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Instituto TecnolInstituto Tecnolóógico de Mgico de MééridaridaInstrumentaciInstrumentacióónn

MEDICIONES DE NIVEL

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En la industria, la medicion de nivel muy importante, tanto desde el punto de vista del funcionamiento correcto del proceso como de la consideracion del balance adecuado de materias primas o de productos finales

Los instrumentos de nivel pueden dividirse en medidores de nivel de liquidos y de solidos que son 2 mediciones claramente diferenciadas y de las que hablaremos por separado por sus distintas peculiaridades y las aplicaciones particulares de las que son objeto.

A continuacion mostraremos un esquema, de manera que podamosvisualizar de manera clara como se dividen estos medidores.

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- Sonda

- Cinta y Plomada

- Nivel de Cristal

- Instrumentos de flotador

MEDIDORES DE NIVEL DE LIQUIDOS

Instrumentos de medidadirecta

- Medidor Manometrico

- Medidor de membrana

- Medidor tipo burbujeo

- Medidor de presion Diferencial

Instrumentos basados en la presion Hidrostatica

Instrumentos basados en el desplazamiento

Instrumentos basados en las caracteristicas electricas delliquido

- Medidor de nivel tipo desplazamiento

- Medidor conductivo

- Medidor capacitivo

- Medidor Ultrasonico

-Medidor de Radiacion

- Medidor de Laser

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MEDIDOR DE SONDA, CINTA Y PLOMADA

SONDA.- Consiste en unavarilla o regla graduada de la longitud Conveniente para introducirla dentro deldeposito.

VARILLA CON GANCHO.-Es una varilla graduada con un gancho que se sumerge en la superficie del liquido y se levanta despues hasta que el gancho rompe la superficie, la distancia desde estasuperficie hasta la parte superior del tanquerepresenta indirectamente el nivel.

CINTA Y PLOMADA.- Se emplea cuando es dificil que la regla graduada tengaacceso al fondo del tanque.

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NIVEL DE CRISTAL

CRISTAL NORMAL.- Consiste en un tubo de vidrio con sus extremosconectados a bloques metalicos y cerrados por presaestopas que estanunidos al tanque generalmentemediante 3 valvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubopara impedir el escape del liquido en caso de rotura del vidrio y una de purga.

CRISTAL CON ARMADURA.- Se efectua con un cristal a reflexion o bien por transparencia. En la figura C, el vidrio en contacto con el liquidoesta provisto de renuraslongitudinales que actuan comoprismas de reflexion indicando la zona del liquido con un color oscuro, casi negro y la zona superior en contacto con el vapor de color claro.

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NIVEL DE CRISTAL

La lectura por tranparencia es empleada para apreciar el color, caracteristicas o interfase delliquido, este esta contenidoentre 2 placas de vidrio planas y paralelas que permiten ver directamente el nivel, mejorandose la apreciacionvisual al acoplar una lampara de iluminacion al sistema.

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INSTRUMENTOS DE FLOTADOR

Conexion Directa

Consiste en un flotador situado en la superficie del liquido y conectado alexterior del tanque indicandodirectamente el nivel. La conexion puedeser directa, magnetica o hidraulica.

CONEXION DIRECTA.- Esta unido porun cable que desliza en un juego de poleas a un indice exterior que marcasobre una escala graduada.

ACOPLAMIENTO MAGNETICO.-Desliza exteriormente a lo largo de un tubo guia sellado, situado verticalmenteen el interior del tanque. Dentro del tubo, una pieza magnetica sigue al flotador en su movimiento y mediante un cable y un juego de poleas arrastra el indice de un instrumento situado en la parte superiordel tanque.

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INSTRUMENTOS DE FLOTADOR

El flotador puede adaptarse para actuarmagneticamente sobre un transmisor neumatico o electrico dispuesto en el exterior del tanquepermitiendo asi un control del nivel.

Actua con un movimiento sobre un fuelle de talmodo que varia la presion de un circuitohidraulico y senala a distancia en el receptorconrrespondiente. Permite distancias de transmision de hasta 75m y puede emplearseen tanques cerrados.

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MEDIDOR MANOMETRICO

Consiste en un manometroconectado directamente a la parte inferior del tanque, en la figura puede verse un instrumento de este tipo en el que observaran variosaccesorios como son unavalvula de cierre para mantenimiento y un pote de decantacion con una valvulade purga. El manometromide la presion debida a la altura del liquido que existe entre el nivel del tanque y el eje del instrumento.

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MEDIDOR DE MEMBRANA

Este dispositivo utiliza una membranaconectada con un tubo estanco alinstrumento receptor. La fuerza ejercidapor la columna de liquido sobre el area de la membrana comprime el aire interno a una presion igual a la ejercida por la columna del liquido. El volumen del aire interno es relativamente grande, por lo cualel sistema esta limitado a distancias nomayores de unos 15m debido a la compresibilidad del aire.

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MEDIDOR TIPO BURBUJEO

Emplea un tubo sumergido en el liquido a cuyo través se haceburbujear aire mediante un rotametro con un regulador de caudal incorporado. La presiondel aire en la tuberia equivale a la presion hidrostatica ejercida por la columna del liquido, es decir, el nivel. El regulador de caudal permite mantener un caudal de aire constante a través del liquidoindependientemente del nivel, si no existiera, habria una grandiferencia en los caudales de aire necesarios desde el nivel minimoal maximo con el inconveniente de un gasto de aire indebido.

Tuberia de media pulgada

Nivel maximo

Nivel minimo

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MEDIDOR TIPO BURBUJEO

Con 2 juegos rotametro – reguladory con las senales de aire conectadas a un transmisor de presion diferencial analogo. Comoes logico, la presion del aire de purga debe de ser superior a la presion interna del tanque.

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MEDIDOR DE DIAFRAGMA

Consiste en un diafragma en contacto con el liquido del tanque, que mide la presionhidrostatica en un punto del fondo del tanque. En un tanque abierto, esta presion es proporcional a la altura del liquido en ese punto y a su peso especifico. El diafragma forma parte de un transmisor neumatico, electronico o digital de presion diferencial semejante a los transmisores de caudal de diafragma.

Esta fijado en una brida que se monta rasante altanque para permitir sin dificultades la medida del nivelde fluidos, tales como pasta de papel, y liquidos con solidos en suspension, pudiendo incluso ser de montajesaliente para que el diafragma enrase completamentecon las paredes interiores del tanque, tal como ocurreen el caso de los liquidos extremadamente viscosos en que no puede admitirse ningun recodo.

