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Medición de Temperaturas y Presiones

Si bien la definición físico-matemática de temperatura arroja un valor único para cualquier (pequeño) sistema en equilibrio, su medición precisa está lejos de ser un problema sencillo.

Los equipos que mostramos aquí exploran el tema en profundidad y permiten adquirir una valiosa experiencia práctica para seleccionar el dispositivo más adecuado a cada aplicación, y operarlo correctamente, con plena conciencia de lo que representan sus mediciones

  • TD400 Equipo p/investigar sobre las Mediciones de Temperatura y la Calibración de Termómetros
  • TH1-A Equipo p/investigar sobre las Mediciones de Temperatura y la Calibración de Termómetros
  • TH2-A Equipo p/investigar sobre Mediciones de Presión y Métodos para Calibrar Manómetros
Equipo p/investigar sobre las Mediciones de Temperatura y la Calibración de Termómetros TD400
  • Equipo de sobremesa para demostrar, operar, comparar y calibrar distintos tipos de dispositivos destinados a la medición de temperaturas
  • Incluye ocho diferentes dispositivos de medición de la temperatura y muestra sus características y la forma de calibrarlos contra un estándar.
  • Incluye un sensor de precisión que se utiliza como referencia para los demás y un sensor barométrico
  • Un display muestra:
    • la temperatura del sensor de referencia
    • la presión barométrica local
    • el cálculo del punto de ebullición local del agua pura
  • Los estudiantes agregan hielo triturado y agua pura a un recipiente aislado que contiene un calefactor
  • El calefactor de inmersión, cuidadosamente integrado dentro del tanque, calienta el agua continuamente hasta hervirla, dando tiempo para tomar resultados precisos
  • Se incluyen cortes de seguridad por bulbo seco y exceso de temperatura
  • El tanque tiene un grifo de para su vaciado. Esto ayuda a los estudiantes a cambiar el agua caliente con seguridad y rapidez, reduciendo el tiempo del experimento.
  • Como referencia adicional, una tira indicadora de temperatura de cristal líquido, en la parte delantera del depósito de calefactor, muestra su temperatura durante los experimentos
  • A la derecha de la tira indicadora de temperatura, una ventana permite a los estudiantes probar el termómetro térmico de infrarrojo, sobre una superficie de acero negro o cepillado mate, del tanque del calefactor. Esto muestra las limitaciones de las mediciones infrarrojas, causadas por superficies de diferente emisividad
  • El equipo incluye un termo-pozo que trabaja con el termómetro de gas (vapor).
  • Los enchufes en el panel frontal se conectan a circuitos electrónicos y a una pantalla multilínea, que funciona con termocuplas y termistores
  • Los enchufes incluyen resistencias para simular un termistor y mostrar los problemas de añadir resistencias (por ejemplo - cables largos), a sus circuitos de medición
  • Los circuitos electrónicos también incluyen:
    • un amplificador de instrumentación para las termocuplas
    • fuentes de corriente y tensión constantes
    • puente resistivo.
    • estos muestran los problemas con diferentes circuitos de medición y fuentes de alimentación, para dispositivos eléctricos de medición de temperatura.
  • Salida para conectar a un VDAS B [mkii]
Recursos on line

Video en YouTube
Presentación de producto

Equipo p/investigar sobre las Mediciones de Temperatura y la Calibración de Termómetros TH1-A
  • Unidad diseñada para presentar a los estudiantes el concepto de la temperatura y la forma en que pueden utilizarse diferentes técnicas para medir esta variable.
  • Pueden investigarse las propiedades y características termométricas de los dispositivos de medición de la temperatura, y los dispositivos pueden ser calibrados usando puntos fijos generados con precisión y un termómetro de referencia preciso.
  • Temática abordada
    • Conceptos de medición y escalas de temperatura
    • Propiedades termométricas y comportamiento característico de diferentes sensores
    • Estructura de la Escala Internacional de Temperatura (ITS90)
    • Calibración y el uso de puntos fijos
    • Fuentes de error en la medición y la calibración

  • Posibilidades Experimentales
  • Conceptos de medición y calibración
    • Escalas Celsius (Fahrenheit) y temperatura absoluta
    • Conversión de unidades de escala arbitraria a unidades de ingeniería - ecuaciones correlativas
    • Error cero
    • Error de escala
    • No linealidad

    Propiedades y comportamiento característico de diferentes sensores

    • Propiedades termoeléctricas del termómetro de resistencia de platino (TRP), termopar y termistor
    • Termómetro de presión (presión de vapor)
    • Expansión (líquido en vidrio)
    • Velocidad de respuesta y el efecto de una funda

    Estructura de la Escala Internacional de Temperatura (ITS90)

    • La ecuación de referencia TRP y las temperaturas estándar
    • Ecuaciones de corrección

    Calibración

    • Punto de ebullición/punto de condensación - uso de tablas de temperatura de saturación
    • Establecimiento de puntos fijos precisos
    • Punto de hielo o punto triple
    • Calibración primaria de un TRP usando puntos fijos y la ITS90
    • Calibración secundaria de un termopar u otro sensor contra un TRP a diferentes temperaturas del baño de agua

    Fuentes de error

    • Errores estáticos y dinámicos
    • Enlaces térmicos y los efectos del sensor sobre la temperatura a medir
    • Error por conducción
    • Efectos de cables de conexión
    • Efectos de autocalentamiento
    • Tolerancias de fabricación
    • Acondicionamiento de señales
    • Precisión y resolución de indicadores
    • Compensación de uniones frías (para termopares)

    Proyectos

    • Calibración de sensores de temperatura/termómetros alternativos
    • Propiedades de sensores de temperatura alternativos
    • Envejecimiento y deriva

