instrumentos de labort. de termo

Upload: juan-martinez

Post on 31-Oct-2015

32 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1. Barmetro de Cubeta

El tubo de vidrio se llena de mercurio, se invierte y se introduce en una cubeta con el mismo metal; la columna y la cubeta actan como vasos comunicantes. La presin atmosfrica acta sobre la superficie libre de mercurio de la cubeta, y lo empuja hacia el interior del tubo. Cuando se logra el equilibrio, el peso de la atmsfera es igual al de la columna de mercurio que alcanza, a nivel del mar, una altura de 76 cm. Barmetro

Dibujo esquemtico de un barmetro.Unbarmetroes un instrumento que mide lapresin atmosfrica. La presin atmosfrica es elpesopor unidad desuperficieejercida por laatmsfera. Uno de los barmetros ms conocidos es el de mercurio.ndice[ocultar] 1Funcionamiento general 2Historia 3Unidades del barmetro 4Tipos de barmetros 4.1Barmetro de mercurio 4.2Barmetro aneroide 4.3Altmetros Baromtricos 4.4Barmetro de Fortin 5Aparatos derivados del Barmetro 6Enlaces externos 7Referencias

[editar]Funcionamiento generalLos primeros barmetros estaban formados por una columna de lquido encerrada en un tubo cuya parte superior est cerrada. El peso de la columna de lquido compensa exactamente el peso de la atmsfera.[editar]HistoriaLos primeros barmetros fueron realizados por elfsicoymatemticoitalianoEvangelista Torricellien elsiglo XVII. La presin atmosfrica equivale a la altura de una columna de agua de unos 10 m de altura. En los barmetros demercurio, cuya densidad es 13.6 veces mayor que la del agua, la columna de mercurio sostenida por la presin atmosfrica al nivel del mar en un da despejado es de aproximadamente unos 760 mm.Los barmetros son instrumentos fundamentales para saber el estado de la atmsfera y realizar prediccionesmeteorolgicas. Las altas presiones se corresponden con regiones sin precipitaciones, mientras que las bajas presiones son indicadores de regiones detormentasyborrascas.[editar]Unidades del barmetroLa unidad de medida de la presin atmosfrica que suelen marcar los barmetros se llamahectopascal, de abreviacin hPa. Esta unidad significa: hecto: cien; pascales:unidad de medida de presin.El barmetro de mercurio, determina en muchas ocasiones la unidad de medicin, la cual es denominada como "pulgadas de mercurio" o "milmetros de mercurio" (mtodo abreviado mmHg). Una presin de 1 mmHg es 1torr(por Torricelli).[editar]Tipos de barmetros

Bargrafo.[editar]Barmetro de mercurioFue inventado por Torricelli en1643. Un barmetro de mercurio est formado por un tubo devidriode unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo lquido.1Si entonces se destapa se ver que el mercurio del tubo desciende unos centmetros, dejando en la parte superior un espaciovaco(cmara baromtrica o vaco de Torricelli).Definido este fenmeno en la ecuacin:

As, el barmetro de mercurio indica la presin atmosfrica directamente por la altura de la columna de mercurio.2[editar]Barmetro aneroideEs un barmetro que no utiliza mercurio. Indica las variaciones de presin atmosfrica por las deformaciones ms o menos grandes que aqulla hace experimentar a una caja metlica de paredes muyelsticasen cuyo interior se ha hecho elvacoms absoluto. Se grada por comparacin con un barmetro de mercurio pero sus indicaciones son cada vez ms inexactas por causa de la variacin de la elasticidad delresorteplstico. Fue inventado por Lucien Vidie en1843.3[editar]Altmetros BaromtricosArtculo principal:Altmetro.Utilizados enaviacinson esencialmente barmetros con la escala convertida ametrosopiesde altitud.[editar]Barmetro de Fortin

Barmetro de Fortin.

Detalles del barmetro de Fortin.El barmetro deFortinse compone de un tubo Torricelliano que se introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel degamocuya forma puede ser modificada por medio de untornilloque se apoya en su centro y que, oportunamente girado, lleva el nivel del mercurio del cilindro a rozar la punta de un pequeoconodemarfil. As se mantiene un nivel fijo. El barmetro est totalmente recubierto delatn, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduacin enmilmetrosy unnoniopara la lectura de dcimas de milmetros. En la posterior hay un pequeoespejopara facilitar la visibilidad del nivel. Al barmetro va unido untermmetro.Los barmetros Fortin se usan enlaboratorioscientficos para las medidas de alta precisin, y las lecturas deben ser corregidas teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir sobre las mismas, tales como la temperatura del ambiente, laaceleracindegravedadde lugar, la tensin de vapor del mercurio, etc.[editar]Aparatos derivados del BarmetroDel barmetro se derivan los siguientes instrumentos: Bargrafo, que registra las fluctuaciones de la presin atmosfrica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una tcnica muy similar a la utilizada en lossismgrafos. Esfigmomanmetro, Registra las lecturas de la presin arterial