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MEDIDOR DE DIAFRAGMA

Hay que puntalizar que el nivel cero delliquido se selecciona en un eje a la altura del diafragma. Si el instrumentose calibra en el tanque, el 0% delaparato debe comprobarse en el nivelmas bajo en el borde inferior deldiafragma (entre el borde inferior y superior del diafragma, la senal de salida no esta en proporcion directa alnivel )

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MEDIDOR DE NIVEL TIPO DESPLAZAMIENTO

Consiste en un flotadorparcialmente sumergidoen el liquido y conectadomediante un brazo a un tubo de torsion unidorigidamente al tanque. Dentro del tubo y unido a su extremo libre se encuentra una varilla que transmite el movimientode giro a un transmisorexterior al tanque. El instrumento se puedeutilizar en tanques abiertosy cerrados a presion o en vacio, tiene una buenasensibilidad pero presentael inconveniente de riesgode deposito de solidos

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MEDIDOR CONDUCTIVO O RESISTIVO

Consiste en uno varios electrodos y un releelectrico o electronico que es excitado cuandoel liquido moja dichos electrodos. El liquidodebe ser lo suficientemente conductor para excitar el circuito electronico, de este modo el aparato puede discriminar la separacionentre el liquido y su vapor, tal como ocurreen el nivel de agua de una caldera de vapor.

El instrumento se emplea como alarma o control de nivel alto o bajo, utiliza releselectricos para liquidos con buenaconductividad y reles electronicos para liquidos con baja conductividad

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MEDIDOR CONDUCTIVO O RESISTIVO

Una variante de este aparato se utiliza en el control del nivel de vidrio en fusion. Un sistema electromecanico baja el electrodo hasta que este encuentra un contactocon la superficie del liquido fundido que a las temperaturas de fusion es conductor. El circuito esta proyectado de tal forma que en el momento del contacto, el electrodo queda parado y su posicion marcada en un registrador, instantes despuesinvierte su movimiento hasta romper el contacto electrico y se repite nuevamente el ciclo.

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MEDIDOR CAPACITIVO

Este dispositivo mide la capacidad del condensadorformado por el electrodosumergido en el liquido y las paredes del tanque. La capacidaddel conjunto depende linealmentedel nivel del liquido. En fluidosno conductores se emplea un electrodo normal y la capacidadtotal del sistema se compone de la del liquido, la del gas superior y de las conexiones superiores

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MEDIDOR CAPACITIVO

En fluidos conductores con un conductividad minima de 100 microhmios entre c.c. el electrodo esta aisladousualmente con tefloninviertiendo las capacidadesadicionales entre el materialaislante y el electrodo en la zona del liquido y del gas.

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MEDIDOR CAPACITIVO

El circuito electronicoalimenta el electrodo a una frecuencia elevada, lo cual disminuye la reactancia capacitiva delconjunto y permite aliviaren parte el inconvenientedel posible recubrimientodel electrodo por el producto.

El sistema es sencillo y apto para muchas clases de liquidos.

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MEDIDOR ULTRASONICO

Se basa en la emision de un impulso ultrasonicoa una superficie reflectante y la recepcion del eco delmismo en un receptor. El retardoen la captacion deleco depende del nivelde tanque.

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MEDIDOR DE RADIACION

Consiste en un emisor de rayosgamma montado verticalmente en un lado del tanque y con un conductor Geiger que transforma la radiacion gamma recibida en unasenal electrica de c.c.

Como la transmision de los rayos es inversamente proporcional a la masa del liquido, ya que el materialabsorbe a la masa del liquido en el tanque, la radiacion captada por el receptor es inversamenteproporcional a nivel del liquido, yaque el material absorbe parte de la energia emitida. Los rayos emitidospor la fuente son similares a losrayos X, pero de longitud de ondamas corta

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MEDIDOR DE NIVEL DE LASER

El sistema consiste en un rayo laser enviado a través de un tubo de acero y dirigido por reflexion en un espejo sobre la superficie del metal fundido.

El aparato mide el tiempo que transcurre entre el impulso emitido y el impulso de retorno, que es registrado en un fotodetector de alta resolucion y este tiempo es directamente proporcional a la distancia del aparato emisor a la superficie delmetal fundido. Un microprocesador convierte este tiempo al valor de la distancia a la superficie del metal en fusion, es decir, da lectura del nivel.

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MEDIDORES DE NIVEL DE LIQUIDOS

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MEDIDORES DE NIVEL DE SOLIDOS

En los procesos continuos, la industria ha ido exigiendo el desarrollo de instrumentos capaces de medir el nivel de solidos en puntos fijos o de forma continua, en particular en los tanques o silos destinados a contener materiasprimas o productos finales.

Los detectores de nivel de punto fijo proporcionan una medida en uno o variospuntos fijos determinados.

Los medidores de nivel continuo proporcionan una medida continua del niveldesde el punto mas bajo al mas alto.

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- Medidor de diafragma

- Medidor de cono suspendido

- Varilla flexible

- Unidad de contacto electrico

- Medidor de paletas rotativas

MEDIDORES DE NIVEL DE SOLIDOS

Detectores de nivel de punto fijo

- Medidor de sondeo electromecanico

- Medidor de bascula

- Medidor de nivel capacitivo

- Medidor de presion diferencial

- Medidor de ultrasonidos

- Medidor de nivel de radiacion

Detectores de nivel continuos

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MEDIDOR DE NIVEL DE DIAFRAGMA

Consiste en una membrana flexible que puede entrar en contacto con el producto dentro del tanque y que contiene en su interior un conjuntode palancas con contrapeso que se apoyan sobre un microruptor.

Cuando el nivel del solido alcanza el diafragma lo forza venciendo el contrapeso y actuando sobre el microruptor, este puede ser mecanicoo de mercurio, puede accionar unaalarma o actuar automaticamentesobre un transportador o maquinariaasociadas al deposito.

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MEDIDOR DE CONO SUSPENDIDO

Consiste en un microruptor montadodentro de una caja estanca al polvo, con una casoleta de goma de la que esta suspendida una varilla que termina en un cono. Cuando el nivelde solidos alcanza el cono, el interruptor es excitado.

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MEDIDOR DE VARILLA FLEXIBLE

Consiste en una varilla de aceroconectada a un diafragma de latondonde esta contenido un interruptor. Cuando los solidos presionan, aunque solo sea ligeramente en la varilla, el interruptor se cierra y actua sobre una alarma.

El conjunto de la unidad esta selladohermeticamente pudiendoconstruirse a prueba de explosion.

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UNIDAD DE CONTACTO ELECTRICO

Consiste en un electrodo dispuesto en el interior de unas placaspuestas a base y con el circuito electrico abierto. Cuando los solidosalcanzan el aparato se cierra el circuito y la pequena corrienteoriginada es amplificada actuando sobre un rele de alarma. Los solidosdeben poseer una conductividad electrica apreciable para poderexcitar el circuito.

