Presiones

LABORATORIO DE CONVERSIÓN DE ENERG ÍA
TERMODINÁMICA
TEMA:
BANCO DE PRESIONES
OBJETIVO:
Realizar la calibración entre varios manómetros tipo Bourdon, en un banco de
presiones AMSLER.
TEORÍA:
Dentro del ámbito de la industria y, en general, en cualquier área técnica que de
una u otra forma necesite realizar mediciones, para la determinación de las
propiedades de un sistema, puede notarse que los parámetros que con más
frecuencia se utilizan son Presión y temperatura
A fin de asegurar que las mediciones que se toman corresponden a los reales
valores que de esos parámetros se requiere, se recurre a la calibración de los
aparatos de medida (para el caso de esta práctica, los manómetros). Esta
calibración consiste en comparar el valor medido con el valor “real” de presión. Al
mencionar la palabra “real”, nos referimos al uso de estándares, sean ellos pesos,
áreas, presiones, etc., proporcionados por las Casas especializadas en su
fabricación.
El manómetro tipo Bourbon, consiste de un tubo en forma de C y de sección

elíptica, que es el que percibe la presión del fluido en estudio. Ante un incremento
de esta presión existe una tendencia del tubo a abrirse o “estirarse”, de modo que
su extremo formado (mediante el mecanismo de arco, engranaje y palancas) en
un movimiento giratorio que es el que hace notar la aguja o puntero del
manómetro.
Por ser esta clase de manómetros de los más utilizados en muchas áreas, se
procederá a la calibración de 3 de ellos, de diferentes rangos.
Elaborado por.
1 Analista de laboratorio
Jaime Roberto Buenaño Abarza
TERMODINÁMICA
Tubo en forma de C
Engranaje
Pluma
Palancas
30
20
10
Dial
Toma de presión
EQUIPO UTILIZADO:
Se hará uso del Calibrador de Manómetros AMSLER 25/260. El equipo es una
especie de gato hidráulico, en el cual al girar una palanca en sentido antihorario
se introduce presión en el aceite. Esta presión se transmite a través de válvulas y
conductos hasta dos sitios diferentes. En uno de ellos se acopla un “convertidor”
de presiones que no es más que una cámara que se llena de una parte de aceite
y otra de agua con anticorrosivo. Con esto se consigue transmitir la presión del
aceite al agua, y de ésta al manómetro, evitando de esta forma que el aceite
puede acumularse en el tubo Bourdon y lo corroa.
Por otro lado, la presión se transmite también como se anotó, hasta otro sitio
donde se acopla un cilindro de paredes gruesas, en el cual se va a introducir un
pistón o émbolo que se pondrá en contacto con el aceite a presión, cuya sección
tiene un área de exactamente 1 centímetro cuadrado. Sobre este émbolo se
colocarán pesas pequeñas de un peso exacto en Kg, o un armazón colgante
sobre el cual se colocan, en cambio, pesas de 10 o de 4 Kg de peso. Es decir, la
presión estándar o real contra la cual se calibrarán los manómetros se expresa en
kg/cm2. El juego de pesas permite combinaciones que van desde: 0.2 Kg/cm 2. ,
hasta 100 Kg/cm2 en pasos de 0.2 Kg/cm2.
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
Existen además, varias válvulas, una de las cuales se utiliza para aliviar la presión
y recomenzar el mismo y otro experimento. Otras válvulas sirven para sangrar el
aire que pueda existir atrapado en el reservorio de aceite del aparato.
Finalmente, el aparato posee un juego de 4 adaptadores para 4 diferentes

diámetros de acople de los manómetros; ¼”, ½”, ¾” y 1”.
PARTES
1 Agujero de sangrado 2 Manivela 3 Reservorio de

aceite
4 Embolo 5 Tornillo 6 Manómetro 7 Convertidor
8 Porta Pesas 9 Pesa
PROCEDIMIENTO:
 Procedemos a poner una gota de agua destilada en el convertidor,
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
 Se procede a colocar el manómetro escogiendo la horquilla adecuada para

cada uno,
 Se procede a sangrar o sacar el aire que se encuentra en el calibrador de
manómetros, en sentido anti horario se hará el sangrado en el convertidor y
sentido horario en el cuerpo del calibrador, en ambos casos tienen dos
perillas que deben abrirse para que salga el aire en el aparato,
 Mediante combinaciones de los pesos provistos que se colocan sobre el
émbolo, se puede conseguir la presión que se desea introducir,
 Ahora, se gira la manivela en sentido anti horario hasta que el émbolo se