2. Manmetro diferencial

Esquema de un manmetro diferencial.Elmanmetrodiferencialmide la diferencia depresinmanomtrica entre dos puntos (P1y P2) de all su nombre.Con base en la figura se puede escribir la ecuacin:

que equivale a:

Donde:=densidaddel lquido manomtrico, generalmente se utiliza elmercurio= densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura (color verde). Si se tratara degas, el trminopodra despreciarse.La sensibilidad del manmetro es tanto mayor, cuanto menor sea la diferenciaSu uso es muy frecuente en filtros en lnea. De esta forma se puede observar fcilmente lo obturado que se encuentra el filtro midiendo la diferencia de presin entre la entrada y la salida del filtro.

3. Vacumetro de McLeod

Smbolo del vacumetro McLeod segn la normaISO3753-1977 (E).

Esquema de funcionamiento de un vacuometro tipo McLeod.

Vacumetro de McLeod de vidrio al se le ha sacado elmercurio.Elvacumetro de McLeodes unvacumetroque mide con gran precisin presiones inferiores a la presin atmosfrica (vervaco). Se utiliza tanto en la industria como en el campo de la investigacin cientfica y tcnica.Dependiendo de su diseo, puede cubrir la medida de presiones desde 10-3a 100mbar desde 10-6hasta 10-2mbar.Fue inventado 1874 porHerbert G. McLeod(18411923).1Aunque an hoy es frecuente encontrarlos formando parte de complejos equipamientos de altovaco, estn siendo sustituidos por vacumetros electrnicos.[editar]Esquema de funcionamientoEl fundamento del vacumetro McLeod consiste en comprimir con mercurio una muestra del gas del sistema sometido a medida con el propsito de lograr mayor sensibilidad aplicando laLey de Boyle-Mariotte.Para medir una presin devacocon el vacumetro de McLeod se parte desde la posicin de reposo, esto es cuando est en posicin horizontal. Luego se lo inclina suavemente para que elmercuriocontenido en el bulbo principal penetre en loscapilares. Cuando el mercurio llega a la linea de corte (aforo), el gas contenido en el capilar de la izquierda queda atrapado y aislado del resto del sistema lo que provoca que, al seguir vertiendo mercurio, aumente su presin.Sea p:la presin que se desea medir, V:el volumen del bulbo ms el del capilar, contado a partir de la lnea de borde, v:el volumen del gas una vez comprimido, cuando el Hg en el capilar de comparacin se enrasa con la lnea de cero, A:la seccin del capilar de medicin, h:la distancia a la cual queda el Hg en el capilar de medicin a partir de la lnea de cero, P:la presin a que se encuentra el gas en el volumen v. Esta presin es igual a la suma de lapresin hidrostticahms la presin que deseamos medir:

Adems

Aplicando laLey de Boyle-Mariotteresulta:

y puesto que, se puede escribir

donde

Sihse mide enmm,Aen mm2yVen mm3, la presinpestar expresada enTorrDebido a que el vacumetro de McLeod comprime los gases para realizar la medicin, los vapores condensables a la presinPno sern censados por el instrumento en cuestion

La medicin de la presin absoluta se hizo necesaria en procesos de refinacin de hidrocarburos, en la desodorizacin de aceites comestibles y en muchos otros procesos de despojamiento y secado a alto vaco.Los vacumetros absolutos (o presmetros) que tenemos en stock son los siguientes:Presmetro de Bennert:Es un vacumetro con tubo en U con uno de las ramas ciegas, evacuado y llenado con mercurio.La rama abierta se conecta al sistema al vaco para medir la presin absoluta.El rango standard es 0 a 160 mm.

Vacumetro de Mc Leod:es un instrumento porttil, ideal para chequear medicin en planta y para calibrar instrumentos en el laboratorio.La probeta de vidrio se tiene normalmente con el tubo capilar de medicin en posicin horizontal.Para tomar la presin absoluta, el conjunto se hace rotar 90.El giro empuja hacia abajo el mercurio, que comprime un volumen fijo de gas en el capilar, ahora vertical, cuya presin absoluta se lee en una escala logartmica.Los rangos standard son 0-10 mb y 0-1 mb.

Vacumetros a termopila:El sistema incluye el tubo sensor con una termopila de metales nobles, un circuito puente y un galvanmetro.Una CA de bajo voltaje calienta la termopila para generar una FEM.Un cambio en la presin y densidad del gas crea un cambio en el calor transferido al gas que enfra la termopila, lo cual causa un cambio de su temperatura y tambin un cambio en la CC que pasa porel galvanmetro, cuya escala no lineal, est graduada en mb.

