Los elementos del sensor de Вourdon

DESARROLLO

Materiales y Equipos

Manómetro de Bourdon: El manómetro de Bourdon consta de un fino tubo metálico de paredes delgadas, de sección elíptica muy aplastada y arrollado en forma de circunferencia. Este tubo está cerrado por un extremo que se une a una aguja móvil sobre un arco graduado. El extremo libre, comunica con una guarnición que se conectará al recipiente que contiene el gas comprimido. Cuando la presión crece en el interior del tubo, éste tiende a aumentar de volumen y a rectificarse, lo que pone en movimiento la aguja.

Charola: bandeja recipiente para servir cosas, elaborada de aluminio.

Aceite SAE 40: Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo al nivel de servicio (*API) y al grado de viscosidad (**SAE).

Juego de 5 piezas de 1kg cada una

1 desatornillador de ranura

Lápiz

Libreta

Procedimiento Experimentado

Después de escuchar las orientaciones del docente y de conocer el manómetro de Bourdon, se realizó lo siguiente:

Se efectuó una lectura del manómetro al inicio de la práctica.

Se retiró el pistón del cilindro con aceite hasta el rebose.

Se aseguró que no existiera aire entrampado en la manguera del instrumento.

Se colocó el pistón de peso y área conocida, antes de leer en el manómetro el lector que mide la presión se espera que este tienda a estabilizarse.

Se anotó la lectura del manómetro de Bourdon (peso del pistón).

Se agregó un peso de 1kg sobre el pistón, para hacer uso del principio de pascal y se anotó la nueva lectura manométrica.

Se repitió el paso 6, hasta alcanzar un total de 6kg (lecturas ascendentes).

Ahora retirando gradualmente las pesas, se anota las nuevas lecturas (de forma descendente) para cada peso a la par de la anterior correspondiente.

Tabla de Recolección de Datos:

LECTURA Wa(kg) Pma Pmd

kN/m2 Psi (lb/in2) kN/m2 Psi (lb/in2)

1 0 29.5 4.35 30 4.25

2 1 56 8.35 56.5 8.45

3 2 80 11.85 87 12.75

4 3 104 15.45 115 17

5 4 128 18.75 139.7 20.55

6 5 152 22.25 152 22.25

CALCULOS

Fórmulas a utilizarse:

Cálculo de Presión Real:

Pr = (Wp +Wa)/Ap

Dónde:

Pr: Presión real (kg/ m2)

Wp: Peso del pistón (kg).

Wa: Peso ascendente (kg).

Ap: Área del pistón (m2).

Cálculo de la Presión manométrica promedio:

Pmp = (Pma + Pmd)/2

Dónde:

Pmp: Presión manométrica promedio (kgf/m2), (kN/m2)

Pma: Presión manométrica ascendente (kN/m2)

Pmd: Presión manométrica descendente (kN/m2)

Cálculo del % de error:

%e = l (Pmpa- Pr)/Pr I * 100

Dónde:

%e: Porcentaje de error

Pmpa: Presión manométrica promedio ascendente (kgf/m2), (kN/m2)

Pr: Presión real (kg/ m2)

Cálculos matemáticos:

Datos: Wp =1 kg, Ap = 333mm2 = 0.33*10-4m2

Cálculo de Presión Real:

Pr = (Wp +Wa)/Ap

Pr = (1kg +0kg)/(0.33*10-4m2) = 3003.003 kg/m2

Conversión: ((3003.003 kg)/m2 ) ( (9.81 N)/1kg) (1kN/1000N) (1m2/1m2) = 29.46 kN/m2 = 29459.43 N/m2

Pr = (1kg +1kg)/(0.33*10-4m2) = 6006.006 kg/m2 = 58.92 kN/m2 = 58918.919 N/m2

Pr = (1kg +2kg)/(0.33*10-4m2) = 9009.009 kg/m2 = 88.38 kN/m2 = 88378.378 N/m2

Pr = (1kg +3kg)/(0.33*10-4m2) =12012.012 kg/m2 = 117.838 kN/m2 = 117837.838 N/m2

Pr = (1kg +4kg)/(0.33*10-4m2) = 15015.015 kg/m2 = 147.297 kN/m2 = 147297.297 N/m2

