
Suelen ser manómetros con sensor de galgas extensiométricas ya que este tipo de sensor presenta una buena estabilidad en el tiempo y repetitividad de la medida. Sin olvidar que la precisión se cuantifica mediante la repetitividad y la exactitud mediante el error.
MANÓMETRO CON CÁMARA DE REFERENCIA DE VACÍO
Estos instrumentos se aplican para la medición de la presión independientemente de las variaciones naturales de la presión atmosférica.En principio se pueden utilizar todas las muelles y sistemas de medición habituales como manómetros de membrana, de cápsula y de muelle tubular. La presión se mide en comparación con una presión de referencia que corresponde a la presión absoluta cero.
En la cámara de referencia en el lado del elemento sensible que no está sometido a presión existe un vacío absoluto como presión de referencia.
La membrana separa la cámara de medición y la cámara de referencia con presión absoluta cero.
La presión diferencial entre cámara de medición y cámara de referencia provoca una flexión de la membrana.
El elemento sensible se apoya en caso de sobrepresión sobre un asiento para su protección.
La trayectoria del desplazamiento se transmite mediante fuelles desde la cámara de medición y mediante una biela se realiza la transmisión al mecanismo para proporcionar la indicación.
MEDIDORES DE PRESIÓN ATMOSFÉRICA
DIFERENTES TIPOS DE BARÓMETROS
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.​ Si se destapa, se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli). 
Barómetro aneroide
El aneroide es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las variaciones de presión atmosférica por las deformaciones más o menos grandes que aquella hace experimentar a una caja metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se ha hecho el vacío más absoluto. Se gradúa por comparación con un barómetro de mercurio pero sus indicaciones son cada vez más inexactas por causa de la variación de la elasticidad del resorte plástico. Fue inventado por Lucien Vidie en 1843 y es más grande que el barómetro de mercurio.
Barómetro de Fortin
El barómetro de Fortin se compone de un tubo Torricelliano que se introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel de gamo cuya forma puede ser modificada por medio de un tornillo que se apoya de la punta de un pequeño cono de marfil. Así se mantiene un nivel fijo. El barómetro está totalmente recubierto de latón, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduación en milímetros y un nonio para la lectura de décimas de milímetros. En la posterior hay un pequeño espejo para facilitar la visibilidad del nivel. Al barómetro va unido un termómetro. 
CONCLUSIÓN
Tener el debido conocimiento sobre el correcto uso y cómo reaccionan cada uno de los distintos tipos de instrumentos que se utilizan para hacer la medición de las diferentes presiones que se puedan llegar a querer saber, ya sea para su uso en la vida diaria como en la industria, tiene su importancia ya que podría significar la diferencia entre conocer el resultado correcto y por lo tanto obtener un dato erróneo en la realización de la tarea o trabajo en la industria.
Los medidores de presión son instrumentos de precisión fabricados para medir diferentes tipos de presiones como lo son: la presión sanguínea, la presión de líquidos y gases en tuberías o tanques de almacenamiento y la presión atmosférica, a grandes rasgos, teniendo para cada uso diversos equipos disponibles de acuerdo a las necesidades, por mencionar algunos ejemplos
Dependiendo de las aplicaciones de los medidores de presión, también son las unidades disponibles para sus resultados, además de que algunos reciben nombres diferentes dependiendo también del tipo de presión que se quiere medir.
FUENTES DE INFORMACIÓN
· http://www.smar.com/espanol/articulos-tecnicos/medicion-de-presion-caracteristicas-tecnologias-y-tendencias
· https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/3-7-medidores-de-presion/
· https://www.bloginstrumentacion.com/instrumentacion/manometros-para-medir-la-presion-absoluta/