Vacumetro a cpsula:El elemento de medicinde presin es una cpsula evacuada. La presin a medir se aplica a la caja baromtrica, mientras que la cpsula constituye la referencia de presin nula. El movimiento de la cpsula cuando la presin cambia es transmitido a la aguja indicadora por medio de un mecanismo de engranajes y brazos. El movimiento est cuidadosamente balanceado para minimizar errores de posicin del pointer.La lectura de la presin absoluta es independiente de las variaciones de la presin atmosfrica.

Vacumetro a cubeta:Es un medidorde vaco referido a la presin atmosfrica.La variacin del nivel en la cubeta es de magnitud despreciable.El vaco puede ser ledo directamente en la escala simple, en lugar de restar dos alturas leyendo en el manmetro de tubo en U.El vacumetro de cubeta es un til instrumento de laboratorio para chequear vacumetros tipo Bourdon.El rango standard es 0-800 mm Hg.Trampas:Las trampas procuranproteger los vacumetros de los gases de proceso, suciedad y humedad condensada en las lneas de conexin.El cuerpo es de aluminio fundido.Una tapa con visor permite observar las partes interiores o el nivel de lquido.Las trampas pueden incluir las vlvulas de maniobra.

4. Manmetro de Bourdon

Descripcin: El manmetro de Bourdon consta de un fino tubo metlico de paredes delgadas, de seccin elptica muy aplastada y arrollado en forma de circunferencia. Este tubo (que se aprecia en la fotografa) est cerrado por un extremo que se une a una aguja mvil sobre un arco graduado. El extremo libre, comunica con una guarnicin (parte superior de la fotografa) que se conectar al recipiente que contiene el gas comprimido. Cuando la presin crece en el interior del tubo, ste tiende a aumentar de volumen y a rectificarse, lo que pone en movimiento la aguja.

Manmetro de Bourdon

El tubo Bourdon es un tubo de seccin elptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. Al aumentar la presin en el interior del tubo, ste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un pin. La ley de deformacin del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empricamente a travs de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es de acero inoxidable, aleacin de cobre o aleaciones especiales como hastelloy y monel.El poder lubricante de lquidos hidrulicos vara con temperatura. Las temperaturas excesivamente altas reducen la vida de los lquidos hidrulicos. Tambin hay que tener en cuenta que los materiales, las dimensiones, y el mtodo de fabricacin de los componentes potencia fluida limitan la presin y la temperatura en las cuales un sistema funciona.La mayora de los sistemas de potencia fluidos se proporcionan con los correspondientes manmetros y termmetros para medir e indicar la presin y/o la temperatura en el sistema. Adems, varios interruptores de presin o temperatura excesiva se utilizan para advertir de una condicin adversa de presin o de temperatura. Algunos interruptores incluso interrumpirn el sistema de cuando ocurre una condicin adversa.5. Termopar

Diagrama de funcionamiento del termopar.Untermopar(tambin llamadotermocupla) es untransductorformado por la unin de dosmetalesdistintos que produce unvoltaje(efecto Seebeck), que es funcin de ladiferencia detemperaturaentre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unin caliente o de medida y el otro denominado "punto fro" o unin fra o de referencia.EnInstrumentacin industrial, los termopares son ampliamente usados comosensoresde temperatura. Son econmicos, intercambiables, tienen conectores estndar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitacin es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a ungrado Celsiusson difciles de obtener.El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre determopila. Tanto los termopares como las termopilas son muy usados en aplicaciones decalefaccinagas.ndice[ocultar] 1Linealizacin 2Modalidades de termopares 2.1Tipos de termopares 3Precauciones y consideraciones al usar termopares 3.1Problemas de conexin 3.2Resistencia de la gua 3.3Descalibracin 3.4Ruido 3.5Voltaje en Modo Comn 3.6Ruido en modo serie 3.7Desviacin trmica 4Leyes 5Vase tambin 6Bibliografa

