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8/18/2019 MEDIDAS-DE-PRESION-CAP-TERMINADO.doc

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MEDICIÓN DEPRESIÓN

CONTROL AUTOMÁTICO DEPROCESOS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA

• Alumnos: _ Andino, Yesica (Leg 32!"# _ $e%&e', Me'anie Ma%a (Leg 32!"#

_ C)s*edes, +os) (Leg 32# _ S-e'do, Leona%do A&e' (Leg 33.#

• Curso: !/• Comisión: 0/• Ciclo Lectivo: 2!• Profesores: _ Ing1 Ind1 $e%nasconi, Ma%a S-sana

_ Ing1 co1 N45e6 Mc Leod, +-an Es7e&an

MEDIDORES DE PRESIÓN


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CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS MEDIDORES DE PRESIÓN

Presión La presión se define como fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área. En inenier!a" e#$%rmino presión se res$rine enera#men$e a #a fuerza ejercida por un f#uido por unidad de área de #asuperficie &ue #o encierra.

E'is$en muc(as razones por #as cua#es en un de$erminado proceso se debe medir presión.

En$re es$as se $ienen)• *a#idad de# produc$o" #a cua# frecuen$emen$e depende de cier$as presiones &ue se deben

man$ener en un proceso.• Por seuridad" como por ejemp#o" en recipien$es presurizados donde #a presión no debe e'ceder

un +a#or má'imo dado por #as especificaciones de# dise,o.• En ap#icaciones de medición de ni+e#.• En ap#icaciones de medición de f#ujo.

En e# sis$ema In$ernaciona# de -nidades" #a unidad de medida de presión es e# Pasca# Pa/" &ue se definecomo #a fuerza ejercida por un Ne0$on N/ sobre un área de un me$ro cuadrado m 1/. O sea" Pa 2 N3m1.Es$a es una unidad de presión mu4 pe&ue,a" pero e# 5i#o pasca# 6Pa/" 7.888 Pa" permi$e e'presarfáci#men$e #os ranos de presión com9nmen$e más usados en #a indus$ria pe$ro#era. O$ras de #as unidades

u$i#izadas son e# 6i#oramo por cen$!me$ro cuadrado 6.3cm1/: #ibras por pu#ada cuadrada Psi/: bar" 4o$ros. En #a $ab#a siuien$e fiuran #as e&ui+a#encias en$re es$as unidades.

En #a siuien$e fiura se represen$an #os ins$rumen$os de presión" +ac!o 4 su campo de ap#icación

Andino - Berbel - Céspedes - Sueldo


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En es$as páinas se es$udiarán #os principa#es m%$odos o principios mecánicos 4 e#ec$romecánicosu$i#izados en #a medición de presión. ;ambi%n se (ará una bre+e descripción sobre in$errup$ores 4$ransmisores de presión.

Tipos de medidores de presión Elementos mecánicos



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Son #os e#emen$os primarios de medición &ue pueden dar #ec$ura direc$a o ser par$e de #ose#ec$romecánicos. Se usan en #os procesos como ins$rumen$os de campo. Se di+iden en)

Elementos primrios de medid directMiden #a presión comparándo#a con #a ejercida por un #!&uido de densidad 4 a#$ura conocidas co#umna de#!&uido/

• Manóme$ro de Presión


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-n manóme$ro de $ipo pozo es simi#ar a# manóme$ro de $ubo en -" pero $iene a#unas diferenciasimpor$an$es. En e# e'$remo cerrado de# manóme$ro (a4 un ran pozo de# &ue e# #!&uido sube 4 baja deacuerdo con #a presión. Es$a confiuración es fa+orab#e 4a &ue no re&uiere &ue e# obser+ador (aa uncá#cu#o mirando a ambos #ados de# $ubo" como es necesario (acer en un manóme$ro de $ubo en -. Es$o #o(ace muc(o más senci##o de usar.

Manóme$ro de ;ubo Inc#inado

Los manóme$ros inc#inados son simi#ares en es$ruc$ura a #os manóme$ros $ipo pozo" pero e# $ubo principa#de# manóme$ro es$á inc#inado sobre una pendien$e" en #uar de es$ar +er$ica#. Es$o $iene #a +en$aja depermi$ir $omar #a #ec$ura en unidades más pe&ue,as &ue #os o$ros mode#os" #o &ue sinifica &ue unmanóme$ro inc#inado puede dar una #ec$ura mu4 espec!fica. Es$os manóme$ros pueden $ener diferen$esni+e#es de inc#inación

Manóme$ro $ipo campanaEs$e medidor se conoce $ambi%n con e# nombre de medidor de mercurio o campana de #edou' 4 es mu4usua# como medidor de f#ujo" consis$e en 1 recipien$es unidos por #a par$e inferior simi#ar a# manóme$ro de?-?: en rea#idad mide presiones diferencia#es. -no de #os recipien$es con$iene un f#o$ador de acero a# carbón&ue arras$ra un mecanismo para mo+er una p#umi##a.