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MEDIDOR DE PALETAS ROTATIVAS

Consiste en un eje vertical, dotado de paletas que girancontinuamente a baja velocidadaccionado por un motorsincrono. Cuando el productosolido llega hasta las paletas, las inmoviliza, con lo que el soportedel motor y la caja de engranajesempiezan a girar en sentidocontrario.

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MEDIDOR DE NIVEL DE SONDEO ELECTROMECANICO

Consiste en un pequeno peso movilsostenido por un cable desde la parte superior del silo mediantepoleas. Un motor y un programador situados en el exteriorestablecen un ciclo de trabajo delpeso. Este baja suavemente en el interior de la tolva hasta que la choca contra el lecho de solidos. En este instante, el cable se afloja y un detector adecuado invierte el sentido del movimiento del peso con lo que este asciende hasta la parte superior de la tolva donde se para, repitiendose el ciclonuevamente.

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MEDIDOR DE NIVEL DE BASCULA

Mide el nivel de solidosindirectamente a través del peso de conjunto tolva mas producto, como el peso de la tolva es conocido, es facil determinar el peso del producto y por lo tanto el nivel. La tolva se apoya en unaplataforma de carga actuandosobre la palanca de una bascula o bien carga sobre otros elementosde medida neumaticos, hidraulicos o electricos.

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MEDIDOR DE NIVEL CAPACITIVO

Es parecido al estudiado en la medicion del nivel de los liquidoscon la diferencia de que tiene mas posibilidades de error por la mayoradherencia que puede presentar el solido en la varilla capacitiva. La lectura viene influida ademas porlas variaciones de densidad delsolido. La varilla del medidor estaaislada y situada verticalmente en el tanque y bien aseguradamecanicamente para resistir la caida del producto y las fuerzasgeneradas en los deslizamientosinternos.

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MEDIDOR DE PRESION DIFERENCIAL

Se emplea en la medida delcontrol continuo del nivel de lechos fluidizados, consiste en 2 orificios de purga de aire situados en el deposito pordebajo y por encima del lecho. Un instrumento transmisorneumatico o electronico mide la presion diferencial posterior de los 2 orificios mencionados que depende del nivel del lechofluidizado.

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MEDIDOR DE NIVEL DE ULTRASONIDOS

Consiste en un emisor de ultrasonidos que envia un haz horizontal a un receptor colocado al otrolado del tanque. Si el nivelde solidos esta mas bajoque el haz, el sistema dejade oscilar y el rele se desexcita actuando sobre una alarma o sobre la maquinaria descarga deldeposito.

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MEDIDOR DE NIVEL DE RADIACION

Es parecido al instrumento estudiadoen la determinacion del nivel de liquidos. Consiste en una fuenteradioactiva de rayos gamma, dispuesta al exterior y en la parte inferior del tanque, que emite su radiacion a atraves del lecho de solidos siendo captada por un detector exterior. El grado de radiacion recibida depende el espesorde solidos que se encuentra entre la fuente y el receptor. La fuenteradioactiva y el receptor, puedendisponerse tambien en un planohorizontal, en cuyo caso el aparatotrabaja como detector discontinuotodo-nada.

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TITULO:TITULO:MEDICION DE TEMPERATURAMEDICION DE TEMPERATURA

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MEDICION DE TEMPERATURA.MEDICION DE TEMPERATURA.

LA MEDIDA DE TEMPERATURA CONSTITUYE LA MEDIDA DE TEMPERATURA CONSTITUYE UNA DE LAS MEDICIONES MAS COMUNES Y UNA DE LAS MEDICIONES MAS COMUNES Y MAS IMPORTANTES QUE SE EFECTUAN EN MAS IMPORTANTES QUE SE EFECTUAN EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES.LOS PROCESOS INDUSTRIALES.

LA LIMITACION DE ESTOS SISTEMAS LA LIMITACION DE ESTOS SISTEMAS QUEDAN DEFINIDOS POR SUS QUEDAN DEFINIDOS POR SUS APLICACIONES, PRECISIAPLICACIONES, PRECISIÓÓN, VELOCIDAD DE N, VELOCIDAD DE CAPTACION DE TEMPERATURA, POR LA CAPTACION DE TEMPERATURA, POR LA DISTANCIA ENTRE EL APARATO DE MEDIDA DISTANCIA ENTRE EL APARATO DE MEDIDA Y EL APARATO RECEPTOR, ETC.Y EL APARATO RECEPTOR, ETC.

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SELECCISELECCIÓÓN OPTIMA DEL N OPTIMA DEL SISTEMA DE MEDICION DE SISTEMA DE MEDICION DE

TEMPERATURA MAS ADECUADO.TEMPERATURA MAS ADECUADO.

PARA UNA SELECCIPARA UNA SELECCIÓÓN EFICAZ ES N EFICAZ ES NECESARIO COMPRENDER LOS DISTINTOS NECESARIO COMPRENDER LOS DISTINTOS METODOS DE MEDIDA DE TEMPERATURA, METODOS DE MEDIDA DE TEMPERATURA, CON SUS VENTAJAS Y DESVENTAJAS.CON SUS VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

DE ESTA MISMA MANERA ES DE ESTA MISMA MANERA ES INDISPENSABLE SABER DONDE Y NO INDISPENSABLE SABER DONDE Y NO UTILIZAR ESTOS SISTEMAS DE MEDICION DE UTILIZAR ESTOS SISTEMAS DE MEDICION DE TEMPERATURATEMPERATURA

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REPRESENTACION ESQUEMATICA DE REPRESENTACION ESQUEMATICA DE UN SISTEMA DE CONTROL DE UN SISTEMA DE CONTROL DE

TEMPERATURATEMPERATURA

MEDICION DE TEMPERATURA O MONITOR

Mezclador

Calentador

SISTEMA CUYA TEMPERATURA SE VA A CONTROLAR

VOLTAJE DE LINEA

Perdida de calor

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TIPOS DE SISTEMAS DE MEDICION TIPOS DE SISTEMAS DE MEDICION DE TEMPERATURA.DE TEMPERATURA.

