Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaINDICEResumen Teoricopg. 3Fundamento teorico....pg. 4Materiales y equipos. pg. 12Procedimiento del calculo....pg. 18atos....pg. 28!lculos y "r#icos....pg. 28!onclusiones..pg. 33$%ser&aciones...pg. 34Recomendaciones....pg. 3'Re#erencias %i%liogr#icas........pg. 3(Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 1Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaRESUMEN TERICO)n este in#orme de la%oratorio se tiene como o%*eti&o #undamental lamedici+n y cali%raci+n de instrumentos de medici+n de presi+n, para lo cualse lle&+ a ca%o tres e-periencias usando tres di#erentes clases deman+metros.)n la primera e-periencia se tiene la cali%raci+n de un man+metro de tipo.ourdon, para lo cual se /i0o uso del cali%rador de peso muerto. !on esto seprocedi+ a /allar las cur&as de cali%raci+n, error a%soluto y 1 error relati&o. )n la segunda e-periencia, tomamos mediciones en cada punto de la tu%er2ade succi+n y descarga del &entilador, cuya potencia era suministrada a tra&esdeunmotor.!onlaayudadel man+metroinclinadoseo%tu&olapresi+nesttica para luego o%tener la presi+n dinmica usando la &elocidad media. Por 3ltimo, en la tercera parte tu&imos la e-periencia de la medici+n de lapresi+n usando el tu%o de Pitot, so%re el dimetro de la tu%er2a de presi+n,en doce puntos equidistantes. Por ultimo se encontrara en el presentein#ormelosclculos, o%ser&aciones, conclusionesyrecomendacionesen%ase de los datos tomados.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 3Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaFUNDAMENTO TERICOManmetros de Bourdon4os tu%os metlicos cur&os desecci+napro-imadamente el2pticatienentendencia a endere0arse cuando se los somete a una presi+n interna.5i unodelose-tremosdel tu%oesta#i*o, el otroe-tremoe-perimentaundespla0amiento de#inido que depende de la magnitud de la presi+n inclinada.5i lapresi+ninternadel tu%oesmenor quelae-terna, el tu%otendrtendencia a cur&arse aun ms.ado que la presi+n que rodea al tu%o es por lo general la presi+natmos#6rica, el tu%o de .ourdon determina la presi+n manom6trica. )l tu%oen siresiste almo&imiento, y, sino e-cede su l2mite elstico, retorna a la#orma original al desaparecer la presi+n de#ormadora.)stetu%oconstituye la%asedelos llamados man+metros de.ourdon,ilustrados en la #igura Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 4Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaPormediodeunsistemade%ielasa*usta%les, el mo&imientodel e-tremoli%re del tu%osetransmiteauncon*untodecremalleraypist+n que/acegirar una agu*a so%re una es#era indicadora.4os man+metros de .ourdon se utili0an muc/o para los alcances de presi+nqueno pueden ser medidos con&enientementepor mediodecolumnasliquidas, digamos desde 7.' 8g9cm2 /asta centenares de 8g9cm2. !uandonoserequiereunapresi+nmuygrandelosman+metrosde.ourdonsesustituyen a los man+metros de columna en ra0+n de su mayorcon&eniencia.4osman+metrosde.ourdonseclasi#icanamenudocomomanmetros:propiamente dic/os, para presiones mayores que la atmos#6rica;,vacumetros:parapresionesmenoresquelaatmos#6rica; ymanmetroscompuestos :para &acios y pequegua, 4os &acuometros se grad3an por lo com3n enmm de =g. 4a parte de &ac2o de los man+metros compuestos se grad3a enmm de =g y la parte de presi+n, en 8g9cm2. 4aprecisindelosman+metrosde.ourdondepende, naturalmente, delcuidadoqueseapliqueparasudiseunquealgunosdeestosman+metrostienenunaprecisi+nde?por cientodelalecturaenplena escala, la mayor2a no o#rece una precisi+n me*or que el 1 por ciento delalcance de plena escala.e%ido a la alteraci+n de las propiedades elsticas del tu%o con el tiempo, yalaimposi%ilidaddeo%tenerunaper#ectauni#ormidaddelostu%osenelprocesodeproducci+n, es necesariopre&er laposi%ilidaddea*ustar elLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanicasistema de %ielas. Por la misma ra0+n, y por el desgaste, los man+metros de.ourdon de%en ser recalirados !recuentemente. )n algunos instrumentos,se usan dos tu%os de .ourdon, de tal modo que la agu*a registra elmo&imientodi#erencial deam%os. @n#a%ricante/asustituidounale&aderanura en espiral y un seguidor al mecanismo de cremallera y piunque no se recomienda el empleo del man+metro #uera de estosl2mites, si /ay posi%ilidad de que se tomen lecturas de este tipo, elman+metrode%eser cali%radoentodosualcance. Por otraparte, si elman+metro /a de ser utili0ado para indicar una presi+n esencialmenteconstante, la cali%raci+n puede limitarse a una corta distancia a am%os ladosde esta presi+n.