eleve 1 cm , que este sería el valor inicial de 0,2 Kg/cm
 Para aumentar la presión, se colocan más pesas y, si es necesario, el
armazón que soporta las pesas mayores, a partir de ls 4 kg/cm.
 Es aconsejable realizar la calibración desde cero hasta el valor máximo del
rango del manómetro y viceversa.
 Cuando se realice la toma de datos del descenso se hará con el mismo
procedimiento que el ascenso,
 Para aliviar la presión, se introduce completamente la manivela dentro del
aparato y se abre la válvula lateral derecha del aparato hasta que el
émbolo descanse sobre el cilindro y el puntero regrese a cero, y se la
vuelve a cerrar.
 El valor de los incrementos de presión depende del rango del manómetro y
del número de mediciones que se requieran.
Recuérdese que:
1 atm = 1.033 Kg/cm2 = 1.01325 bar = 14.69 psi
1Kg/cm2 = 10 mH20
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
EJEMPLOS DE CÁLCULO:
 Para los valores teóricos encontramos un factor de transformación
Kg
para cada unidad, el cual lo hallamos a partir de la presión de 1
cm2
KN
Presión en
m2
1 Kg
∗9.81 N
cm2
∗1 kN
1 Kg 2
∗( 100 cm)
1000 N kN
P= 2
=98.1 2
( 1 m) m
lb
Presión en
¿2
Kg
∗2.20 lb
cm2 2
∗( 2.54 cm )
1 Kg
P=1
¿¿¿
Presión en ¿¯
Kg ¯¿
P=1 ∗1.0134 =0.98 ¯¿ ¿
cm 2
Kg
1.033 2
cm
 Cálculos de factor de corrección.

Coeficiente de asimetría
 Factor de corrección =
n
 Realizar cálculos de incertidumbre.

Definimos Xp: Presión práctica
Xt: Presión teórica
La fórmula utilizada será:
∑ (X ¿¿ I −x́)2 ¿
U=
√ n−1
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
 Realizar Tabla de errores

Se utiliza la fórmula convencional para el cálculo de errores
valor teorico−valor práctico
Error %= ∗100
valor teorico
TABULACIÓN DE DATOS:
1er Manómetro
ASCENSO DESCENSO
Kg KN/m² lb/in² KN/m² lb/in²
1 120 17 120 17
2 218 32 220 31
4 415 62 418 64
5 515 75 520 77
3 320 47 318 47
7 710 104 715 106
7,2 725 108 725 108
7,4 745 110 748 112
7,6 765 113 260 113
6 615 88 620 91
9 900 134 900 134
8 800 119 800 119
10 1000 146 1000 146
2do Manómetro
ASCENSO DESCENSO
Kg KN/m² lb/in² KN/m² lb/in²
8 800 118 800 120
9 900 130 900 135
10 1000 141 1000 142
11 1100 160 1100 161
12 1200 178 1200 178
14 1400 205 1400 207
16 1600 238 1600 240
18 1800 260 1800 262
24 2400 350 2400 357
34 3400 490 3400 495
44 4400 640 4400 640
54 5400 780 5400 780
Elaborado por.
6 64 6400 920 6400 920
Analista de laboratorio
TERMODINÁMICA
3er Manómetro
ASCENSO DESCENSO
Kg KN/m² Bar KN/m² Bar
8 190 11 190 12
18 300 21 300 21
28 450 30 450 31
38 600 40 600 41
48 720 51 720 51
58 890 60 895 61
68 1010 70 1010 70
78 1180 80 1180 80
82 1210 84 1200 84
88 1300 90 1300 91
92 1380 95 1450 101
98 1450 100 1380 94
102 1500 105 1500 105
CALCULOS, RESULTADOS Y GRAFICOS:

 Realizar cálculos de factor de corrección.
1ER MANÓMETRO
ASCENSO DESCENSO COEFICIENT FACTOR DE
VALOR TEORICO VALOR MEDIDO VALOR MEDIDO E CORRECCION
ASIMETRIA
Kg lb/in² lb/in² lb/in²
1 14,19 17,40 17 17,40 17 0,00 0,00
2 28,38 31,62 32 31,91 31 -1,31 -0,33
4 56,76 60,19 62 60,63 64 0,98 0,25
5 70,95 74,69 75 75,42 77 1,52 0,38
3 42,57 46,41 47 46,12 47 -0,36 -0,09
7 99,33 102,98 104 103,70 106 1,33 0,33
7,2 102,168 105,15 108 105,15 108 0,00 0,00
7,4 105,006 108,05 110 108,49 112 0,92 0,23
7,6 107,844 110,95 113 37,71 113 -2,00 -0,50
6 85,14 89,20 88 89,92 91 -0,13 -0,03
9 127,71 130,53 134 130,53 134 0,00 0,00
8 113,52 116,03 119 116,03 119 0,00 0,00
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
10 141,9 145,04 146 145,04 146 0,00 0,00
2DO MANÓMETRO
ASCENSO DESCENSO COEFICIENT FACTOR DE
VALOR TEORICO VALOR MEDIDO VALOR MEDIDO E CORRECCION
ASIMETRIA
8 113,52 116,03 118 116,03 120 0,87 0,22
9 127,71 130,53 130 130,53 135 1,93 0,48
10 141,9 145,04 141 145,04 142 -0,20 -0,05
11 156,09 159,54 160 159,54 161 1,47 0,37
12 170,28 174,05 178 174,05 178 0,00 0,00
14 198,66 203,05 205 203,05 207 0,88 0,22
16 227,04 232,06 238 232,06 240 0,20 0,05
18 255,42 261,07 260 261,07 262 -0,25 -0,06
24 340,56 348,09 350 348,09 357 1,75 0,44
34 482,46 493,13 490 493,13 495 -0,88 -0,22
44 624,36 638,17 640 638,17 640 0,00 0,00
54 766,26 783,20 780 783,20 780 0,00 0,00
64 908,16 928,24 920 928,24 920 0,00 0,00
3ER MANÓMETRO
ASCENSO DESCENSO COEFICIENTE FACTOR DE
VALOR TEORICO VALOR MEDIDO VALOR MEDIDO ASIMETRIA CORRECCION
8 113,52 27,56 159,54 27,56 12,00 1,93 0,48
18 255,42 43,51 304,58 43,51 21,00 1,96 0,49
28 397,32 65,27 435,11 65,27 31,00 1,96 0,49
38 539,22 87,02 580,15 87,02 41,00 1,96 0,49
48 681,12 104,43 739,69 104,43 51,00 1,96 0,49
58 823,02 129,08 870,23 129,81 61,00 1,96 0,49
68 964,92 146,49 1015,26 146,49 70,00 1,96 0,49
78 1106,82 171,14 1160,30 171,14 80,00 1,96 0,49
82 1163,58 175,50 1218,32 174,05 84,00 1,96 0,49
88 1248,72 188,55 1305,34 188,55 91,00 1,96 0,49
92 1305,48 200,15 1377,86 210,30 101,00 1,96 0,49
98 1390,62 210,30 1450,38 200,15 94,00 1,96 0,49
102 1447,38 217,56 1522,90 217,56 105,00 1,96 0,49
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
 Realizar cálculos de incertidumbre.
1ER MANÓMETRO
Kg lb/in² INSERTIDUMBRE
1 14,19 0,00
2 28,38 0,71
4 56,76 1,06
5 70,95 1,77
3 42,57 0,71
7 99,33 1,77
7,2 102,168 0,00
7,4 105,006 1,06
7,6 107,844 178,54
6 85,14 1,77
9 127,71 0,00
8 113,52 0,00
10 141,9 0,00
2DO MANÓMETRO
8 113,52 0,00
9 127,71 0,00
10 141,9 0,00
11 156,09 0,00
12 170,28 0,00
14 198,66 0,00
16 227,04 0,00
18 255,42 0,00
24 340,56 0,00
34 482,46 0,00
44 624,36 0,00
54 766,26 0,00
64 908,16 0,00
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
3ER MANÓMETRO
8 113,52 0,00
18 255,42 0,00
28 397,32 0,00
38 539,22 0,00
48 681,12 0,00
58 823,02 1,77
68 964,92 0,00
78 1106,82 0,00
82 1163,58 3,54
88 1248,72 0,00
92 1305,48 24,75
98 1390,62 24,75
102 1447,38 0,00
 Realizar Tabla de errores