;ubos =ourdon.

Es$e $ipo de manóme$ro se basa en una respues$a f!sica an$e #a diferencia de presiones en$re #a presióna$mosf%rica 4 de# recipien$e a medir. E# $ubo de =ourdon no es más &ue un $ubo de un me$a# f#e'ib#e comopueden ser e# acero o bronce dependiendo de# #as diferencias de presión &ue &uieras medir" para

randes diferencias se usa acero mien$ras &ue para diferencias menores se usa bronce o #a$ón/ ap#anado(as$a ##ear a parecer una #ámina. -no de #os e'$remos de# mismo es$á cerrado mien$ras &ue e# o$roe'$remo es$á comunicado direc$amen$e con e# recipien$e en e# cua# &uieres medir #a presión.



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E# diaframa consis$e en una o +arias capsu#as circu#ares conec$adas r!idamen$e en$re si por so#dadura"de forma &ue a# ap#icar presión" cada capsu#a se deforma 4 #a suma de #os pe&ue,os desp#azamien$os esamp#ificada por un jueo de pa#ancas. E# sis$ema se pro4ec$a de $a# modo &ue" a# ap#icar presión" e#mo+imien$o se apro'ima a una re#ación #inea# en un in$er+a#o de medida #o más amp#io posib#e con unm!nimo de des+iación permanen$e en e# cero de# ins$rumen$o. E# ma$eria# de# diaframa es norma#men$ea#eación de n!&ue# o incone# '. Se u$i#iza para pe&ue,as presiones.

Manóme$ro de >ue##es.

E# fue##e es parecido a# diaframa compues$o" pero de una so#a pieza f#e'ib#e a'ia#men$e" 4 puededi#a$arse o con$raerse con un desp#azamien$o considerab#e.Es un recipien$e cerrado" con #ados &ue pueden e'pandirse o con$raerse como un acordeón. La posiciónde# fue##e sin presión puede ser de$erminada por e# mismo fue##e o por un resor$e. La presión es ap#icadasobre #a cara de# fue##e 4 su deformación 4 su posición dependen de #a presión.



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ELE*;ROME*


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E# mo+imien$o de# e#emen$o de presión se $ransmi$e a un brazo mó+i# ais#ado &ue se apo4a sobre e#po$encióme$ro de precisión. Es$e es$á conec$ado a un circui$o de puen$e de (ea$s$one.Los $ransduc$ores resis$i+os son simp#es 4 su se,a# de sa#ida es bas$an$e po$en$e como para proporcionar una corrien$e de sa#ida suficien$e para e# funcionamien$o de #os ins$rumen$os de indicación sin necesidadde amp#ificación. Sin embaro" son insensib#es a pe&ue,os mo+imien$os de# con$ac$o de# cursor" mu4sensib#es a +ibraciones 4 presen$an una es$abi#idad pobre en e# $iempo.

E# in$er+a#o de medida de es$os $ransmisores corresponde a# e#emen$o depresión &ue u$i#izan $ubo =ourdon" fue##e.../ 4 +ar!a en enera# de 88"7 a 8B88 53cmF. La precisión esde# orden de 71 G

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E# de+anado de #a bobina se a#imen$a con una corrien$e a#$erna 4 #a f.e.m. de au$oinducción enerada seopone a #a f.e.m. de a#imen$ación" de $a# modo &ue a# ir pene$rando e# n9c#eo mó+i# den$ro de #a bobina #a

corrien$e presen$e en e# circui$o se +a reduciendo por aumen$ar #a f.e.m. de au$oinducción.

E# $ransformador diferencia# es$udiado en #os $ransmisores e#ec$rónicos de e&ui#ibrio de fuerzas es $ambi%nun $ransduc$or de induc$ancia +ariab#e" si bien" en #uar de considerar una so#a bobina con un n9c#eomó+i#" se $ra$a de $res bobinas en #as &ue #a bobina cen$ra# o primaria es a#imen$ada con una corrien$ea#$erna 4 e# f#ujo man%$ico enerado induce $ensiones en #as o$ras dos bobinas" con #a par$icu#aridad de&ue si e# n9c#eo es$a en e# cen$ro" #as dos $ensiones son iua#es 4 opues$as 4 si se desp#aza a #a derec(ao a #a iz&uierda" #as $ensiones son dis$in$as.

Es decir" &ue e# $ransformador diferencia# es más bien un apara$o de re#ación de induc$ancias.