[editar]LinealizacinAdems de lidiar con lacompensacin de unin fra, el instrumento de medicin debe adems enfrentar el hecho de que laenergagenerada por un termopar es una funcin no lineal de la temperatura. Esta dependencia se puede aproximar por unpolinomiocomplejo (de 59 grado dependiendo del tipo de termopar). Los mtodos analgicos de linealizacin son usados en medidores de termopares de bajo costo.[editar]Modalidades de termoparesLos termopares estn disponibles en diferentes modalidades, comosondas. Estas ltimas son ideales para variadas aplicaciones de medicin, por ejemplo, en la investigacin mdica, sensores de temperatura para los alimentos, en la industria y en otras ramas de la ciencia, etc.A la hora de seleccionar una sonda de este tipo debe tenerse en consideracin el tipo de conector. Los dos tipos son el modeloestndar, conpinesredondos y el modelominiatura, con pines chatos, siendo estos ltimos (contradictoriamente al nombre de los primeros) los ms populares.Otro punto importante en la seleccin es el tipo de termopar, elaislamientoy la construccin de la sonda. Todos estos factores tienen un efecto en el rango de temperatura a medir, precisin y fiabilidad en las lecturas.[editar]Tipos de termopares Tipo K(Cromel (aleacin deNi-Cr) / Alumel (aleacin deNi-Al)): con una amplia variedad de aplicaciones, est disponible a un bajo costo y en una variedad de sondas. Tienen un rango de temperatura de -200Ca +1372 C y una sensibilidad 41V/C aproximadamente. Posee buena resistencia a la oxidacin. Tipo E(Cromel /Constantn(aleacin deCu-Ni)): No son magnticos y gracias a su sensibilidad, son ideales para el uso en bajas temperaturas, en el mbito criognico. Tienen una sensibilidad de 68 V/ C. Tipo J(Hierro/ Constantn): Su rango de utilizacin es de -270/+1200C. Debido a sus caractersticas se recomienda su uso en atmsferas inertes, reductoras o en vaco, su uso continuado a 800C no presenta problemas, su principal inconveniente es la rpida oxidacin que sufre el hierro por encima de 550C y por debajo de 0C es necesario tomar precauciones a causa de la condensacin de vapor de agua sobre el hierro. Tipo T(Cobre/Constantn): ideales para mediciones entre -200 y 260C. Resisten atmsferas hmedas, reductoras y oxidantes y son aplicables en criogenia. El tipo termopares de T tiene una sensibilidad de cerca de 43 V/C. Tipo N(Nicrosil(Ni-Cr-Si/Nisil(Ni-Si)): es adecuado para mediciones de alta temperatura gracias a su elevada estabilidad y resistencia a la oxidacin de altas temperaturas, y no necesita delplatinoutilizado en los tipos B, R y S que son ms caros.Por otro lado, los termopares tipo B, R y S son los ms estables, pero debido a su baja sensibilidad (10 V/ C aprox.) generalmente son usados para medir altas temperaturas (superiores a 300 C). Tipo B(Platino(Pt)-Rodio(Rh)): son adecuados para la medicin de altas temperaturas superiores a 1.800C. Los tipo B presentan el mismo resultado a 0C y 42C debido a su curva de temperatura/voltaje, limitando as su uso a temperaturas por encima de 50C. Tipo R(Platino(Pt)-Rodio(Rh)): adecuados para la medicin de temperaturas de hasta 1.300C. Su baja sensibilidad (10 V/C) y su elevado precio quitan su atractivo. Tipo S(Platino/Rodio): ideales para mediciones de altas temperaturas hasta los 1.300C, pero su baja sensibilidad (10 V/C) y su elevado precio lo convierten en un instrumento no adecuado para el uso general. Debido a su elevada estabilidad, el tipo S es utilizado para la calibracin universal delpunto de fusindeloro(1064,43 C).Los termopares con una baja sensibilidad, como en el caso de los tipos B, R y S, tienen adems una resolucin menor. La seleccin de termopares es importante para asegurarse que cubren el rango de temperaturas a determinar.6. Termmetro

Termmetro clnicode cristal.

Termmetro clnico digital.

Un termgrafo, este aparato es capaz de medir y registrar las variaciones de temperatura.Eltermmetro(delgriego(termo) el cul significa "caliente" ymetro, "medir") es uninstrumento de medicindetemperatura. Desde su invencin ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termmetros electrnicos digitales.Inicialmente cuando se fabricaron aprovechando el fenmeno de ladilatacin, por lo que se prefera el uso de materiales con elevadocoeficiente de dilatacin, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fcilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termmetros ha sido elmercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.El creador del primertermoscopiofueGalileo Galilei; ste podra considerarse el predecesor del termmetro. Consista en un tubo devidrioterminado en unaesferacerrada; el extremo abierto se sumerga boca abajo dentro de unamezcladealcoholyagua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el lquido, ste suba por el tubo.La incorporacin, entre 1611 y 1613, de una escala numrica al instrumento de Galileo se atribuye tanto aFrancesco Sagredo1como aSantorio Santorio,2aunque es aceptada la autora de ste ltimo en la aparicin del termmetro.En Espaa se prohibi la fabricacin determmetros de mercurioen julio de 2007, por su efecto contaminante.En Amrica latina, lostermmetros de mercuriosiguen siendo ampliamente utilizados por la poblacin. No as en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizan termmetros digitales.ndice[ocultar] 1Escalas de temperatura 2Tipos de termmetros 3Termmetros especiales 4Termgrafo 5Los termmetros a travs del tiempo 6Vase tambin 7Referencias 8Enlaces externos