#ROCEDIMIENTO,Parainiciar lase-perienciasy&eri#icacionesdecali%raci+nesnecesariollenar deaceiteelcircuitooleodin$micoy&eri#icar latotal ausenciade%ur%u*as de aire en su interior.Para /acerlo es necesario actuar de la siguiente maneraA1; Poner ani-el de uru.ade airela maquinariasir&i6ndose delospiececitos reguladores y controlando en ni&el.2; 4le&ar el pist+n de compresi+n a la posici+n de cierre m-imo girando el&olante en la direcci+n de los punteros del relo*.3; estornillar completamente la &l&ula derec/a para el paso del #lu*o oleode la %ase a los circuitos y tornilloCpist+n.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 1$Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica'; 4le&ar el pist+n de compresi+n lentamente, con una rotaci+n anti /orariadel&olante, a la posici+n de a%ertura m-ima rellenado con ms aceite el&aso de e-pansi+n, poco a poco y amedida que el ni&el de 6sta %a*a.(.; !errar la &l&ula i0quierda para #renar el paso de #luido :Regresi+n; de la %ase, y solo #uncionar el circuito tornilloCpist+n, la carga reguladora y el man+metro respecti&amenteM; @na &e0 %ien #i*ado el cali%rador de peso muerto pasaremos a colocar las pesas de 27 en 27 psi, luego de 47 en 47 psi y /aciendo com%inaciones adecuadas de las pesas para lograr un aumento progresi&o del peso, anotando los &alores que nos muestre el man+metro a cali%rar, as2 /asta llegar al l2mite de las pesas que es de '77 psi.Pesas reguladoras de presi+n del cali%rador de peso muertoLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2%Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaII) MEDICIN DE %A #RESIN EST(TICA )nestapartedelae-periencia&amosamedirlaspresionesestticasendi#erentes puntos del ducto de un &entiladorLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 21Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica)l #luidodetra%a*oesaire, suingresoescontroladoporunreguladordecaudal en #orma de cono.Poner en #uncionamiento el &entilador, con la ayuda de un tac+metro medirlas rpm con las que est girando el e*e del motor. Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 22Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica1. Tantolatu%er2adeingresocomoladesalidatienenagu*erosquesir&en como cone-i+n para elman+metro inclinado. >s2 es como sereali0ar las respecti&as mediciones. 2. !onlaayudadeunareglamedir ladistanciaentrepuntoypuntomedido tanto en la entrada como en la salida de la tu%er2a, esto sernecesariopara/acer undi%u*oaescaladelongituddetu%er2a&spresi+n esttica, dinmica y total.Medicin de las Condiciones Amientales1. @sando un %ar+metro medir la presi+n atmos#6rica. Para esto se tieneunpiedereygraduado. Paramedir conesteinstrumentouna&e0encontrada la cantidad entera, se %usca coincidencias en lasdi&isiones, donde /ay coincidencia se encuentra la parte decimalLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 23Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica2. 4uego condosterm+metrosadicionalessemidela temperaturadel%ul%o /3medo :T.=; y del %ul%o seco :T.5;.3. Na con estos datos y con la ayuda de una carta psicrom6tricamedimos la /umedad relati&a del am%iente.Medicin de las #resiones de /elocidadesLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 24Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaPrimero cali%ramos en man+metro di#erencial, con ayuda de la su mani*a lasgiramos /asta que el liquido en el man+metro en este caso es agua este enla posici+n que marca cero.Mani.a 0iratoriaManmetro Di!erencial4uego de a*ustar el man+metro di#erencial conectamos las 2 entradas de toma de presi+n del man+metro al tu%o de Pitot ya instalado en el tu%o del &entilador.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaTuo de #itot instalado dentro del tuo del -entiladorPresi+n TotalToma de #resiones del Tuo de #itot conectado al ManmetroDi!erencial1>/ora en el man+metro di#erencial tomaremos apuntes de la di#erencia de la presi+n total y la presi+n esttica la que es igual a la presi+n de &elocidadB enLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2!Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanicadi#erentes puntos alrededor del dimetro del tu%o con ayuda de una regla pegada el tu%o de Pitot para poder medir la distancia entre cada punto y %arrer con todo el dimetro.Tuo de #itot .unto a la re2la mo-ile para medir en todo el di$metro deltuo

