2 Sesión N°2 Presion y Temperatura

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Marco Arcos Camargo
SESION N°2
MEDICIÓN DE PRESIÓN 
Y 
TEMPERATURA
Marco Arcos CamargoIng.Santos Calizaya
Capacidades Terminales
Reconocer y aplicar diferentes instrumentos para 
medir variables industriales y actuadores. 
Aplicar estrategias de control.
Usar sistemas de supervisión y control basados en 
computador.
Marco Arcos CamargoIng.Santos Calizaya
• Identificar los métodos y 
dispositivos para medir 
presión.
• Identificar los métodos y 
dispositivos para medir 
temperatura
Competencia 
específica de 
la sesión
Marco Arcos CamargoIng.Santos Calizaya
Repaso Sesión anterior
• Tipos de proceso.
• Tipos de control de procesos.
• Variables físicas y de control.
• Clasificación de los sistemas de control.
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 Tipos de presión. 
 Sensores y transmisores de presión.
 Criterios de selección de transmisores de presión.
 Escalas de temperatura.
 Tipos de sensores de temperatura.
 Termómetros de vidrio.
 Medidores bimetálicos.
CONTENIDOS A TRATAR
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MEDICION DE PRESIÓN
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INTRODUCCIÓN
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
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¿Qué se pretende medir?
Presión manométrica, presión absoluta, presión
diferencial; otras grandezas inferidas a partir de
mediciones de presión (flujo, nivel, volumen, fuerza,
densidad, etc.).
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Unidades de Presión
Las unidades de presión mas utilizadas son:
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OTRAS UNIDADES DE PRESIÓN:
TABLA DE EQUIVALENCIAS
bar N/m2 Pa psi
1,013 1,013 x 105 1,013 x 105 14,68
0,981 98100 98100 14,78
1 105 14,50
10-5 1 1 1,45 x 10-4
atm
1
0,968
0,987
9,87 x 10-4
kg/cm2
1,033
1
1,02
1,02 x 10-5
105
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Tipos de Presión
a)Atmosférica
b)Absoluta
c)Presión relativa o manométrica
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Es la presión ejercida por el peso
de la atmósfera sobre la tierra
medida mediante un barómetro.
A nivel del mar esta esta presión
es de aproximadamente 760
mm de Hg , 14.7 psi o 100 Kpa y
estos valores definen la presión
ejercida por la atmosfera
estándar.
a) Presión atmosférica 
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Es la presión que se mide con relación al vacío perfecto, o
sea, es la diferencia de la presión en un cierto punto de
medición por la presión del vacío (cero absoluto). La
presión absoluta que la atmósfera ejerce a nivel del mar
es de 760mmHg.
b) Presión absoluta
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c) Presión relativa o manométrica (Gauge)
Se llama presión manométrica a la diferencia entre la
presión absoluta y la presión atmosférica.
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¿Para que medir la presión?
Por lo general se mide la presión para control o
monitoreo de procesos, por protección (seguridad),
control de calidad, transacciones comerciales de fluidos
(transferencias de custodia, medición fiscal, estudio e
investigación, balances de masa y energía.
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Entre los distintos equipos utilizados en la industria para
medir presión se emplean dos: el manómetro y el
transmisor de presión.
Equipos Industriales para 
Medición de Presión
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1. Manómetros con tubo de Bourdon
Los muelles Bourdon consisten en tubos curvados en arco de sección 
oval. A medida que se aplica presión al interior del tubo, éste tiende a 
enderezarse. El trayecto del movimiento se transmite a un mecanismo y 
es la medida de presión que se indica mediante una aguja.
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Los elementos de diafragma tienen forma circular y
membranas onduladas. Estas están sujetas alrededor del
borde entre dos bridas o soldadas y sujetos a la presión del
medio actuando en un lado. La desviación causada de esta
forma se utiliza como medición para la presión y es
mostrada por la aguja indicadora del instrumento.