[editar]Escalas de temperaturaLa escala ms usada en la mayora de los pases del mundo es lacentgrada(C), llamadaCelsiusdesde1948en honor aAnders Celsius(1701-1744). En esta escala, el cero (0C) y los cien (100C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelacin y de ebullicin del agua, ambos a la presin de 1 atmsfera.3Otras escalas termomtricas son: Fahrenheit(F), propuesta porDaniel Gabriel Fahrenheiten la revistaPhilosophical Transactions(Londres, 33, 78, 1724). El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en elsistema anglosajn de unidades, utilizado principalmente enEstados Unidos.Su relacin con la escala Celsius es: F= C 9/5 + 32 ; C= (F 32) 5/9 Raumur(R), actualmente en desuso. Se debe aRen-Antoine Ferchault de Raumur(1683-1757).Su relacin con la escala Celsius es: R= C 4/5 ; C= R 5/4 Kelvin(TK) otemperatura absoluta, es la escala de temperatura delSistema Internacional de Unidades. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (C), elcero absolutose encuentra a -273,15C y es inalcanzable segn eltercer principio de la termodinmica.Su relacin con la escala Celsius es: TK= C + 273,15[editar]Tipos de termmetros

Termmetro digital de exteriores.

Termmetro de gas a volumen constante. Termmetro de mercurio: es un tubo devidriosellado que contienemercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en unaescala graduada. El termmetro de mercurio fue inventado porGabriel Fahrenheiten el ao 1714. Pirmetros: termmetros para altas temperaturas, son utilizados en fundiciones, fbricas de vidrio, hornos para coccin decermicaetc.. Existen varios tipos segn su principio de funcionamiento:4 Pirmetro ptico: se fundamentan en laley de Wiende distribucin de la radiacin trmica, segn la cual, el color de la radiacin vara con la temperatura. El color de la radiacin de la superficie a medir se compara con el color emitido por un filamento que se ajusta con unreostatocalibrado. Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700C hasta 3.200C, a las cuales se irradia suficiente energa en elespectro visiblepara permitir la medicin ptica. Pirmetro de radiacin total: se fundamentan en laley de Stefan-Boltzmann, segn la cual, la intensidad de energa emitida por uncuerpo negroes proporcional a la cuarta potencia de sutemperatura absoluta. Pirmetro de infrarrojos: captan laradiacin infrarroja, filtrada por una lente, mediante unsensorfotorresistivo, dando lugar a unacorriente elctricaa partir de la cual uncircuito electrnicocalcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas inferiores a 0C hasta valores superiores a 2.000C. Pirmetro fotoelctrico: se basan en elefecto fotoelctrico, por el cual se liberan electrones desemiconductorescristalinos cuando incide sobre ellos la radiacin trmica. Termmetro de lmina bimetlica: Formado por dos lminas de metales de coeficientes de dilatacin muy distintos y arrollados dejando el coeficiente ms alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor detemperaturaen eltermohigrgrafo. Termmetro de gas: Pueden ser a presin constante o a volumen constante. Este tipo de termmetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibracin de otros termmetros. Termmetro de resistencia: consiste en un alambre de algn metal (como elplatino) cuyaresistencia elctricacambia cuando vara la temperatura. Termopar: un termopar o termocupla es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en lafuerza electromotrizque se genera al calentar lasoldadurade dos metales distintos. Termistor: es un dispositivo que vara su resistencia elctrica en funcin de la temperatura. Algunos termmetros hacen uso decircuitos integradosque contienen un termistor, como elLM35. Termmetros digitales: son aquellos que, valindose de dispositivostransductorescomo los mencionados, utilizan luego circuitos electrnicos paraconvertiren nmeros las pequeas variaciones detensinobtenidas, mostrando finalmente la temperatura en unvisualizador. Una de sus principales ventajas es que por no utilizar mercurio no contaminan el medio ambiente cuando son desechados. Termmetros clnicos: son los utilizados para medir la temperatura corporal. Los hay tradicionales de mercurio y digitales, teniendo estos ltimos algunas ventajas adicionales como su fcil lectura, respuesta rpida, memoria y en algunos modelos alarma vibrante.[editar]Termmetros especiales