Toma de datos de las presiones de -elocidad en di!erentes puntos deldi$metro del tuo1Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2"Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaDatos#ara la Caliracin del Manmetro de Bourdon ,pesas (patron) LS(Psi) LB(Psi)Promedio Error Error% 13 1 14 $ 1#%1 21 23 22 "4!&!!!!!!"3 "1 "2 "1& 3!&1%4&2#"14 $2 $ $3& 3#& "%$ 11% 111 11%& 1&1!&31"#$1$ 2%$ 211 21% 1"&!$23%"!$2$ 31% 3%2 3%! 113&"2##13!3$ 3$" 3$# 3$"& 2&%&!32$113$4$ 1% 1% 1% 13&%3%3%3%3C$lculos " 0r$!icos Caliracin de Instrumentos para Medir #resiones"ra#ica de 4ectura Patr+n :psi;Clectura Manom6trica :psi; :"ra#ica de cali%raci+n;Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2#Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica"ra#icas de 4ectura Patr+n :psi;C)rror !ometido :"ra#ica de !ali%raci+n;"ra#icas de 4ectura Patr+n :psi;C1)rror !ometido :"ra#ica de !ali%raci+n;Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 2$Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica>T$5 ) 4> O$J> ) TR>.>P$Presi+n %arom6tricaA M'M.3 mm=g Temperatura de %ul%o secoA 18.33 Q! Temperatura de %ul%o /3medoA 1(.11 Q! =umedad relati&aA 8' 1 Con estos datos calculamos ensidad del aireA EE1.27M 93 Presi+nA 177.F( 8pa TemperaturaA 2F1.33 8R :!onstante de los gases;A 7.28M 8P98gR8 Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 3%Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanicaensidad del aguaA e las ta%las termodinmicasA )stados de 42quido !omprimido del >gua EFF8.11 93 !lculo de presi+n esttica, dinmica y total. !on los datos del man+metro inclinado, se /ace la equi&alencia de pulgadas de agua a metros de aire. )n resumidas cuentas mediante la siguiente #+rmula se la presi+n esttica. E '(' 7.3748 9ondeA /A alturaen pulgadas de aguaPresi+n inmicaA4a presi+n dinmica depende de la &elocidad media en el conducto, la cual est directamente ligada con el caudalB el cual lo consideramos constante. )spor ello que la presi+n dinmica ser constante. E E1.18318g9m3DmediaE8,F88'2FMMMm9sPor lo tantoAE4M.M8MPaLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 31Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria Mecanica5e reali0aron mediciones en el la%oratorio usando un microman+metro &ertical y uno inclinado.#resin *pl2 de a2ua) #resin *pl2 de aire) #resin est$tica *3#a)%&$# %&%24#$2 244&1%%!3$%!3 %&%21$2%2 214&$#%121&21 %&%3#!334 3"#)7.(F8 7.71MM2F2 1M3.8'F43'#resin *pl2 de a2ua) #resin *pl2 de aire) #resin est$tica *3#a)7.F( 7.724384 23F.118FF37.F4 7.7238M( 234.13M3481.( 7.747(4 3F8.'31(''7.(F 7.71M'2( 1M1.8((MM(Ensa"o en ducto con micromanmetro " tuo de #itotLaboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 32Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaCONC%USIONES Podemos o%ser&ar en la gr#ica que la lectura del instrumento :promedio; yla lectura patr+n tienen una tendencia a una recta lo cual demuestra un %uengrado de e-actitud. e la gr#ica del porcenta*e de error concluimos que para presionesma"ores a 377 psi el man+metro es ms preciso, esto quiere decir que elman+metro no es recomenda%le para presiones in#eriores a 377 psi. e%ido al error !ero presente es que se puede concluir que el man+metro esmuy sensi%le a datos cercanos al l2mite in#erior, as2 es por lo que los datosmayores estn ms esta%ili0ados. )l instrumento de%e recali%rarse luego de utili0ada en una e-periencia paraeliminar los errores por desgaste plstico del tu%o de .ourdon.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 33Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaOBSER/ACIONES urante la colocaci+n de pesas, para la lectura de la presi+n en elman+metro, se tiene que girar las mismas, con la #inalidad de eliminar lose#ectos de ro0amiento. )bserva*os+ueel errordel clculodel calibradorde,eso*uertodis*inu-econ el au*ento de ,resin& 4os aumentos de presi+n se /acen seg3n se estime con&eniente,pero serecomiendaquesede%etomar lamayor cantidaddelecturascuandosetrata de toda la escala del instrumento. Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 34Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaRECOMENDACIONES Paracali%rar el man+metroserecomiendacolocar laspesasdemaneragradual, de tal #orma que el peso de las mismas se incrementepaulatinamente. Para medir las presiones estticas en la tu%er2a es muy importanteprimeramente cali%rar elinstrumento de medici+n para que no nos genereerrores en la medici+n. Fi*ar el instrumento en una super#icie per#ectamente plana. Tener cuidado en la manipulaci+n del man+metro inclinado pues el l2quido sepodr2aderramar.>l momentodemo&er el instrumentoponer lossegurospara que el l2quido no se derrame. >l inicio o al #inal de la tu%er2a no de%e /a%er alg3n impedimento porque esto/ar2a que el #lu*o sea tur%ulento.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 3Universidad Nacional de Ingenieria-Facultad de Ingenieria MecanicaREFERENCIAS BIB%IO0R(FICAS >&allone, )ugene >. SManual del Hngeniero MecnicoT. Tomo 1 y 2. Jo&ena )dici+n. Mc. "raL =ill. M6-ico, 1FF(. S"u2a de 4a%oratorio de Mecnica de FluidosT de la @ni&ersidad Polit6cnica de Madrid.Laboratorio N3 - Mediciones de Presin Pgina 3!