TEMA
MEDICION DE LA PRESION

OBJETIVO GENERAL

CAPACITAR AL LECTOR EN TODO LOS AMBITOS SOBRE LA MEDICION DE PRESION.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

· Identificar y conocer los metodos de medicion.
· Manejo del manometro de tubo en “U”
· Identificacion y manejo de los diferentes elementos elasticos de deteccion de presion.
· Conocimiento de todo los indicadores de presion de lectura directa.


INTRODUCCION

El aumento constante del numero y ambito de los instrumentos de los aviones ha seguido el mismo ritmo que la complejidad de estos; en el desarrollo de los metodos para detectar, procesar y presentar la informacion de control, tambien ha aumentado la complicacion del diseño y las formas de construccion de los instrumentos. En consecuencia, los instrumentos se asocian frecuentemente con una ciencia ordeada de una considerable “electrosupercheria”contenida dentro de una numerosa cajas negras producidas por personas desconocidas que se creen discipulos de pandora.

METODOS PARA MEDIR LA PRESION
La presion, que se define como fuerza por unidad de superficie, puede medirse directamente en relacion con la producida por una columna de liquido de densidad conocida o dejandola que actue sobre un area conocida y midiendola luego en terminos de la fuerza producida.

En conexión con la mediciones de presion, nos interesan los terminos siguientes:

Presion absoluta.
Es la diferencia entre la presion de este y el cero absoluto de la presion, siendo este ultimo la presion en un vacio total.


Presion del indicador.
La mayoria de los indicadores de presion miden la diferencia entre la presion absoluta de un fluido y la presion atmosferica. La medicion del indicador es igual a la presion absoluta menos la presion atmosferica. La presion del indicador puede ser positiva o negativa, dependiendo de si su nivel esta por encima o por debajo de la referencia de presion atmosferica.


MANOMETRO DE TUBO EN “U”
Consta de un tubo de cristal parcialmente lleno de liquido, generalmente agua o mercurio, que encuentra su propio nivel en un punto 0 dentro de los brazos abiertos en la punta de la “U”. si se conecta una fuente de baja presion al brazo A , entonces actuara una fuerza igual a la presion aplicada multiplicada por el area del orificio sobre la superficie del liquido, obligandolo a bajar en el brazo A. al mismo tiempo se obliga al liquido a subir por el brazo B hasta que exista un estado de equilibrio y los niveles del liquido permanezcan a la misma distancia por encima y por debajo del punto cero. Teniendo en cuenta el area del orificio del tubo y la densidad del liquido, se puede calcular la presion por la diferencia de los niveles del liquido.

Manómetro.
Este manómetro se utiliza para medir la tensión arterial (la presión que la sangre ejerce sobre las paredes de las arterias); forma parte de un instrumento llamado esfigmomanómetro, que consta también de un manguito inflable conectado a una pera que permite insuflar aire en su interior.


EQUILIBRADO PRESION/PESO
La medicion de presion equilibradola contra pesos de valor conocido se basa en el principio de la prensa hidraulica, y en lo que a los instrumentos se refiere, encuentra una aplicación pratica en un dispositivo hidraulico conocido como el probador de peso muerto y que se usa para calibrar y probar ciertos tipos de indicador de presion.


ELEMENTOS ELASTICOS DE DETECCION DE PRESION
Para medir presiones en el avion es evidente que no se puede equipar la cabina de vuelo con manometros de tubo en “U” y probadores de peso muerto. Por consiguiente se suelen usar elementos eleasticos de deteccion y presion, en los que puede producirse fuerzas por aplicación de presiones y hacer accionar elementos mecanicos y/o electricos de medicion. Los elementos de deteccion que se suelen utilizar con los tubo Bourdon, diafragmas, capsulas y fuelles.

Tubo de Bourdon.
Es el mas viejo de los elementos detectores de presion, se usa especialmente cuando se necesita medir alta presion. El elemento es en esencia un trozo de tubo metalico, extruido para darle una seccion transversal eliptica, y perfilado en forma de una letra C. la relacion entre el eje mayor y el menor depende de la sensibilidad requerida; una relacion mayor proporciona mayor sensibilidad. El tubo puede ser de bronce fosforoso, bronce de berilio o cobre berilico. Uno de los extremos del tubo, el “extremo libre”, esta cerrado hermeticamente, mientras que el otro extremo esta abierto y fijado en una saliente que puede estar conectado a una fuente de presion y formar un sistema cerrado.

Cuando se aplica presion al interior del tubo, este presenta la tendencia a cambiar de una seccion transversal eliptica a una circular, y tambien a enderezarse cuando se hace mas circular. En otras palabras, tiende a asumir su forma original.


