creacion de manometro diferencial

MANÓMETRO DIFERENCIAL

I.

INTRODUCCIÓN

Un manómetro diferencial es un dispositio !ue mide la diferencia de presión entre dos lu"ares# Los manómetros diferenciales pueden ariar desde los m$s simples construidos en casa %asta un e!uipo di"ital completo# En este informe detallaremos como poder construir un manómetro casero de una forma r$pida & sencilla# II.

OBJETIVOS

1. Obj Objeti etivos vos Gen Genera erales les 

Construir un manómetro diferencial casero

2. Obj Objeti etivos vos Ese Ese!"# !"#!os !os 

Determinar la presión en el "lo'o#



Determinar las alturas para diferentes tipos de di$metro del "lo'o

Mec$nica de Fluidos I

($"ina )

MANÓMETRO DIFERENCIAL III.

$%TERI%&ES

1. $ateriales 

*lo'o



Man"uera transparente de + ,



Adaptador



-u.etadores



IV.

Tornillos



(apel Milimetrado



(lumones



Cinta



Tripla&

$%RCO TEÓRICO


($"ina /

MANÓMETRO DIFERENCIAL 1. Bar'(etros -on dispositios para medir la presión atmosf0rica# Consiste en un lar"o tu'o cerrado en uno de sus e1tremos & se llena al inicio con mercurio# -e sumer"e el e1tremo a'ierto 'a.o la super2cie del mercurio !ue se encuentra en un contenedor & se permite !ue alcance el e!uili'rio# En el e1tremo superior del tu'o se produce un ac3o casi perfecto4 !ue contiene apor de mercurio a una presión de sólo 5#)6 (a a /5 7C# -i se comien8a en este punto & se escri'e una ecuación similar a la de los manómetros4 se tiene9 5 : γ m% ; (atm

2. $%NÓ$ETRO


($"ina <

MANÓMETRO DIFERENCIAL Los manómetros son los instrumentos utili8ados para medir la presión de =uidos >l3!uidos & "ases?# Lo com@n es !ue ellos determinen el alor de la presión relatia4 aun!ue pueden construirse tam'i0n para medir presiones a'solutas# Todos los manómetros tienen un elemento !ue cam'ia al"una propiedad cuando son sometidos a la presión4 este cam'io se mani2esta en una escala o pantalla cali'rada directamente en las unidades de presión correspondientes# Cuando el aparato de medición sire para medir presiones !ue cam'ian mu& r$pidamente con el tiempo como por e.emplo4 dentro del cilindro del motor de com'ustión interna4 reci'e el nom're de transductor4 reser$ndose el nom're de manómetro para a!uellos !ue miden presiones est$ticas o de cam'io lento# $an'(etro )e !ol*(na )e l"+*i)o, 

Do'le columna l3!uida utili8ada para medir la diferencia entre las presiones de dos =uidos# El manómetro de columna de l3!uido es el patrón 'ase para la medición de pe!ueas diferencias de presión#



Los tres tipos '$sicos de manómetro de tu'o de idrio son el de tu'o en U4 los de tintero & los de tu'o inclinado4 !ue pueden medir el ac3o o la presión manom0trica de.ando una rama a'ierta a la atmósfera#

$an'(etros )e t*bo en -or(a )e U/, Mec$nica de Fluidos I

($"ina B

MANÓMETRO DIFERENCIAL 

Consiste en un recipiente de cristal en forma de la letra ,U# Cuando se usa para medir la presión de dispositio am'os e1tremos del tu'o est$n a'iertos4 con una presión desconocida aplicada en uno de los e1tremos & el otro4 a'ierto a la presión atmosf0rica como se muestra en la 2"ura >a?# La presión de indicador desconocida del =uido >(? se relaciona con la diferencia de los nieles de =uido >%? en las dos mitades del tu'o & la densidad del =uido >r? mediante la e1presión9



Una tercera forma de conectar el manómetro de tu'o en forma de ,U es la !ue se muestra en la 2"ura >'? Cada uno de los e1tremos a'iertos del tu'o se conecta a presiones desconocidas4 midiendo el instrumento4 de esta forma4 la presión diferencial de acuerdo con la e1presión9