Termmetro de mxima y mnima.Para medir ciertos parmetros se emplean termmetros modificados, tales como los siguientes: Eltermmetro de globo, para medir la temperatura radiante. Consiste en un termmetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera absorbe radiacin de los objetos del entorno ms calientes que el aire y emite radiacin hacia los ms fros, dando como resultado una medicin que tiene en cuenta la radiacin. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las personas. Eltermmetro de bulbo hmedo, para medir la influencia de la humedad en lasensacin trmica. Junto con un termmetro ordinario forma unpsicrmetro, que sirve para medirhumedad relativa,tensin de vaporypunto de roco. Se llama de bulbo hmedo porque de su bulbo o depsito parte una muselina de algodn que lo comunica con un depsito de agua. Este depsito se coloca al lado y ms bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad est continuamente mojado. Eltermmetro de mximas y mnimases utilizado enmeteorologapara saber la temperatura ms alta y la ms baja del da, y consiste en dos instrumentos montados en un solo aparato. Tambin existen termmetros individuales de mxima o de mnima para usos especiales o de laboratorio.[editar]TermgrafoEl termgrafo es un termmetro acoplado a un dispositivo capaz de registrar, grfica o digitalmente, la temperatura medida en forma continua o a intervalos de tiempo determinado.[editar]Los termmetros a travs del tiempoLa siguientecronologamuestra los avances en lastecnologasdemedicindetemperatura: 1592:Galileo Galileiconstruye eltermoscopio, que utiliza la contraccin del aire al enfriarse para hacer ascender agua por un tubo. 1612:Santorre Santorioda un uso mdico al termmetro. 1714:Daniel Gabriel Fahrenheitinventa el termmetro demercurio 1821:T.J. Seebeckinventa eltermopar. 1864:Henri Becquerelsugiere unpirmetroptico. 1885:Calender-Van Dueseninventa elsensor de temperatura de resistenciadeplatino. 1892:Henri-Louis Le Chtelierconstruye el primer pirmetro ptico.

7. Pirmetro

Un pirmetro ptico.Unpirmetro, dispositivo capaz de medir latemperaturade una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El trmino se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600grados celsius. El rango de temperatura de un pirmetro se encuentra entre -50grados celsiushasta +4000grados celsius. Una aplicacin tpica es la medida de la temperatura demetalesincandescentes en molinos deaceroo fundiciones.ndice[ocultar] 1Inventor 2Principio bsico 3Vase tambin 4Enlaces externos

[editar]InventorEs difcil establecer el inventor de este pirmetro. Pieter van Musschenbroek y Josiah Wedgwood encontraron algo al respecto, que en su tiempo era llamado pirmetro. De todas formas ese aparato no tiene punto de comparacin con los pirmetros actuales[editar]Principio bsicoCualquier objeto con una temperatura superior a los 0Kelvinemite radiacin trmica. Esta radiacin ser captada y evaluada por el pirmetro. Cuando el objeto de medida tiene una temperatura inferior al pirmetro, es negativo el flujo de radiacin. De todas formas se puede medir la temperatura.Uno de los pirmetros ms comunes es elpirmetro de absorcin-emisin, que se utiliza para determinar la temperatura degasesa partir de la medicin de laradiacinemitida por una fuente de referencia calibrada, antes y despus de que esta radiacin haya pasado a travs del gas y haya sido parcialmente absorbida por ste. Ambas medidas se hacen en el mismo intervalo de laslongitudes de onda.Para medir la temperatura de un metal incandescente, se observa ste a travs del pirmetro, y se gira un anillo para ajustar la temperatura de un filamento incandescente proyectado en el campo de visin. Cuando el color del filamento es idntico al del metal, se puede leer la temperatura en una escala segn el ajuste del color del filamento.El pirmetro ptico es un dispositivo que puede medir la temperatura de una sustancia o de un cuerpo sin estar en contacto con ella. El pirometro ms comn es el de absorcin-emisin, y se utiliza para determinar la temperatura de gases.

Usos:

- Se utiliza para medir la temperatura superior a 600 c en molinos donde se funden metales como el acero y cuando se esta formando la cermica

- Medir temperaturas donde la atmsfera o las condiciones impidan el uso de otro mtodo.

- Medir temperaturas promedio de superficies muy grandes.