  • Instalaciones/Isumos requeridos
    • 24V 5A
    • Llenado con agua pura: Hipsómetro: 1 litro Baño de agua: 4 litros
    • Fuente de astillas de hielo hechas de agua pura
    Equipo p/investigar sobre Mediciones de Presión y Métodos para Calibrar Manómetros TH2-A Unidad diseñada para presentar a los estudiantes el concepto de la presión y la forma en que pueden utilizarse diferentes técnicas para medir esta variable.
    • Se generan diferentes presiones fijas usando un sencillo calibrador de presión de peso muerto para calibrar los dispositivos de medición.
    • Un manómetro tipo Bourdon y un sensor de presión tipo electrónico se conectan al calibrador para permitir determinar sus características, incluyendo precisión y linealidad
    • Incluye un sencillo calibrador de presión de peso muerto que usa agua por seguridad y facilidad de uso
    • Incluye manómetro de Bourdon y sensor electrónico para la calibración
    • El mecanismo del manómetro de Bourdon es visible a través de la escala transparente
    • El sensor eléctrico puede ser registrado usando una PC (está disponible software didáctico opcional)

    Temática abordada

    • Conceptos de presión (= Fuerza/Área) y escalas de presión
    • Conceptos de medición y calibración
    • Comprender la operación de un manómetro de Bourdon
    • Calibración y el uso de un calibrador de presión de peso muerto
    • Fuentes de error en la medición y la calibración

  • Ejercicios incluidos en el manual (en idioma Inglés)
  • Concepto de presión = Fuerza/Área
    • Visualización de la operación de un manómetro tipo Bourdon
    • Función de un calibrador de presión de peso muerto

    Conceptos de medición y calibración

    • Presión efectiva y presión absoluta
    • Conversión de unidades de escala arbitraria a unidades de ingeniería - ecuaciones correlativas
    • Error de cero
    • Error de escala
    • No linealidad

    Comportamiento característico de diferentes sensores

    • Manómetro de Bourdon
    • Sensor de presión
    • Uso de amortiguamiento para limitar lecturas fluctuantes

    Fuentes de error

    • Fricción, desgaste y holgura (efecto de aumentos/reducciones de presión)
    • Tolerancias de fabricación
    • Acondicionamiento de señales
    • Resolución de visualización

    Calibración en unidades arbitrarias

    • Calibración de un manómetro de Bourdon (desplazamiento angular de la aguja)
    • Calibración de un sensor de presión (tensión de salida del sensor)

    Calibración en unidades de ingeniería

    • Calibración de un manómetro de Bourdon (kNm-2)

    Calibración de un sensor de presión y circuito de acondicionamiento de señales (kNm-2)

    Calibración de circuito acondicionador e indicador usando una señal de referencia Proyectos

    • Calibración de indicadores o sensores alternativos
    • Envejecimiento y deriva

  • Descripción
  • Una unidad de banco diseñada para presentar a los estudiantes la presión, escalas de presión y dispositivos comunes de medición de la presión.

    El equipo consta de un calibrador de presión de peso muerto para generar diferentes presiones predeterminadas, conectado a un manómetro de Bourdon y un sensor de presión electrónico que permiten la determinación de sus características, incluyendo precisión y linealidad.

    El calibrador consta de un pistón y un cilindro mecanizados con precisión, con un juego de pesos que dan un intervalo de operación de 20 kNm-2 a 200 kNm-2.

    El manómetro de Bourdon y el sensor de presión están montados en un bloque colector con depósito independiente que contiene el fluido hidráulico (agua por seguridad y facilidad de uso). Unas válvulas facilitan el cebado, proporcionan un caudal de agua restringido para demostrar la aplicación del amortiguamiento y permiten la conexión de dispositivos alternativos para su calibración.

    El indicador suministrado es un instrumento industrial tradicional de 6" de diámetro, pero incorpora una escala giratoria transparente que permite observar el tubo Bourdon y el mecanismo del indicador. La escala está calibrada en grados de rotación (independiente de las unidades de presión) además de la escala habitual calibrada en unidades de kNm-2.

    El sensor de presión electrónico suministrado incorpora un diafragma semiconductor que se desvía cuando se aplica presión mediante el fluido de trabajo. Esta desviación genera una tensión de salida que es proporcional a la presión aplicada.

    Todas las fuentes de alimentación, circuitería de acondicionamiento de señales, etc., están alojadas en una consola eléctrica con dispositivos de protección adecuados y un interruptor diferencial para la protección del operador. La tensión de salida del sensor de presión es indicada en un medidor digital. Un circuito de acondicionamiento adicional con controles de cero y de intervalo ajustables por el usuario permite visualizar la salida como medidor de presión de lectura directa calibrado en unidades de presión. Ambas señales son enrutadas simultáneamente a un puerto de E/S para su transmisión a una PC si se utiliza un dispositivo de interfaz opcional con paquete de software educativo.

  • Instalaciones requeridas
    • 24V 5A
    • Llenado de agua fría limpia (aprox. 0,1 litros)

  • Accesorios opcionales
    • TH-IFD: Registrador de datos (IFD3 Interfaz y cables)
    • TH2-303: Software educativo para TH2
    • Instrumentos recomendados:
      • Balanza de precisión: (0 - 5 kg)
      • Barómetro: (para determinar la presión atmosférica)
      • Calibrador CC (para demostrar la calibración de la instrumentación)

  • Dimensiones
    • Instrumentación y calibrador de peso muerto: Altura: 0,290m - Ancho: 0,400m - Profundidad: 0,275m
    • Consola eléctrica: Altura: 0,215m - Ancho: 0,225m - Profundidad: 0,290
    • Volumen del embalaje: 0,07 m3