Los $ransduc$ores de induc$ancia +ariab#e $ienen #as siuien$es +en$ajas) no producen rozamien$o en #amedición" $ienen una respues$a #inea#" son pe&ue,os 4 de cons$rucción robus$a 4 no precisan ajus$escr!$icos en e# mon$aie. Su precisión de# orden de 7 G.

b) Los transductores de inductancia variable (#i$"r %&+* consis$en en un imán permanen$e o une#ec$roimán &ue crea un campo man%$ico den$ro de# cua# se mue+e una armadura de ma$eria#man%$ico. E# circui$o man%$ico se a#imen$a con una fuerza mane$omo$riz cons$an$e con #o cua# a#

cambiar #a posición de #a armadura +ar!a #a re#uc$ancia 4 por #o $an$o e# f#ujo man%$ico. Es$a +ariación de#f#ujo da #uar a una corrien$e inducida en #a bobina &ue es" por $an$o" proporciona# a# rado dedesp#azamien$o de #a armadura mó+i#.

E# mo+imien$o de #a armadura es pe&ue,o de# orden de un rado como má'imo en armaduras ira$orias/sin con$ac$o a#uno con #as par$es fijas" por #o cua# no e'is$en rozamien$os e#iminándose #a (is$%resismecánica $!pica de o$ros ins$rumen$os. Los $ransduc$ores de re#uc$ancia +ariab#e presen$an una a#$asensibi#idad a #as +ibraciones" una es$abi#idad media en e# $iempo 4 son sensib#es a #a $empera$ura. Suprecisión es de# orden de 8"J G.


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SENSOR DE PRESION *


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por #a resis$encia crea una ca!da de $ensión en #a misma 4 e# puen$e se e&ui#ibra para es$as condiciones.*ua#&uier +ariación de presión &ue mue+a e# diaframa de# $ransduc$or cambia #a resis$encia de #a a#a 4dese&ui#ibra e# puen$e.

Las a#as $ienen una respues$a frecuencia# e'ce#en$e 4 pueden u$i#izarse en medidas es$á$icas 4dinámicas. No son inf#uidas por campos man%$icos" pero su se,a# de sa#ida es d%bi#" son mu4 sensib#esa +ibraciones 4 $ienen una es$abi#idad dudosa a #o #aro de# $iempo de funcionamien$o.

MEDIDOR DE PRESION DE ;IPO PIEOELE*;RI*O

SENSORES PIEOELE*;RI*OS

Los e#emen$os piezoe#%c$ricos son ma$eria#es cris$a#inos &ue" a# deformarse f!sicamen$e por #a acción deuna presión" eneran una se,a# e#%c$rica.

Dos ma$eria#es $!picos en #os sensores piezoe#%c$ricos son e# cuarzo 4 e# $i$ana$o de bario" capaces desopor$ar $empera$uras de# orden de 7J8 * en ser+icio con$inuo 4 de 1B8 * en ser+icio in$ermi$en$e.



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Es$e $ipo de sensores u$i#izan e# fenómeno piezoe#%c$rico descubier$o en e# si#o KIK por #os (ermanos*urie. Es$e consis$e en &ue cuando se ap#ica una fuerza sobre un ma$eria# piezoe#%c$rico" como porejemp#o e# cuarzo" e# rubidio" #a sa# de seine$$e o +arios $ipos de cerámicas" es$e produce una diferenciade po$encia# siendo un proceso re+ersib#e de forma &ue una +ez &ui$as #a presión +ue#+e a su es$adona$ura#.

Esquema del efecto pieoel!ctrico

En #a i#us$ración se pude apreciar un es&uema de #a es$ruc$ura in$erna de #os ma$eria#es piezoe#%c$ricos.Es$os" a# ap#icar sobre e##os una compresión" producen den$ro de e##os dipo#os enfren$ados en #a masa 4caras de sino opues$o en #as superficies enfren$adas.


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En #a #i$"r %&,- pueden +erse #os campos de $rabajo de #os e#emen$os e#ec$rónicos de +ac!o.



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MEDIDOR M*LEOD

Se u$i#iza como apara$o de precisión en #a ca#ibración de #os res$an$es ins$rumen$os. Se basa encomprimir una mues$ra de# as de ran +o#umen conocido a un +o#umen más pe&ue,o 4 a ma4or presiónmedian$e una co#umna de mercurio en un $ubo capi#ar de +o#umen conocido.

La presión de# as se deduce ap#icando #a Le4 de =o4#eMario$$e. Su in$er+a#o de medida es de 7 a 78 mm .

;R-ELLE DIR


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E# e#emen$o de con+ección $iene #a misma es$ruc$ura &ue e# $ermopar o e# Pirani" con #a diferencia de &ue#a con+ección na$ura# de #os ases e'$rae e# ca#or de# fi#amen$o ca#ien$e. In$er+a#o de medida de 78 mm abs a 7 a$mosfera.

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0I0LIO1RA/IA

UIns$rumen$ación Indus$ria#V de Dr. In. Ind.

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