($"ina 

MANÓMETRO DIFERENCIAL 

El a"ua no se usar$ como =uido del manómetro en forma de ,U en mediciones de =uidos !ue reaccionan o se disuelan en a"ua4 ni donde se re!uiera medir presiones eleadas# En las citadas circunstancias se emplean l3!uidos como anilina4 mercurio & aceite de transformador#

$an'(etro )e tintero, Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene un di$metro manómetro relatiamente pe!ueo la otra es un depósito# El $rea de la sección recta del depósito puede ser %asta )55 eces ma&or !ue la de la rema manómetro4 con lo !ue el niel del depósito no oscila de manera aprecia'le con la manómetro de la presión# Cuando se produce un pe!ueo desniel en el depósito4 se compensa mediante a.ustes de la escala de la rama manómetro# Entonces las lecturas de la presión diferencial o manom0trica pueden efectuarse directamente en la escala manómetro# Los 'arómetros de mercurio se %acen

"eneralmente del tipo de tintero#


($"ina 


$an'(etro )e t*bo in!lina)o, 

-e usa para presiones manom0tricas inferiores a /5mm de columna de a"ua# La rama lar"a de un manómetro de tintero se inclina con respecto a la ertical para alar"ar la escala# Tam'i0n se usan manómetros de tu'o en U con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presión mu& pe!ueas#



-i 'ien los manómetros de tu'o de idrio son precisos & se"uros4 no producen un moimiento mec$nico !ue pueda "o'ernar aparatos de re"istro & de re"ulación# (ara esta aplicación de usan manómetros de mercurio del tipo de campana4 de =otador4 o de diafra"ma#



Los manómetros de tu'o en U & los de depósito tienen una apro1imación del orden de )mm en la columna de a"ua4 mientras !ue el de tu'o inclinado4 con su columna m$s lar"a aprecia %asta 5#/mm de columna de a"ua# Esta precisión depende de la %a'ilidad del o'serador & de la limpie8a del l3!uido & el tu'o#


($"ina 6


•

$an'(etro )i-eren!ial, Manómetro diferencial abierto ,

Es un tu'o transparente en forma de U4 parcialmente lleno en la parte inferior4 de un l3!uido m$s denso !ue el l3!uido en estudio >com@nmente se emplea mercurio?# Uno de sus e1tremos se conecta de manera perpendicular a la pared en la !ue se encuentra el =uido con2nado4 mientras !ue el otro e1tremo puede !uedar a'ierto4 en contacto directo con la atmósfera4 o colocarse en al"@n otro punto de la pared# De esta manera4 relacionar$ la presión e1istente entre los dos puntos# -e le denomina manómetro diferencial por!ue mide las diferencias de las car"as de presión e.ercidas entre sus dos e1tremos#

$an'(etros !erra)os, Mec$nica de Fluidos I

($"ina G

MANÓMETRO DIFERENCIAL Aparatos comerciales proistos de un sistema mec$nico de a"u.a & car$tula "raduada4 en la !ue se leen directamente las presiones# $an'(etros $e!0ni!os, -e diiden en los !ue tienen elementos de medida directa !ue miden la presión compar$ndola con la e.ercida por un l3!uido de densidad & altura conocidas4 & los !ue tienen elementos primarios el$sticos !ue se deforman por la presión interna del =uido !ue contienen#

$an'(etros )e t*bo )e Bo*r)on, Estos manómetros tienen un tu'o met$lico el$stico4 aplanado & curado de forma especial conocido como tu'o de Hourdon tal & como se muestra en la 2"ura# Este tu'o tiende a endere8arse cuando en su interior act@a una presión4 por lo !ue el e1tremo li're del tu'o de Hourdon se despla8a & este despla8amiento muee un .ue"o de palancas & en"rana.es !ue lo transforman en el moimiento ampli2cado de una a"u.a !ue indica directamente la presión en la escala#


($"ina 


$an'(etros )e -*elle, Los manómetros de fuelle tienen un elemento el$stico en forma de fuelle >como el acordeón? al !ue se le aplica la presión a medir4 esta presión estira el fuelle & el moimiento de su e1tremo li're se transforma en el moimiento de la a"u.a indicadora como se muestra en la 2"ura de manera es!uem$tica#


($"ina )5

MANÓMETRO DIFERENCIAL $an'(etros )e )ia-ra(a, Una ariante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafra"ma4 en este caso la presión act@a so're un diafra"ma el$stico el !ue se deforma & la deformación se conierte en el moimiento del puntero indicador# La 2"ura muestra un es!uema m$s terminado de un manómetro donde una c$psula el$stica funciona como elemento sensor de la presión#

V.