Pr = (1kg +5kg)/(0.33*10-4m2) = 18018.018 kg/m2 = 176.757 kN/m2 = 176756.757 N/m2

Cálculo de la Presión manométrica promedio:

Pmp = (Pma + Pmd)/2

Pmpa = (29.5kN/m2+ 30kN/m2)/2 = 29.75 kN/m2

Conversión: ((29.75 kN)/m2 ) (1000N/1kN) ( 1kg/(9.81 N)) (1m2/1m2) = 3032.62 kgf/m2

Pmpd = (4.35lb/in2+ 4.25lb/in2)/2 = 4.3 lb/in2

Pmpa = (56kN/m2 +56kN/m2)/2 = 56.25 kN/m2 = 5733.94 kgf/m2

Pmpd = (8.35lb/in2+ 8.45lb/in2)/2 = 8.4 lb/in2

Pmpa = (80kN/m2 +87kN/m2)/2 = 83.5 kN/m2 = 8511.72 kgf/m2

Pmpd = (11.85lb/in2+ 12.75lb/in2)/2 = 12.3 lb/in2

Pmpa = (104kN/m2 +115kN/m2)/2 = 109.5 kN/m2 = 11162.08 kgf/m2

Pmpd = (15.45lb/in2+ 17lb/in2)/2 = 16.23 lb/in2

Pmpa = (128kN/m2 +139.7kN/m2)/2 = 133.85 kN/m2 = 13644.24 kgf/m2

Pmpd = (18.75lb/in2+ 20.55lb/in2)/2 = 19.65 lb/in2

Pmpa = (152kN/m2 +152kN/m2)/2 = 152 kN/m2 = 15494.39 kgf/m2

Pmpd = (22.25lb/in2+ 22.25lb/in2)/2 = 22.25 lb/in2

Cálculo del % de error:

%e = l (Pmpa- Pr)/Pr I * 100

%e = l (3032.62kgf/m2- 3003.003kg/m2)/(3003.003 kg/m2) I * 100 = 0.99%

%e = l (5733.94kgf/m2- 6006.006kg/m2)/(6006.006 kg/m2) I * 100 = 4.53%

%e = l (8511.72kgf/m2- 9009.009kg/m2)/(9009.009 kg/m2) I * 100 = 5.52%

%e = l (11162.08kgf/m2-12012.012kg/m2)/(12012.012 kg/m2) I * 100 = 7.08%

%e = l (13644.24kgf/m2- 15015.015kg/m2)/(15015.015 kg/m2) I * 100 = 9.13%

%e = l (15494.39kgf/m2- 18018.018kg/m2)/(18018.018 kg/m2) I * 100 = 14.01%

Tabla de Resultados

Lectura Pr Pmp %e

kgf/m2 kN/m2 N/m2 kgf/m2 kN/m2 N/m2 lb/in2

1 3003.003 29.46 29459.43 3032.62 29.75 29750 4.3 0.99

2 6006.006 58.92 58918.919 5733.94 56.25 56250 8.4 4.53

3 9009.009 88.38 88378.378 8511.72 83.5 83500 12.3 5.52

4 12012.012 117.84 117837.838 11162.08 109. 5 109500 16.23 7.08

5 15015.015 147.30 147297.297 13644.24 133.85 133850 19.65 9.13

6 18018.018 176.76 176756.757 15494.39 152 152000 22.25 14.01

Desempeño de Comprensión.

¿Cuáles son las fuentes de error?

Las fuentes de error pueden ser muchas, como a la ubicación fallida del observador encargado de proporcionar la lectura correspondiente, aunque tampoco se puede descartar que el error se haya generado desde el inicio

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