Diafragmas.
Para medir bajas presiones se suelen emplear diafragmas en forma de dicos metalicos circulares ondulados, debido a su sensibilidad. Se instalan siempre de forma que en un lado esten expuestos a la presion que se ha de medir, y sus flexiones se transmitan a mecanismos de agujas, o a un conjunto de contactos de luces de aviso. Los materiales que se usan son los mismos que se emplean para los tubos de Bourdon.

Capsulas.
Las capsulas se componen de dos diafragmas colocados juntos y unidos en sus bordes para formar una camara que puede estar cerrada hermeticamente o abierte a una fuente de presion. Al igual de los diafragmas simples, las capsulas pueden emplearse tambien para medir baja presion, pero son mas sensibles a los cambios pequeños de presion.

Fuelles.
Un elemento tipo fuelle puede considerarse como una ampliacion del principio del diafragma ondulado, y su operación tiene algun parecido con un muelle de compresion helicoidal. Puede usarse para medir presion baja, alta o diferencial; en algunos casos puede emplearse un muelle para aumentar lo que se denomina “regimen de muelle” y para ayudar al fuelle a volver a su longitud natural cuando se retira la presion.


INDICADORES DE PRESION DE LECTURA DIRECTA
Estos se basan casi enteramente en el principio del tubo Bourdon ya descrito, y se usan para mediciones tales como presion del sistema hidraulico y, en varios aviones de aviacion general impulsados por motores de embolo, tambien presiones de combustibles y aceite.


OTRAS FUENTES

Elementos mecánicos para la medición de presion

Se dividen en:

Elementos primarios de medida directa: que miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas (barómetro de cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana), y .
Elementos primarios elásticos que se deforman por la presión interna del fluido que contienen.
Los elementos primarios elásticos mas empleados son: el tubo Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

El tubo Bourdon es un tubo de sección elìstica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. AI aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un piñón. La Iey de deformación del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.
El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es de acero inoxidable, aleación de cobre o aleaciones especiales como hastelloy y monel.

El elemento en espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de un eje común, y el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de hè1ice. Estos elementos proporcionan un desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son ideales para los registradores.

El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rigidamente entre si por soldadura, de forma que al aplicar presión, cada capsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas. El sistema se proyecta de tal modo que, al aplicar presión, el movimiento se aproxima a una relacion lineal en un intervalo de medida lo mas amplio posible con un minimo de histèresis y de desviación permanente en el cero del instrumento.
El material del diafragma es normalmente aleacion de niquel o inconel x. Se utiliza para pequeñas presiones.

El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.
Hay que señalar que los elementos de fuelle se caracterizan por su larga duración, demostrada en ensayos en los que han soportado sin deformación alguna millones de ciclos de flexión. El material empleado para el fuelle es usualmente bronce fosforoso y el muelle es tratado térmicamente para mantener fija su constante de fuerza por unidad de compresiòn. Se emplean para pequeñas presiones.

Los medidores de presión absoluta

consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un fuelle sellado al vacio absoluto. El movimiento resultante de la unión de los dos fuelles equivale a la presión absoluta del fluido. El material empleado para los fuelles es latón o acero inoxidable. Se utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones, a las que puedan afectar las variaciones en la presión atmosférica. Por ejemplo, en el caso de emplear un vacuometro para el mantenimiento de una presión absoluta de 50 mm de mercurio en una columna de destilación, el punto de consigna seria de 710 mm, con una presión atmosférica de 760 mm. Si la presión atmosférica cambiase a 775 mm cl vacuometro indicaría: 710 + 15 = 725 mm con lo cual la presión absoluta en la columna sería controlada a 50 + 15 = 65 mm, es decir, a un 30 % más de la deseada.
En la medida de presiones de fluidos corrosivos pueden emplearse elementos primarios elásticos con materiales especiales en contacto directo con el fluido. Sin embargo, en la mayoría de los casos es más económico utilizar un fluido de sello cuando él fluido es altamente viscoso y obtura el elemento (tubo Bourdon, por ejemplo), o bien, cuando la temperatura del proceso es demasiado alta.


CONCLUSIONES

· En toso los sitemas relacionados con la operación del avion y los motores se usan liquidos y gases cuyas presiones deben medirse e indicarse por esto es de vital importacia el conocimiento de esta guia.

· Los indicadores de presion de lectura directa se basan enteramente en el principio del tubo de Bourdon ya descrito, y se usa para mediciones tales como presion del sitema hidraulico y, en varios aviones de aviacion general impulsados por motores de embolo, tambien presiones de combustibles y aceite.

· Para medir presiones en el avion se suelen usar elementos eleasticos de deteccion y presion, en los que puede producirse fuerzas por aplicación de presiones y hacer accionar elementos mecanicos y/o electricos de medicion.




































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