$ETODO&OG% 3 4ROCEDI$IENTO


($"ina ))

MANÓMETRO DIFERENCIAL 1. $eto)olo"a ara la elabora!i'n )el (an'(etro )i-eren!ial El manómetro diferencial fue construido se"@n los si"uientes pasos# A# Unimos la man"uera transparente al adaptador 2.$ndolos con cinta# H# Cu'rimos el tripla& con papel milimetrado# C# Colocamos la man"uera con el adaptador al tripla& cu'ierto con papel milimetrado# D# A"re"amos a"ua a la man"uera# E# Marcamos en el papel milimetrado la altura inicial# F# Colocamos el "lo'o en el otro e1tremo del adaptador# 2. 4ro!e)i(iento ara el !0l!*lo )e )atos A# In=amos el "lo'o %asta un di$metro >D? deseado# H# La presión del "lo'o se calcula por la si"uiente fórmula9

( ;JK "K% Dónde9

4, presión del "lo'o

5, densidad del a"ua , "raedad

67, ariación de altura C# *ra2camos una cura para la ariación de presiones s los diferentes di$metros del "lo'o#

VI.

RESU&T%DOS 3 DISCUCIÓN

En el si"uiente cuadro se muestra la ariación de altura 67 para diferentes

tipos de di$metro del "lo'o con !ue podemos %allar la (resión del *lo'o aplicando la si"uiente formula Mec$nica de Fluidos I

($"ina )/


( ;JK "K% C*a)ro N8 91. 4resi'n )el lobo ara )i-erentes tios )e )i0(etros. %lt*ra Ini!ial :;9< :(< 4resi'n )el Dia(etro G lobo 4 :!(< :N=(2< )5 G//#<) /5 /5#< / )))#B/G <5 )B)5#//B

5#) Densi)a) ;2O:>=(?<

Grave)a) :(=s2<

%lt*ra #nal :(<

#G)

5#/B 5#/ 5#/6 5#<

G#/

Varia!i'n )e alt*ra :(< 5#5GB 5#5B 5#))B 5#)BB

Del cuadro anterior podemos determinar la "r$2ca de presión s la ariación de altura

Gr0#!o N8 91. C*rva 4resi'n vs Varia!i'n )e alt*ra. )55#555 )B55#555 )/55#555

4resion )el Globo :N=(2 )555#555 G55#555 55#555 5#56 5#5G 5#5 5#) 5#)) 5#)/ 5#)< 5#)B 5#)

Varia!i'n )e %lt*ras :(<

VII.

CONC&USIONES 3 RECO$END%CIONES


($"ina )<

MANÓMETRO DIFERENCIAL •

Del ensa&o podemos lle"ar a la conclusión de !ue a ma&or di$metro4 ma&or altitud alcan8ar$ el l3!uido4 & emos !ue la diferencia de altura es proporcional a la ariación de presión#

C*a)ro N8 92. Res*(en )e las )i-erentes resiones @ varia!iones )e alt*ra. 4resi'n )el lobo 4 G//#<) /5#< )))#B/G )B)5#//B

Varia!i'n )e alt*ra :(< 5#5GB 5#5B 5#))B 5#)BB

VIII. BIB&IOGR%A% 

Manual del In"eniero u3mico OPN P# (ERRQ# (%#D#/55B



Mec$nica de Fluidos Aplicada >cuarta edición? ROHERT l# Mott /55<


($"ina )B


I.

%NEOS.

Ai*ra N8 91. $ateriales e(lea)os

Ai*ra N8 92. %r(a)o )e la (an'(etro


($"ina )


Ai*ra N8 9?. $an'(etro Casero

Ai*ra N8 9. Dia(etro 19 !( Mec$nica de Fluidos I

($"ina )


Ai*ra N8 9. Dia(etro ?9 !(


($"ina )6



($"ina )G

creacion de manometro diferencial

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