TERMOMETROS DE VIDRIOTERMOMETROS DE VIDRIOTERMOMETROS BIMETALICOSTERMOMETROS BIMETALICOSELEMENTOS PRIMARIOS DE BULBO Y ELEMENTOS PRIMARIOS DE BULBO Y CAPILAR RELLENOS DE LIQUIDO, GAS O CAPILAR RELLENOS DE LIQUIDO, GAS O VAPORVAPORTERMOPARESTERMOPARESPIROMETROS DE RADIACIONPIROMETROS DE RADIACIONTERMOMETROS DE RESISTENCIATERMOMETROS DE RESISTENCIATERMOMETROS ULTRASONICOSTERMOMETROS ULTRASONICOSTERMOMETROS DE CRISTAL DE CUARZOTERMOMETROS DE CRISTAL DE CUARZO

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TERMOMETRO DE VIDRIOTERMOMETRO DE VIDRIOEL TERMOMETRO DE VIDRIO CONSTA DE UN DEPOSITO DE EL TERMOMETRO DE VIDRIO CONSTA DE UN DEPOSITO DE

VIDRIO QUE CONTIENE POR EJEMPLO MERCURIO Y QUE AL VIDRIO QUE CONTIENE POR EJEMPLO MERCURIO Y QUE AL CALENTARSE SE EXPANDE Y SUBE EN EL TUBO CAPILARCALENTARSE SE EXPANDE Y SUBE EN EL TUBO CAPILAR

LOS MARGENES DE TRABAJO DE LOS FLUIDOS EMPLEADOS LOS MARGENES DE TRABAJO DE LOS FLUIDOS EMPLEADOS SON:SON:MERCURIOMERCURIO……………………………………………………………….. .. --35 hasta 28035 hasta 280°° ccMERCURIO (tubo capilar lleno de gasMERCURIO (tubo capilar lleno de gas…………. . --35 hasta 45035 hasta 450°°ccPENTANOPENTANO…………………………………………………………......…………--200 hasta 20200 hasta 20°°ccALCOHOLALCOHOL…………………………………………..…………………………..--110 hasta 50110 hasta 50°°ccTOLUENOTOLUENO……………………………………………………………………....--70 hasta 10070 hasta 100°°cc

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TERMOMETRO BIMETALICO.TERMOMETRO BIMETALICO.

Los termostatos bimetalicos emplean una Los termostatos bimetalicos emplean una tira especial de metal para abrir o cerrar tira especial de metal para abrir o cerrar un circuito segun circuito segúún la temperatura. La tira n la temperatura. La tira estestáá formada por dos metales unidos, formada por dos metales unidos, cada uno con un coeficiente de dilatacicada uno con un coeficiente de dilatacióón n ttéérmico distinto. El termostato estrmico distinto. El termostato estáádispuesto de forma que, al calentarse la dispuesto de forma que, al calentarse la tira, tira, éésta se curva (hacia el metal con sta se curva (hacia el metal con menor coeficiente de dilatacimenor coeficiente de dilatacióón) y n) y desconecta el circuito.desconecta el circuito.

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InstrumentaciInstrumentacióón / Ing. n / Ing. Quirino Jimenez D.Quirino Jimenez D.

EJEMPLOEJEMPLO

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TERMOMETRO DE BULBO Y TERMOMETRO DE BULBO Y CAPILARCAPILAR

ESTOS TERMOMETROS CONSISTEN ESTOS TERMOMETROS CONSISTEN ESENCIALMENTE EN UN BULBO ESENCIALMENTE EN UN BULBO CONECTADO POR UN CAPILAR A UNA CONECTADO POR UN CAPILAR A UNA ESPIRAL. CUANDO LA TEMPERATURA DE ESPIRAL. CUANDO LA TEMPERATURA DE BULBO CAMBIA , EL GAS O EL LIQUIDO EN BULBO CAMBIA , EL GAS O EL LIQUIDO EN EL BULBO SE EXPANDE Y LA ESPIRAK EL BULBO SE EXPANDE Y LA ESPIRAK TIENDE A DESENROLLARSE MOVIENDO LA TIENDE A DESENROLLARSE MOVIENDO LA AGUJA SOBRE LA ESCALA PARA INDICAR AGUJA SOBRE LA ESCALA PARA INDICAR LA EVALUACION DE LA TEMPERATURA DEL LA EVALUACION DE LA TEMPERATURA DEL BULBO.BULBO.

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TERMOMETROS DE RESISTENCIATERMOMETROS DE RESISTENCIAUn termUn termóómetro de resistencia es un instrumento utilizado para metro de resistencia es un instrumento utilizado para

medir las temperaturas aprovechando la dependencia de la medir las temperaturas aprovechando la dependencia de la resistencia elresistencia elééctrica de mctrica de méétales, aleaciones y tales, aleaciones y semiconductores (termistores) con la temperatura; tal es assemiconductores (termistores) con la temperatura; tal es asííque se puede utilizar esta propiedad para establecer el que se puede utilizar esta propiedad para establecer el carcaráácter del material como conductor, aislante o cter del material como conductor, aislante o semiconductor. semiconductor.

El elemento consiste en un arrollamiento de hilo muy fino del El elemento consiste en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado, bobinado entre capas de material conductor adecuado, bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o cerceráámica. El material que forma el conductor, se caracteriza mica. El material que forma el conductor, se caracteriza por el "coeficiente de temperatura de resistencia" este se por el "coeficiente de temperatura de resistencia" este se expresa en un cambio de resistencia en ohmios del expresa en un cambio de resistencia en ohmios del conductor por grado de temperatura a una temperatura conductor por grado de temperatura a una temperatura especespecíífica. Para casi todos los materiales, el coeficiente de fica. Para casi todos los materiales, el coeficiente de temperatura es positivo.temperatura es positivo.

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Sonda termométrica de platino

Termómetro de resistencia de níquel

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PIROMETROPIROMETROUn pirUn piróómetro en un instrumento utilizado para metro en un instrumento utilizado para medir, por medir, por mediosmedios elelééctricos, elevadas ctricos, elevadas temperaturas por encima del alcance de los temperaturas por encima del alcance de los termtermóómetros de mercurio. Este tmetros de mercurio. Este téérmino abarca a rmino abarca a los pirlos piróómetros metros óópticos, de radiacipticos, de radiacióón, de resistencia n, de resistencia y termoely termoelééctricos. ctricos.

Los pirLos piróómetros de radiacimetros de radiacióón se fundan en la n se fundan en la leyley de de StefanStefan -- BoltzmanBoltzman y se destinan a medir elevadas y se destinan a medir elevadas temperaturas, por encima de 1600 temperaturas, por encima de 1600 °°C mientras que C mientras que los pirlos piróómetros metros óópticos se fundan en la pticos se fundan en la leyley de de distribucidistribucióónn de la radiacide la radiacióón tn téérmica de rmica de WienWien y con y con ellos se han definido puntos por encima de 1063 ellos se han definido puntos por encima de 1063 °°C en la Escala Internacional de Temperaturas C en la Escala Internacional de Temperaturas

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TERMISTOR.TERMISTOR.El termistor es un componente electrEl termistor es un componente electróónico cuya nico cuya resistencia varresistencia varíía sensiblemente con la a sensiblemente con la temperatura. Se trata de una resistencia no temperatura. Se trata de una resistencia no lineal, ya que la corriente que la atraviesa no es lineal, ya que la corriente que la atraviesa no es funcifuncióón lineal del voltaje. Un termistor de n lineal del voltaje. Un termistor de coeficiente negativo de temperatura (NTC) es coeficiente negativo de temperatura (NTC) es aquel cuya resistencia disminuye a medida que aquel cuya resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta, y un termistor de la temperatura aumenta, y un termistor de coeficiente positivo de temperatura (PTC) es coeficiente positivo de temperatura (PTC) es aquel cuya resistencia aumenta conforme aquel cuya resistencia aumenta conforme aumenta la temperatura.aumenta la temperatura.