1er Manómetro
ASCENSO DESCENSO
VALOR %ERROR %ERROR
TEORICO
1 14,19 22,65% 19,80% 22,65% 19,80%
2 28,38 11,41% 12,76% 12,43% 9,23%
4 56,76 6,04% 9,23% 6,81% 12,76%
5 70,95 5,28% 5,71% 6,30% 8,53%
3 42,57 9,03% 10,41% 8,34% 10,41%
7 99,33 3,67% 4,70% 4,40% 6,71%
7,2 102,168 2,92% 5,71% 2,92% 5,71%
7,4 105,006 2,90% 4,76% 3,32% 6,66%
7,6 107,844 2,88% 4,78% 65,03% 4,78%
6 85,14 4,77% 3,36% 5,62% 6,88%
9 127,71 2,21% 4,93% 2,21% 4,93%
8 113,52 2,21% 4,83% 2,21% 4,83%
10 141,9 2,21% 2,89% 2,21% 2,89%
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
2do Manómetro
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
ASCENSO DESCENSO
VALOR %ERROR %ERROR
TEORICO
8 113,52 2,21% 3,95% 2,21% 5,71%
9 127,71 2,21% 1,79% 2,21% 5,71%
10 141,9 2,21% 0,63% 2,21% 0,07%
11 156,09 2,21% 2,50% 2,21% 3,15%
12 170,28 2,21% 4,53% 2,21% 4,53%
14 198,66 2,21% 3,19% 2,21% 4,20%
16 227,04 2,21% 4,83% 2,21% 5,71%
18 255,42 2,21% 1,79% 2,21% 2,58%
24 340,56 2,21% 2,77% 2,21% 4,83%
34 482,46 2,21% 1,56% 2,21% 2,60%
44 624,36 2,21% 2,50% 2,21% 2,50%
54 766,26 2,21% 1,79% 2,21% 1,79%
64 908,16 2,21% 1,30% 2,21% 1,30%
3er Manómetro
ASCENSO DESCENSO
VALOR TEORICO %ERROR %ERROR
8 113,52 75,72% 40,54% 75,72% 89,43%
18 255,42 82,96% 19,25% 82,96% 91,78%
28 397,32 83,57% 9,51% 83,57% 92,20%
38 539,22 83,86% 7,59% 83,86% 92,40%
48 681,12 84,67% 8,60% 84,67% 92,51%
58 823,02 84,32% 5,74% 84,23% 92,59%
68 964,92 84,82% 5,22% 84,82% 92,75%
78 1106,82 84,54% 4,83% 84,54% 92,77%
82 1163,58 84,92% 4,70% 85,04% 92,78%
88 1248,72 84,90% 4,53% 84,90% 92,71%
92 1305,48 84,67% 5,54% 83,89% 92,26%
98 1390,62 84,88% 4,30% 85,61% 93,24%
102 1447,38 84,97% 5,22% 84,97% 92,75%
 Realizar Graficas de ascenso y descenso.
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
1ER MANÓMETRO - GRÁFICA PATRÓN

160
f(x) = 26.02 exp( 0.15 x )
140
120
100
lb/in²
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1ER MANÓMETRO - ASCENSO

160.00
140.00
f(x) = − 0 x⁶ + 0.09 x⁵ − 1.58 x⁴ + 13.04 x³ − 54.02 x² + 117.39 x − 59.75
120.00
100.00
lb/in²
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
14.19 28.38 56.76 70.95 42.57 99.33 102.17 105.01 107.84 85.14 127.71 113.52 141.9
lb/in²
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
1ER MANÓMETRO - DESCENSO

160.00
140.00 f(x) = − 0.01 x⁶ + 0.22 x⁵ − 3.29 x⁴ + 23.77 x³ − 85.8 x² + 158.74 x − 77.97
120.00
100.00
lb/in²
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
14.19 28.38 56.76 70.95 42.57 99.33 102.17 105.01 107.84 85.14 127.71 113.52 141.9
lb/in²
2 DO M A N ÓM ETR O - GRÁ FICA PA TRÓN

1000
900
f(x) = 8.22 x² − 53.2 x + 201.54
800
700
600
lb/in²
500
400
300
200
100
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
2 DO M A N ÓM ETRO - A SCEN SO
1000.00
900.00 f(x) = 8.4 x² − 54.38 x + 205.99