2. Manómetros con elementos de diafragma
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El elemento de cápsula comprende dos
membranas de forma circular, onduladas
selladas fuertemente alrededor de su
circunferencia. Los actos de presión en
el interior de la cápsula y el movimiento
que genera es mostrada por la aguja
como medida de la presión ejercida.
Los manómetros con elementos de
cápsula son especialmente apropiados
para la medición de fluidos gaseosos y
presiones
Bajas.
3. Manómetros con elementos con cápsula
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Se utilizan donde las 
presiones han de ser
medidas con 
independencia de las 
fluctuaciones naturales de 
la presión atmosférica. 
La presión de los 
elementos a medir se 
compara contra una 
referencia de presión, que 
a la vez, es cero absoluto.
4. Manómetros absolutos
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Se da el caso en el que el
diafragma es sometido a la
presión de dos fluidos por
ambas caras. La presión
diferencial medida equivale a
la diferencia entre la presión
P1 y la presión P2.
Si ambas presiones de
funcionamiento son iguales,
el elemento de presión no
puede moverse y por lo tanto
no se puede indicar la presión
5. Manómetros diferenciales
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Básicamente existen dos tipos de transmisores:
•Transmisores de presión manométrica: Se utilizan para la
lectura directa de la presión en una línea de proceso o en algún
punto de control de un compresor, secador, etc.
TRANSMISORES DE PRESIÓN 
•Transmisores de presión diferencial: Se utilizan para medir la
diferencia de presión que existe entre dos puntos. Lo más habitual
es verlos instalados en los filtros de línea, filtros separadores de los
compresores o en los secadores de adsorción.
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Estos son los sensores más confiables y que fueran
usados en millones de aplicaciones. Se basan en
transductores donde la presión aplicada a diafragmas
sensores produce una variación de la capacitancia
entre ellos y un diafragma central
Sensor de presión Capacitivos
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 Ideales para aplicaciones de baja y alta presión.
 Minimizan el Error Total Probable y 
consecuentemente la variabilidad del proceso.
 Ideales para aplicaciones de flujo.
 Por su respuesta lineal, permite alta flexibilidad y 
exactitud.
Sensor de presión Capacitivos
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•Tipo de transmisor. Presión manométrica o diferencial.
•Estado (líquido, gas, vapor)
•Rango de presión de trabajo (presión máxima del proceso).
•Temperatura del fluido o gas.
•Temperatura ambiente.
•Tipo de señal eléctrica de comunicación, 4 a 20 mA, 1 a 5 voltios, etc.
•Grado de protección IP.
•Protocolo de comunicación.
•El transmisor se puede solicitar con pantalla de lectura local o simplemente 
como instrumento de medición sin lectura.
•Colector de descarga (manifold) si lo requiere la aplicación del usuario final.SELECCIÓN DE TRANSMISORES DE PRESIÓN
Para la selección de trasmisores de presión se considera 
lo siguiente:
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MEDICION DE TEMPERATURA
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ESCALAS DE TEMPERATURA
• ESCENCIALMENTE SON 3 LAS ESCALAS MAS UTILIZADAS SON:
• * CENTIGRADA 
• * FAHRENHEIT
• *KELVIN (ABSOLUTA)
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ESCALA CENTIGRADA
• SU PUNTO DE FUSION ES DE 0° C
• SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 100° C
• SU PUNTO DE FUSION ES DE 32° F
• SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 212° F
ESCALA FAHRENHEIT
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FORMULAS PARA CONVERSIONES
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En un proceso de transporte de oxigeno, se sabe que la
temperatura de ebullición del oxígeno es de 90,19°K.
Determine dicha temperatura en las escalas Celsius y
Fahrenheit.
Ejercicio
Solución
Datos: TE = 90,19 K 
Celsius = K – 273 = 90,19 – 273 = -182,81 ºC
Fahrenheit = 9°C / 5 + 32 = 9 x (-182,81) / 5 + 32 = -297,058
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Datos: °F = x 
°C = 2x 
°F = 9°C/5 + 32 === > x = 9 ● 2x / 5 + 32 === > 5 (x –
32) = 18x 
=== > 5x – 160 = 18x === > 13x = - 160 
x = -12,3 º 
Ejercicio
¿En qué valor numérico, una medida de
temperatura en la escala Celsius es el
doble que en la escala Fahrenheit?