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Los NTC funcionan por calentamiento Los NTC funcionan por calentamiento externo y son utilizados como sensores de externo y son utilizados como sensores de temperatura, mientras que los PTC temperatura, mientras que los PTC funcionan por funcionan por autocalentamientoautocalentamiento y se y se emplean para proteger los componentes emplean para proteger los componentes electrelectróónicos de un circuito de las nicos de un circuito de las sobrecorrientessobrecorrientes que aparecen en el que aparecen en el encendido del mismo.encendido del mismo.

Los termistores se fabrican con Los termistores se fabrican con óóxidos de xidos de nnííquel, manganeso, hierro, cobalto, cobre, quel, manganeso, hierro, cobalto, cobre, magnesio, titanio, y otros materiales.magnesio, titanio, y otros materiales.

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TERMOPAR.TERMOPAR.Termopar se denomina a la uniTermopar se denomina a la unióón de dos alambres n de dos alambres conductores con diferente composiciconductores con diferente composicióón metaln metalúúrgica. rgica. El termopar genera una fuerza electromotriz (Fem.) El termopar genera una fuerza electromotriz (Fem.) que depende de la diferencia de temperatura de la que depende de la diferencia de temperatura de la junta caliente o de medida y la unijunta caliente o de medida y la unióón frn fríía o de a o de referencia, asreferencia, asíí como de la composicicomo de la composicióón del n del termopar. termopar. En los medidores de termopar se hace pasar la En los medidores de termopar se hace pasar la corriente por un hilo fino que calienta la unicorriente por un hilo fino que calienta la unióón de n de termopar. La termopar. La elecelectricidad generada por el termopar tricidad generada por el termopar se mide con un galvanse mide con un galvanóómetro convencional. En los metro convencional. En los medidores de hilo incandescente la corriente pasa medidores de hilo incandescente la corriente pasa por un hilo fino que se calienta y se estira. El hilo por un hilo fino que se calienta y se estira. El hilo estestáá unido mecunido mecáánicamente a un puntero mnicamente a un puntero móóvil que vil que

d ld l ll lib dlib d ll dd

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FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTOal someter a los extremos de dos conductores al someter a los extremos de dos conductores

diferentes a una diferencia de temperatura, diferentes a una diferencia de temperatura, aparece una diferencia de tensiaparece una diferencia de tensióón que hace fluir n que hace fluir una corriente eluna corriente elééctrica entre las uniones caliente ctrica entre las uniones caliente y fry fríía. El circuito formado por la unia. El circuito formado por la unióón de dos n de dos alambres de distinto material se denomina alambres de distinto material se denomina termopar termopar

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LM35LM35

EL LM35 ES UN SENSOR DE TEMPERATURA EL LM35 ES UN SENSOR DE TEMPERATURA CUYA TENSICUYA TENSIÓÓN DE SALIDA ES N DE SALIDA ES LINEALMENTE PROPORCIONAL CON LA LINEALMENTE PROPORCIONAL CON LA TEMPERATURA EN LA TEMPERATURA EN LA ESCALAESCALA CELSIUS CELSIUS (CENT(CENTÍÍGRADA) . POSEE UNA PRECISIGRADA) . POSEE UNA PRECISIÓÓN N ACEPTABLE PARA LA APLICACIACEPTABLE PARA LA APLICACIÓÓN N REQUERIDA, NO NECESITA CALIBRACIREQUERIDA, NO NECESITA CALIBRACIÓÓN N EXTERNA, POSEE SEXTERNA, POSEE SÓÓLO TRES TERMINALES, LO TRES TERMINALES, PERMITE EL SENSADO REMOTO Y ES DE PERMITE EL SENSADO REMOTO Y ES DE BAJO COSTO BAJO COSTO

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Factor de escala : 10mV/Factor de escala : 10mV/ººC ( garantizado entre 9,8 y C ( garantizado entre 9,8 y 10,2mV/10,2mV/ººC) C) Rango de utilizaciRango de utilizacióón : n : --5555ººC < T < 150C < T < 150ººC C PrecisiPrecisióón de : ~1,5n de : ~1,5ººC (peor caso) C (peor caso) No linealidad : ~0,5No linealidad : ~0,5ººC (peor caso) C (peor caso)

•• Funciona a partir de los 4 a 30 voltios Funciona a partir de los 4 a 30 voltios •• Salida baja de impedancia 0,1 ohmios para carga de 1 Salida baja de impedancia 0,1 ohmios para carga de 1

mAmA

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TEMA:TEMA:PRESIPRESIÓÓNN

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PRESIONPRESION

El El controlcontrol de la de la presipresióónn en los en los procesosprocesos industriales da industriales da condiciones de operacicondiciones de operacióón seguras. Cualquier recipiente n seguras. Cualquier recipiente o tubero tuberíía posee cierta presia posee cierta presióón mn mááxima de operacixima de operacióón y de n y de seguridadseguridad variando este, de acuerdo con el material y la variando este, de acuerdo con el material y la construcciconstruccióónn. Las presiones excesivas no solo pueden . Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucciprovocar la destruccióón del equipo, si no tambin del equipo, si no tambiéén puede n puede provocar la destrucciprovocar la destruccióón del equipo adyacente y ponen al n del equipo adyacente y ponen al personalpersonal en situaciones peligrosas, particularmente en situaciones peligrosas, particularmente cuando estcuando estáán impln implíícitas, fluidos inflamables o corrosivos. citas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisiprecisióón con frecuencia son tan importantes como lo es n con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.la seguridad extrema.

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Por otro lado, la presiPor otro lado, la presióón puede llegar a tener efectos n puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el directos o indirectos en el valorvalor de las de las variablesvariables del del procesoproceso (como la composici(como la composicióón de una mezcla en el n de una mezcla en el proceso de proceso de destilacidestilacióónn). En tales casos, su valor absoluto ). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisimedio o controlado con precisióón de gran importancia ya n de gran importancia ya que afectarque afectaríía la pureza de los a la pureza de los productosproductos poniponiééndolos fuera ndolos fuera de especificacide especificacióón.n.