800.00
700.00
600.00
Tlb/in²
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
113.52 127.71 141.9 156.09 170.28 198.66 227.04 255.42 340.56 482.46 624.36 766.26 908.16
lb/in²
2 DO M A N ÓM ETR O - DESCEN SO
1000.00
900.00
f(x) = 8.4 x² − 54.38 x + 205.99
800.00
700.00
600.00
Tlb/in²
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
113.52 127.71 141.9 156.09 170.28 198.66 227.04 255.42 340.56 482.46 624.36 766.26 908.16
lb/in²
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
3 ER M A N ÓM ETR O - GRÁ FICA PA TRÓN

1600
1400
f(x) = 14.19 x − 0
1200 R² = 1
1000
lb/in²
800
600
400
200
0
0 20 40 60 80 100 120
3 ER M A N ÓM ETRO - A SCEN SO
250.00
200.00
f(x) = 0.43 x^0.85
150.00
lb/in²
100.00
50.00
0.00
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
3 ER M A N ÓM ETR O - DESCEN SO
250.00
200.00 f(x) = − 0 x² + 0.14 x + 8.63
150.00
lb/in²
100.00
50.00
0.00
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
 Análisis de resultados
- En el primer manómetro la incertidumbre mas grande que tenemos es
de 178,54 y el mayor error del 65%, es decir, son errores muy altos que
nos indican que el instrumento tiene que ser calibrado o a su vez
reemplazado por uno nuevo.
- En las gráficas del primer manómetro nos damos cuenta que la
incertidumbre es alta debido a que la grafica presenta picos bruscos.
- En el segundo manómetro tenemos una incertidumbre de 0, y el mayor
error de 4,83%, es decir, el error es considerablemente pequeño que
nos indica que con una calibración el instrumento funcionaria
perfectamente.
- En las gráficas del segundo manómetro podemos observar que tiene
una forma definida, por lo que se puede decir que los datos obtenidos y
calculados no tienen tanto error y con una incertidumbre pequeña.
- En el tercer manómetro teneos errores demasiado grandes por encima
del 70% por lo que se concluye que este instrumento debe ser
cambiado.
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
- En las gráficas del tercer manómetro a pesar que son casi lineales
debido a su poca incertidumbre, por sus errores grandes, no es tan
confiable el uso de este instrumento.
PREGUNTAS:
 Definir lo qué es exactitud, precisión, rango, facilidad de lectura, calibrar,
verificar, medir, error de medición y tipos.
CONSULTAS
 Realizar un proceso industrial en donde se encuentren la mayoría de
instrumentos de medida y explicar que función cumplen cada uno de ellos
en el proceso indicado.
 Grafique y explique para que sirve un convertidor de presión en un
calibrador de manómetros.
 Grafique y explique el funcionamiento interno del convertidor de presión
 CONCLUSIONES,
 RECOMENDACIONES,
 ANEXOS
Elaborado por.
TERMODINÁMICA
12
CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES
Elaborado por.

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LABORATORIO DE CONVERSIÓN DE ENERG ÍA

El manómetro tipo Bourbon, consiste de un tubo en forma de C y de sección

Finalmente, el aparato posee un juego de 4 adaptadores para 4 diferentes

1 Agujero de sangrado 2 Manivela 3 Reservorio de

 Se procede a colocar el manómetro escogiendo la horquilla adecuada para

 Ahora, se gira la manivela en sentido anti horario hasta que el émbolo se

1 atm = 1.033 Kg/cm2 = 1.01325 bar = 14.69 psi

 Cálculos de factor de corrección.

 Realizar cálculos de incertidumbre.

Xt: Presión teórica

La fórmula utilizada será:

 Realizar Tabla de errores

CALCULOS, RESULTADOS Y GRAFICOS:

10 141,9 145,04 146 145,04 146 0,00 0,00

 Realizar cálculos de incertidumbre.

 Realizar Tabla de errores

 Realizar Graficas de ascenso y descenso.

1ER MANÓMETRO - GRÁFICA PATRÓN

1ER MANÓMETRO - ASCENSO

1ER MANÓMETRO - DESCENSO

140.00 f(x) = − 0.01 x⁶ + 0.22 x⁵ − 3.29 x⁴ + 23.77 x³ − 85.8 x² + 158.74 x − 77.97

2 DO M A N ÓM ETR O - GRÁ FICA PA TRÓN

900.00 f(x) = 8.4 x² − 54.38 x + 205.99

3 ER M A N ÓM ETR O - GRÁ FICA PA TRÓN

200.00 f(x) = − 0 x² + 0.14 x + 8.63

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