Solución
Marco Arcos Camargo
MEDICIÓN DE TEMPERATURA POR EFECTOS 
MECANICOS
1) Termómetro por expansión de líquido o termómetro de vidrio
Está conformado por un
recipiente, cuyo tamaño
depende de la sensibilidad
deseada y un tubo capilar de
sección lo mas uniforme
posible, cerrado en la parte
superior.
El recipiente y parte del capilar
se llenan con el liquido. La
parte superior del capilar,
posee un alargamiento que
protege al termómetro en caso
de que la temperatura
sobrepase su límite máximo.
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2) Termómetro bimetálico
Los termómetros bimetálicos se basan en el
coeficiente de dilatación de dos metales diferentes
tales como latón, acero, ferro-níquel o Invar(35,5%
de níquel) laminados conjuntamente.
Las laminas bimetálicas pueden ser rectas, curvas,
espirales o hélices.
La precisión del instrumento es de ±1% y su campo de medida es de -200 a +500°C
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3.- Termómetro de bulbo y capilar
Los termómetros tipo 
bulbo consisten 
esencialmente en un 
bulbo conectado por 
un capilar a una espiral. 
Cuando la temperatura 
del bulbo cambia, el gas 
o el líquido en el bulbo se 
expanden y la espiral 
tiende a desarrollarse 
moviendo la aguja sobre 
la escala par indicar la 
elevación de la 
temperatura del bulbo.
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CLASES DE TERMOMETROS
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3.- Termómetro de bulbo y capilar
Los termómetros tipo 
bulbo consisten 
esencialmente en un 
bulbo conectado por 
un capilar a una espiral. 
Cuando la temperatura 
del bulbo cambia, el gas 
o el líquido en el bulbo se 
expanden y la espiral 
tiende a desarrollarse 
moviendo la aguja sobre 
la escala par indicar la 
elevación de la 
temperatura del bulbo.
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En este caso, el líquido llena todo el recipiente y con un 
aumento de la temperatura se dilata, deformando un elemento
extensible (sensor volumétrico).
CLASE I:Termómetro de dilatación de líquido
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CLASE II: Termómetro actuado por vapor
Contienen un liquido volátil y se basan en el principio de presión de
vapor, lo que les permite tener una amplia gama de aplicaciones y ser
instalados en cualquier línea de proceso. Son ideales para obtener
indicaciones de temperatura a distancia como paneles y cuartos de
control.
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CLASE III: Termómetro actuado por gas
Instrumento accionado por 
gas. Al subir la temperatura, 
la presión del gas aumenta 
proporcionalmente y por lo 
tanto estos termómetros 
tiene escalas lineales.
La presión en el sistema 
depende principalmente de 
la temperatura del bulbo, del 
tubo capilar y del elemento 
de medición siendo 
necesario compensar la 
temperatura del ambiente en 
el sistema de medición
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CLASE IV: Termómetro actuado por mercurio
Los termómetros actuados por mercurio son similares a los 
termómetros actuados por líquidos. Pueden tener compensación 
parcial y total.
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Los termómetros bimetálicos 
son instrumentos de 
medición de la temperatura 
especialmente útiles y 
prácticos ya que no 
requieren el uso de 
elementos adicionales para 
su uso. Por sí mismo un 
termómetro bimetálico nos 
da la medición local de la 
temperatura ya que cuentan 
con una carátula amplia 
desde la cual podemos hacer 
la medición directa de la 
temperatura.
Termómetros Bimetálicos
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Partes de un Termómetro Bimetálico
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APLICACIONES
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APLICACIONES
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TEMA DE LA PROXIMA SESIÓN
SENSORES Y TRANSMISORES 
DE TEMPERATURA