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DEFINICIONDEFINICION

La presiLa presióón puede definirse como una n puede definirse como una fuerzafuerza por unidad de por unidad de áárea o superficie, en donde para la mayorrea o superficie, en donde para la mayoríía de los casos a de los casos se mide directamente por su se mide directamente por su equilibrioequilibrio directamente con directamente con otra fuerza, conocida que puede ser la de una columna otra fuerza, conocida que puede ser la de una columna liquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un liquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformacielemento que puede sufrir una deformacióón cualitativa n cualitativa cuando se le aplica la presicuando se le aplica la presióón.n.

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RELACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE PRESIONRELACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE PRESIONPresiPresióón Absolutan Absoluta

Es la presiEs la presióón de un fluido medido con referencia al vacn de un fluido medido con referencia al vacíío o perfecto o cero absoluto. La presiperfecto o cero absoluto. La presióón absoluta es cero n absoluta es cero úúnicamente cuando no existe choque entre las molnicamente cuando no existe choque entre las molééculas culas lo que indica que la proporcilo que indica que la proporcióón de moln de molééculas en culas en estadoestadogaseoso o la gaseoso o la velocidadvelocidad molecular es muy pequemolecular es muy pequeñña. Ester a. Ester termino se creo debido a que la presitermino se creo debido a que la presióón atmosfn atmosféérica varia rica varia con la altitud y muchas veces los disecon la altitud y muchas veces los diseñños se hacen en os se hacen en otros paotros paííses a diferentes altitudes sobre el nivel del mar ses a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un termino absoluto unifica criterios.por lo que un termino absoluto unifica criterios.

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PresiPresióón Atmosfn Atmosfééricarica

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aireaire), y ), y al tener este aire un peso actuando sobre al tener este aire un peso actuando sobre la tierrala tierra, quiere , quiere decir que estamos sometidos a una presidecir que estamos sometidos a una presióón (atmosfn (atmosféérica), rica), la presila presióón ejercida por la n ejercida por la atmatmóósfera de la sfera de la tierratierra, tal como se , tal como se mide normalmente por medio del barmide normalmente por medio del baróómetro (presimetro (presióón n barombaroméétrica). Al nivel del mar o a las alturas prtrica). Al nivel del mar o a las alturas próóximas a ximas a este, el valor de la presieste, el valor de la presióón es cercano a 14.7 n es cercano a 14.7 lblb/plg2 /plg2 (101,35Kpa), ,disminuyendo estos (101,35Kpa), ,disminuyendo estos valoresvalores con la altitud.con la altitud.

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PresiPresióón Manomn Manoméétrica trica

Son normalmente las presiones superiores a la Son normalmente las presiones superiores a la atmosfatmosféérica, que se mide por medio de un elemento que rica, que se mide por medio de un elemento que define la diferencia entre la presidefine la diferencia entre la presióón que es desconocida y n que es desconocida y la presila presióón atmosfn atmosféérica que existerica que existe

PresiPresióón Absoluta = Presin Absoluta = Presióón Manomn Manoméétrica + Presitrica + Presióón n AtmosfAtmosféérica rica

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VacVacííoo

Se refiere a presiones manomSe refiere a presiones manoméétricas menores que la tricas menores que la atmosfatmosféérica, que normalmente se miden, mediante los rica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosfpresiones superiores a la atmosféérica, es decir, por rica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presidiferencia entre el valor desconocido y la presióón n atmosfatmosféérica existente. rica existente.

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Unidades y clases deUnidades y clases de presipresióónn

La presiLa presióón es una fuerza por unidad de superficie y puede n es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como expresarse en unidades tales como pascalpascal, bar., , bar., atmatmóósferas, kilogramos por centsferas, kilogramos por centíímetro cuadrado y metro cuadrado y psipsi(libras por pulgada cuadrada). (libras por pulgada cuadrada). El pascal es 1 El pascal es 1 newtonnewton por metro cuadrado (1 N/mpor metro cuadrado (1 N/m²²), siendo ), siendo el newton la fuerza que aplicada a un cuerpo de masa 1 el newton la fuerza que aplicada a un cuerpo de masa 1 kgkg, le comunica una aceleraci, le comunica una aceleracióón de 1 m/sn de 1 m/s²²

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Tabla 1Tabla 1 de unidades de preside unidades de presióónn

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Clases de presiClases de presióón que los instrumentos miden comn que los instrumentos miden comúúnmente nmente en las en las industriasindustrias..

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La presiLa presióón absolutan absoluta mide con relacimide con relacióón al cero absoluto de n al cero absoluto de presipresióón (puntos A y A'n (puntos A y A' de la de la figura 1.1figura 1.1).).

La presiLa presióón atmosfn atmosfééricarica es la presies la presióón ejercida por la n ejercida por la atmatmóósfera terrestre medida mediante un barsfera terrestre medida mediante un baróómetro. A nivel metro. A nivel del mar, esta presidel mar, esta presióón es prn es próóxima a 760 mm (29,9 pulgadas) xima a 760 mm (29,9 pulgadas) de mercurio absolutas o 14,7 de mercurio absolutas o 14,7 psiapsia (libras por pulgada (libras por pulgada cuadrada absolutas) y estos valores definen la presicuadrada absolutas) y estos valores definen la presióón n ejercida por la atmejercida por la atmóósfera estsfera estáándar.ndar.

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La presiLa presióón relativan relativa es la determinada por un elemento es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presique mide la diferencia entre la presióón absoluta y la n absoluta y la atmosfatmosféérica del lugar donde se efectrica del lugar donde se efectúúa la medicia la medicióón (punto n (punto B de la figura). Hay que seB de la figura). Hay que seññalar que al aumentar o alar que al aumentar o disminuir la presidisminuir la presióón atmosfn atmosféérica, disminuye o aumenta rica, disminuye o aumenta respectivamente la presirespectivamente la presióón len leíída (puntos (Bda (puntos (B y B'), si bien y B'), si bien ello es despreciable al medir presiones elevadas.ello es despreciable al medir presiones elevadas.

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La presiLa presióón diferencialn diferencial es la diferencia entre dos es la diferencia entre dos presiones, puntos C y C'. El vacpresiones, puntos C y C'. El vacííoo es la diferencia de es la diferencia de presiones entre la presipresiones entre la presióón atmosfn atmosféérica existente y la rica existente y la presipresióón absoluta, es decir, es la presin absoluta, es decir, es la presióón medida por debajo n medida por debajo de la atmosfde la atmosféérica ( puntos D, D'rica ( puntos D, D' yy D"). Viene expresado en D"). Viene expresado en mm columna de mercurio, mm columna de agua o mm columna de mercurio, mm columna de agua o pulgadas de columna de agua. Las variaciones de la pulgadas de columna de agua. Las variaciones de la presipresióón atmosfn atmosféérica influyen considerablemente en las rica influyen considerablemente en las lecturas del vaclecturas del vacíío.o.