El pirmetro ptico funciona comparando el brillo de la luz emitida por la fuente de calor con la de una fuente estndar. Esto quiere decir que el pirmetro compara el brillo de luz que sueltan los electrones cuando saltan o regresan de rbita con una fuente estndar. A diferencia de una celda solar que sus electrones brincan gracias a la luz solar, en el pirmetro ptico, los electrones brincan gracias a la temperatura. 8. Termmetro de lmina bimetlicaUntermmetro de lmina bimetlica(termmetro bimetalico) es un dispositivo para determinar latemperaturaque aprovecha el desigualcoeficiente de dilatacinde tres lminas metlicas de diferentes metales unidas rgidamente (lmina bimetlica)..Los cambios de temperatura producirn en las lminas diferentes expansiones y esto har que el conjunto se doble en arco. En la prctica, las dos lminas anteriormente mencionadas se suelen bobinar en espiral o en forma helicoidal, dejando un extremo libre al que se suelda un ndice o es solidario con una aguja indicadora que muestra, realmente, la rotacin angular de la misma sobre una escala graduada engrados centgradoso Fahrenheit. La ventaja de los termmetros bimetlicos sobre los lquidos es su mayor manejabilidad y su gran abanico de medidas. Son ampliamente utilizados en la industria textil y constituyen el fundamento deltermgrafo, ampliamente utilizado enestaciones meteorolgicas.9. LA PLACA DEORIFICIOLa placa de orificio es el elemento primario para la medicin de flujo ms sencillo, es una lamina plana circular con un orificio concntrico, excntrico segmentado y se fabrica de acero inoxidable, la placa de orificio tiene una dimensin exterior igual al espacio interno que existe entre los tornillos de las bridas del montaje, el espesor del disco depende del tamao de la tubera y la temperatura de operacin, en la cara de la placa de orificio que se conecta por la toma de alta presin, se coloca perpendicular a la tubera y el borde del orificio, se tornea a escuadra con un ngulo de 900grados, al espesor de la placa se la hace un biselado con un chafln de un ngulo de 45 grados por el lado de baja presin, el biselado afilado del orificio es muy importante, es prcticamente la nica lnea de contacto efectivo entre la placa y el flujo, cualquier rebaba, distorsin del orificio ocasiona un error del 2 al 10% en la medicin, adems, se le suelda a la placa de orificio una oreja, para marcar en ella su identificacin, el lado de entrada, el nmero de serie, la capacidad, y la distancia a las tomas de presin alta y baja. En ocasiones a la placa de orificio se le perfora un orificio adicional en la parte baja de la placa para permitir el paso de condensados al medir gases, y en la parte alta de la placa para permitir el paso de gases cuando se miden lquidos.

Placa de orificio, concntrica, excntrica y segmentada.Con las placas de orificio se producen las mayores perdidas de presin en comparacin a los otros elementos primarios para medicin de flujo ms comunes, con las tomas de presin a distancias de 2 y de 8 dimetros antes y/o despus de la placa se mide la perdida total de presin sin recuperacin posterior. Se mide la mxima diferencial posible con recuperacin de presin posterior y, con tomas en las bridas se mide una diferencial muy cerca de la mxima, tambin con recuperacin de presin posterior.La exacta localizacin de tomas de presin antes de la placa de orificio carece relativamente de importancia, ya que la presin en esa seccin es bastante constante. En todas las relaciones de dimetros D/d comerciales. Desde D antes de la placa en adelante hasta la placa, la presin aumenta gradualmente en una apreciable magnitud en relaciones d/D arriba de 0.5; debajo de ese valor la diferencia de presiones es despreciable. Pero s en la toma de alta presin, la localizacin no es de mayor importancia, si lo es en la toma de baja presin, ya que existe una regin muy inestable despus de la vena contracta que debe evitarse; es sta la razn por la que se recomienda colocarlas para tuberas a distancias menores de2 pulgadasde las tomas de placa. La estabilidad se restaura a 8 dimetros despus de la placa pero en este punto las presiones se afectan por una rugosidad anormal en la tubera.Desventajas en el uso de la placa de orificio1. Es inadecuada en la medicin de fluidos con slidos en suspensin.2. No conviene su uso en medicin de vapores, se necesita perforar la parte inferior.3. El comportamiento en su uso con fluidos viscosos es errtico ya que la placa se calcula para una temperatura y una viscosidad dada.4. Produce las mayores prdidas de presin en comparacin con otros elementos primarios de medicin de flujos.Cuando el flujo pasa a travs de la placa de orificio, disminuye su valor hasta que alcanza una rea mnima que se conoce con el nombre de vena contracta, en las columnas sombreadas de la figura siguiente, el flujo llega con una presin esttica que al pasar por el orificio, las prdidas de energa de presin se traducen en aumentos de velocidad, en el punto de la vena contracta se obtiene el menor valor de presin que se traduce en un aumento de velocidad, en ese punto se obtiene la mayor velocidad.

Ms delante de la vena contracta, la presin se incrementa, se genera una perdida de presin constante que ya no se recupera, la diferencia de presin que ocasiona la placa de orificio permite calcular el caudal, el cual es proporcional a la raz cuadrada de la cada de presin diferencial.

Existen dos tipos de placas de orificio segmentadas; fijas y ajustables.Orificio segmentado fijo:Se usa para medir flujos pequeos y es una combinacin de orificio excntrico y una parte segmentada, la parte concntrica se disea para obtener un dimetro del 98% del dimetro interior de la tubera, se usa para en la medicin de flujos como son las pulpas y pastas, no es recomendable para lquidos de alta viscosidad.Orificio segmentado ajustable:En este caso la relacin entre el dimetro interior y exterior (0.25-0.85), se modifica por medio de un segmento mvil, el cuerpo de la placa de orificio se fabrica con bridas de conexin similares a la de una vlvula, las guas son de acero al carbn, el material del segmento es de acero inoxidable, se utiliza en tuberas con variaciones de flujo del 10:1 bajo variaciones de presin y temperatura considerables. La relacin entre el flujo y la cada de presin es:

10. Tubo de Venturi1 EnunciadoEltubo de Venturise utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Consiste en un tubo con un estrechamiento, de modo que las secciones antes y despus del estrechamiento sonA1yA2, conA1>A2. En cada parte del tubo hay un manmetro, de modo que se pueden medir las presiones respectivasp1yp2. Encuentra una expresin para la velocidad del fluido en cada parte del tubo en funcin del rea de las secciones, las presiones y su densidad.2 Solucin

La ley de conservacin de la masa establece que en un flujo estacionario toda la masa que entra por un lado de un recinto debe salir por otro, lo que implica que la velocidad debe ser mayor en la parte ms estrecha del tubo

Por otro lado, la ley de Bernouilli establece que para dos puntos situados en la misma lnea de corriente se cumple

Si los dos puntos se encuentran a la misma altura la presin hidrosttica es la misma para ambos, por lo que

Reordenando trminos

Sustituimos la ecuacin de conservacin de la masaAnlogamente

y el flujo volumtrico es

Si la diferencia de presiones se mide a partir de la diferencia de altura en dos manmetros, esto queda

11. Tubo de Pitot

Diagrama del sistema pitot esttico. Incluye el tubo pitot, los instrumentos pitot estticos y las tomas de presin esttica y dinmica.

Tipos de tubos de Pitot.

Uso de los tubos de Pitot en aviacin para medir la velocidad de desplazamiento del avin con relacin a la masa de aire circundante.Eltubo de Pitotse utiliza para calcular lapresintotal, tambin denominadapresin de estancamiento,presin remanenteopresin de remanso(suma de lapresin estticay de lapresin dinmica).Lo invent el ingeniero francosHenri Pitoten 1732.1Lo modificHenry Darcy, en 1858.2Se utiliza mucho para medir la velocidad del viento en aparatos areos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales.Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo, no la media de la velocidad del viento.3ndice[ocultar] 1Teora de funcionamiento 2Referencias 3Vase tambin 4Enlaces externos

[editar]Teora de funcionamientoEn el sitio del esquema adjunto, embocadura del tubo, se forma un punto de estancamiento. Ah la velocidad (v1) es nula, y la presin, segn laecuacin de Bernoulli, aumenta hasta:

Por lo tanto:

Siendo: P0y v0= presin y velocidad de la corriente imperturbada. Pt= presin total o de estancamiento.Aplicando la misma ecuacin entre las secciones y , considerando que v1= v2= 0, se tiene:

Anemmetro tipo Pitot con veleta.

Siendo: y2- y1= L (lectura en el tubo piezomtrico)Luego:

sta es la denominadaexpresin de Pitot.12. Anemmetro

Anemmetro de molinete.Elanemmetroes un aparatometeorolgicoque se usa para la prediccin delclimay, especficamente, para medir lavelocidaddelviento. Asimismo es uno de losinstrumentos de vuelobsico en el vuelo de aeronaves ms pesadas que el aire.En meteorologa, se usan principalmente los anemmetros decazoletasode molinete, especie de diminutomolinode tres aspas con cazoletas sobre las cuales acta la fuerza del viento; el nmero de vueltas puede ser ledo directamente en un contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma), en cuyo caso el aparato se denominaanemgrafo. Aunque tambin los hay de tipo electrnicos.Para medir los cambios repentinos de la velocidad del viento, especialmente en lasturbulencias, se recurre al anemmetrode filamento caliente, que consiste en unhilodeplatinoonquelcalentado elctricamente: la accin del viento tiene por efecto enfriarlo y hace variar as suresistencia; por consiguiente, la corriente que atraviesa el hilo es proporcional a la velocidad del viento.ndice[ocultar] 1Anemmetro lser Doppler 2Aeronutica 3Referencias 4Enlaces externos

[editar]Anemmetro lser DopplerEste anemmetro digital usa un lser que es dividido y enviado al anemmetro. El retorno del rayo lser decae por la cantidad de molculas de aire en el detector, donde la diferencia entre la radiacin relativa del lser en el anemmetro y el retorno de radiacin, son comparados para determinar la velocidad de las molculas de aire.1

Dibujo de un anemmetro lser. El lser es emitido (1) a travs de la lente frontal (6) del anemmetro y es sosegado por las molculas de aire. La radiacin retrodispersada (puntos) reentra y el efecto reflejado se dirige a ese detector (12).[editar]AeronuticaArtculo principal:Aeronutica.

Anemmetro de avin o IAS.En aeronutica, para el control de la velocidad de la aeronave, se utiliza otro tipo deanemmetrode concepcin y apariencia diferente; su funcionamiento est basado en la comparacin de la presin de impacto del aire (presin dinmica) y la presin esttica. Este anemmetro funciona basndose en una toma combinada que se conoce comoTubo Pitot.