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Instrumentos de presiInstrumentos de presióón y campo de aplicacin y campo de aplicacióónn

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Los instrumentos de presiLos instrumentos de presióón se clasifican en 3 n se clasifican en 3 gruposgrupos: :

mecmecáánicos, neumnicos, neumááticos, electromecticos, electromecáánicos y nicos y electrelectróónicos.nicos.

1.1.--Elementos mecElementos mecáánicosnicos

Se dividen en: Se dividen en: Elementos primarios de medida directaElementos primarios de medida directa que miden la que miden la presipresióón comparn comparáándola con la ejercida por un liquido de ndola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas (bardensidad y altura conocidas (baróómetro de cubeta, metro de cubeta, manmanóómetro de tubo en U, manmetro de tubo en U, manóómetro de tubo inclinado, metro de tubo inclinado, manmanóómetro de toro pendular, manmetro de toro pendular, manóómetro de campana)metro de campana)Elementos primarios elElementos primarios eláásticossticos que se deforman por la que se deforman por la presipresióón interna del fluido que contienen.n interna del fluido que contienen.

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El tubo El tubo BourdonBourdon es un tubo de seccies un tubo de seccióón eln elííptica que forma ptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. AI un anillo casi completo, cerrado por un extremo. AI aumentar la presiaumentar la presióón en el interior del tubo, n en el interior del tubo, ééste tiende a ste tiende a enderezarse y el enderezarse y el movimientomovimiento es transmitido a la aguja es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un piindicadora, por un sector dentado y un piñóñón. La n. La IeyIey de de deformacideformacióón del tubo n del tubo BourdonBourdon es bastante compleja y ha es bastante compleja y ha sido determinada empsido determinada empííricamente a travricamente a travéés de numerosas s de numerosas observaciones y observaciones y ensayosensayos en varios tubos.en varios tubos.

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El elemento en espiralEl elemento en espiral se forma arrollando el tubo se forma arrollando el tubo BourdonBourdon en forma de espiral alrededor de un eje comen forma de espiral alrededor de un eje comúún, n, y el helicoidaly el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de arrollando mas de una espira en forma de hhèè1ice. Estos elementos proporcionan un 1ice. Estos elementos proporcionan un desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son ideales para los registradores.ideales para los registradores.

El fuelleEl fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.contraerse con un desplazamiento considerable.

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El diafragmaEl diafragma consiste en una o varias capsulas circulares consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rconectadas ríígidamente entre si por gidamente entre si por soldadurasoldadura, de forma , de forma que al aplicar presique al aplicar presióón, cada capsula se deforma y la suma n, cada capsula se deforma y la suma de los pequede los pequeñños desplazamientos es amplificada por un os desplazamientos es amplificada por un juegojuego de palancas. El sistema se proyecta de tal modo de palancas. El sistema se proyecta de tal modo que, al aplicar presique, al aplicar presióón, el movimiento se aproxima a una n, el movimiento se aproxima a una relacirelacióón lineal en un intervalo de medida lo mas amplio n lineal en un intervalo de medida lo mas amplio posible con un mposible con un míínimo de histnimo de histééresis y de desviaciresis y de desviacióón n permanente en el cero del instrumento.permanente en el cero del instrumento.

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SimbologSimbologíía de algunos elementos meca de algunos elementos mecáánicosnicos

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CaracterCaracteríísticas de los elementos mecsticas de los elementos mecáánicosnicos

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2.2.--Elementos neumElementos neumááticosticos

a) Transmisores neuma) Transmisores neumááticosticosLos transmisores neumLos transmisores neumááticos se basan en el sistema ticos se basan en el sistema toberatobera--obturador que convierte el movimiento del obturador que convierte el movimiento del elemento de medicielemento de medicióón en una sen en una seññal al neumneumááticatica..

b) El sistema toberab) El sistema tobera--obturadorobturador consiste en un tubo consiste en un tubo neumneumáático aumentado a una presitico aumentado a una presióón constante P con n constante P con una reducciuna reduccióón en su salida en forma de tobera, la cual n en su salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida por una lpuede ser obstruida por una láámina llamada obturador mina llamada obturador cuya posicicuya posicióón depende del elemento de medida. En la n depende del elemento de medida. En la figura figura se presenta el conjunto.se presenta el conjunto.

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La vLa váálvula pilotolvula piloto (amplificador neum(amplificador neumáático) empleada en el tico) empleada en el amplificador de dos etapas cumple las siguientes amplificador de dos etapas cumple las siguientes funcionesfunciones::1. Aumento del caudal de aire suministrado, o del caudal 1. Aumento del caudal de aire suministrado, o del caudal de escape para conseguir tiempos de respuesta inferiores de escape para conseguir tiempos de respuesta inferiores al segundo.al segundo.2. Amplificaci2. Amplificacióón de presin de presióón (ganancia) que suele ser de 4 a n (ganancia) que suele ser de 4 a 5, en general, para obtener as5, en general, para obtener asíí la sela seññal neumal neumáática tica estestáándar 3ndar 3--15 15 psipsi (0,2(0,2--1 bar).1 bar).

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3.3.-- Elementos ElectromecElementos Electromecáánicos Electrnicos Electróónicosnicos

Los elementos electromecLos elementos electromecáánicos de presinicos de presióón utilizan un n utilizan un elemento mecelemento mecáánico elnico eláástico combinado con un stico combinado con un transductor eltransductor elééctrico que genera la sectrico que genera la seññal elal elééctrica ctrica correspondiente. El elemento meccorrespondiente. El elemento mecáánico consiste en un nico consiste en un tubo tubo BourdonBourdon, espiral, h, espiral, héélice, diafragma, fuelle o una lice, diafragma, fuelle o una combinacicombinacióón de los mismos que, a travn de los mismos que, a travéés de un sistema s de un sistema de palancas convierte la preside palancas convierte la presióón en una fuerza o en un n en una fuerza o en un desplazamiento mecdesplazamiento mecáánico.nico.

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a) transductores resistivosa) transductores resistivos

Constituyen, sin duda, uno de los transmisores Constituyen, sin duda, uno de los transmisores elelééctricos mctricos máás sencillos. Consisten en un elemento s sencillos. Consisten en un elemento eleláástico (tubo stico (tubo BourdonBourdon o capsula) que varia la o capsula) que varia la resistenciaresistencia óóhhmica de un potencimica de un potencióómetro en metro en funcifuncióónn de la de la presipresióón. El potencin. El potencióómetro puede adoptar la forma de un metro puede adoptar la forma de un solo hilo continuo o bien estar arrollado a una bobina solo hilo continuo o bien estar arrollado a una bobina siguiendo un valor lineal o no de resistencia. Existen siguiendo un valor lineal o no de resistencia. Existen varios tipos de potencivarios tipos de potencióómetro segmetro segúún sea el elemento de n sea el elemento de resistencia: potenciresistencia: potencióómetros de grafito, de resistencia metros de grafito, de resistencia bobinada, de pelbobinada, de pelíícula metcula metáálica y de pllica y de pláástico moldeado. stico moldeado.

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Transductores magnTransductores magnééticosticos

Se clasifican en dos grupos segSe clasifican en dos grupos segúún el principio de n el principio de funcionamiento.funcionamiento.

a)a) Transductores de inductancia variableTransductores de inductancia variable en los que en los que el desplazamiento de un nel desplazamiento de un núúcleo mcleo móóvil dentro de una vil dentro de una bobina aumenta la inductancia de esta en forma casi bobina aumenta la inductancia de esta en forma casi proporcional a la porciproporcional a la porcióón metn metáálica del nlica del núúcleo contenida cleo contenida dentro de la bobina.dentro de la bobina.El devanado de la bobina se alimenta con una El devanado de la bobina se alimenta con una corriente corriente alternaalterna y la f.e.m. de autoinducciy la f.e.m. de autoinduccióón generada se opone a n generada se opone a la f.e.m. de alimentacila f.e.m. de alimentacióón, de tal modo que al ir n, de tal modo que al ir penetrando el npenetrando el núúcleo mcleo móóvil dentro de la bobina la vil dentro de la bobina la corriente presente en el circuito se va reduciendo por corriente presente en el circuito se va reduciendo por aumentar la f.e.m. de autoinducciaumentar la f.e.m. de autoinduccióón.n.

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Transductor de inductancia variable.

Los transductores de inductancia variable tienen las siguientes ventajas: no producen rozamiento en la medición, tienen una respuesta lineal, son pequeños y de construcción robusta y no precisan ajustes críticos en el montaje. Su precisión del orden de ± 1 %.

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b) b) Los transductores de inductancia variableLos transductores de inductancia variableconsisten en un imconsisten en un imáán permanente o un electroimn permanente o un electroimáán que n que crea un crea un campo magncampo magnééticotico dentro del cual se mueve una dentro del cual se mueve una armadura de material magnarmadura de material magnéético.tico.

El circuito magnEl circuito magnéético se alimenta con una fuerza tico se alimenta con una fuerza magnetomotriz constante con lo cual al cambiar la magnetomotriz constante con lo cual al cambiar la posiciposicióón de la armadura varn de la armadura varíía la reluctancia y por lo a la reluctancia y por lo tanto el flujo magntanto el flujo magnéético. Esta variacitico. Esta variacióón del flujo da lugar n del flujo da lugar a una corriente inducida en la bobina que es, por tanto, a una corriente inducida en la bobina que es, por tanto, proporcional al grado de desplazamiento de la armadura proporcional al grado de desplazamiento de la armadura mmóóvil.vil.

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El movimiento de la armadura es pequeño (del orden de un grado como máximo en armaduras giratorias) sin contacto alguno con las partes fijas, por lo cual no existen rozamientos eliminándose la histéresis mecánica típica de otros instrumentos.Los transductores de reluctancia variable presentan una alta sensibilidad a las vibraciones, una estabilidad media en el tiempo y son sensibles a la temperatura. Su precisión es del orden de ± 0,5 %.

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Transductores Transductores capacitivoscapacitivos

Se basan en la variaciSe basan en la variacióón de capacidad que se produce n de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una de sus placas en un condensador al desplazarse una de sus placas por la aplicacipor la aplicacióón de presin de presióón n figura 3.4figura 3.4. La placa m. La placa móóvil vil tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre tiene forma de diafragma y se encuentra situada entre dos placas fijas. De este modo se tienen dos dos placas fijas. De este modo se tienen dos condensadorescondensadores uno de capacidad fija o de referencia y uno de capacidad fija o de referencia y el otro de capacidad variable, que pueden compararse el otro de capacidad variable, que pueden compararse en circuitos oscilantes o bien en circuitos de puente de en circuitos oscilantes o bien en circuitos de puente de WheatstoneWheatstone alimentados con corriente alterna.alimentados con corriente alterna.

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Los transductores capacitivos se caracterizan por su pequeño tamaño y su construcción robusta, tienen un pequeño desplazamiento volumétrico y son adecuados para medidas estáticas y dinámicas. Su señal de salida es débil por lo que precisan de amplificadores con el riesgo de introducir errores en la medición. Son sensibles a las variaciones de temperatura y a las

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Galgas extensomGalgas extensoméétricastricas

Se basan en la variaciSe basan en la variacióón de longitud y de din de longitud y de diáámetro, y por metro, y por lo tanto de resistencia, que tiene lugar cuando un hilo de lo tanto de resistencia, que tiene lugar cuando un hilo de resistencia se encuentra sometido a una tensiresistencia se encuentra sometido a una tensióón n mecmecáánica por la accinica por la accióón de una presin de una presióón.n.

Existen dos tipos de galgas extensomExisten dos tipos de galgas extensoméétricas: galgas tricas: galgas cementadas formadas por varios bucles de hilo muy fino cementadas formadas por varios bucles de hilo muy fino que estque estáán pegados a una hoja base de n pegados a una hoja base de cerceráámicamica, , papelpapelo o plpláásticostico, y galgas sin cementar en las que los hilos de , y galgas sin cementar en las que los hilos de resistencia descansan entre un armazresistencia descansan entre un armazóón fijo y otro mn fijo y otro móóvil vil bajo una ligera tensibajo una ligera tensióón inicial.n inicial.

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Galga cementada y Galga sin cementar Galga cementada y Galga sin cementar

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Transductores piezoelTransductores piezoelééctricosctricos

Los elementos piezoelLos elementos piezoelééctricos ctricos figura 3.8figura 3.8 son materiales son materiales cristalinos que, al deformarse fcristalinos que, al deformarse fíísicamente por la accisicamente por la accióón n de una preside una presióón, generan una sen, generan una seññal elal elééctrica. Dos ctrica. Dos materiales tmateriales tíípicos en los transductores piezoelpicos en los transductores piezoelééctricos ctricos son el cuarzo y el titanato de bario, capaces de soportar son el cuarzo y el titanato de bario, capaces de soportar temperaturas del orden de 150temperaturas del orden de 150°° CC en en servicioservicio continuo y continuo y de 230de 230°° C en servicio intermitente.C en servicio intermitente.

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características de los elementos electromecánicos descritos.

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BibliografBibliografíía:a:

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