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Q;2 / ......, _¿:,.¡~·-.;/
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE QUIMICA
ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA
VERIFICACION DE INSTRUMENTOS DE TERMOMETRIA Y
MANOMETRIA EN UN LABORATORIO DE CALIBRACION
TRABAJO ESCRITO QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
OUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGO PRESENTA
PABLO OLVERA ARANA
1 9 9 1
1f~.JS Ci!N FALLA H OR:GEN
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INDICE
INTRODUCCION
DEFINICION DE TERMINOS
CAPITULO I
PRES ION
l. - ANTECEDEllTES
2.- MANOMETROS PRIMARIOS
I) MANOMETROS DE COLUMNA DE LIQUIDO
a) MAllOMETRO DE COLUMNA DE LIQUIDO EN FORMA,DE
b) MANOMETRO DE MERCURIO TIPO CISTERNA
e) MANOMETRO DE MERCURIO DE CONTACTO MICROMETRICO
II) MANOMETRO DE COMPRESION O MANOMETRO McLEOD
III) MANOMETRO KNUDSEN
IV) BALANZA DE PESOS MUERTOS
a) TIPO SIMPLE
b) TIPO REENTRANTE
e) TIPO HUELGO CONTROLADO
_3.- MANOMETROS SECUNDARIOS
a) MANOMETRO DE BOURDON
b) MANOMETRO DE DIAFRAGMA
e) MANOMETRO DE FUELLE Y RESORTE
PAGINA
1 -
3,
,9
26
30
30
30
~2
32
34
34
d) MANOMETRO PIRAN! DE CONDUCTIVIDAD
e) MANOMETRO DE IONIZACION
f) EL ALFATRON
4,- MANOMETRO DE BOURDON
I) COMPONENTES
II) FACTORES QUE AF'ECTAN EL FUNCIONAMIENTO 'i LA
EXACTITUD DE LOS MANOMETROS DE BOURDON
III) FALLAS QUE SE PUEDEN PRESENTAR EN EL ELEMENTO
ELASTICO
CAPITULO II
CALIBRACION DE MANOMETROS DE BOURDON
l.- CONDICIONES DE CALIBRACION
2.- PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION
3.- PROCEDIMIENTO DE AJUSTE
DE BOURDON TIPO 11 C11
CAPITULO III
TEMPERATURA
l.- ANTECEDENTES
2.- CLASIFICACION DE LOS TERMOMETROS
I) TERMOMETROS DE RESISTENCIA ELECTRICA
a) TERMOMETRO DE RESISTENCIA DE RODIO-FIERRO
b) TERMOMETRO DE RESISTENCIA DE GERMANIO
e) TERMOMETRO DE RESISTENCIA DE PLATINO
II) TERMOPARES
III) TERMISTORES
36
36
38
39
39
40
60
62
75
77.
80
80
81
81
82
IV). TERMOMETROS D.E LIQUIDO .. Et/ VIDRIO:
J • - GENERALIDADES DE. LOS · TERMOMETROS DE· .LIQUIDO
EN VIDRIO
CAPITULO IV
CALIBRACION DE TERMOMETROS . DE LIQUIDO EN VIDRI.o
l.- REQUISITOS QUE.DEBE CUMPLIR UN TERMOMETRO
PARA SER ACEPTADO PARA SU CALIBRACION
2.- TRAZABILIDAD
J.- PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION
4.- METODO PARA ELIMINAR BURBUJAS DE
TERMOMETROS DE LIQUIDO EN VIDRIO
5.- PREPARACION DEL PUNTO DE FUSION DEL HIELO.
6.- CORRECCIONES A·LOs TERMOMETROS DE LIQUIDO.
84
84
89-·
90
- 90
REFERENCIAS 101
Apéndice A: REPORTE DE cALisRACicm DE MA!IOMETRos lOJ
Apéndice B: REPORTE DE·CALIBRACION DE TERMOMETROS 104
INTRODOCCION
Actualmente se vive en· Méxi'éo un proceso de adecuación de la
tecnolog1a a las exitjenciaS · del ~undo desar-rollado para poder ser
competitivo a nivel internacional. ·La,apertura comercial ha puesto
de manifiesto la necesidad de que la industria nacional compita en
el mercado internacional con sus productos para lo cual es
necesario, -entre otras cosas,·- ·establecer-- programas de aseguramiento
de la calidad y reestructurar la tecnologla de tal manera que se
logre obtener productos que sean competitivos en precio y calidad a
nivel internacional.
Para lograr que los prod':lctas· mexicá.nos,._.puedan .competir a nivel
internacional es necesario ~-~,:;_~-~. ·:eabric.juen en base· a ·normas
º·-':.' :.-·· ,-.·-.:-,·· - •. . actual, que generalmente .. ~s· ~if~t:~.~te.'~~ 1~-~ normas int~rnacionales;
lo que dificulta 91 acce·~c; de ... l~S' Pr~dUCi:os.: m'exiCaOoS ai mercad0
internacional.
Actualmente se ha -znanifestaao·--1a -importancia -da la -metrologla·-1'.!n el
aseguramiento de la calidad, ya que ésta permite tener la
confiabilidad necesaria en la medición de los parámetros cr!ticos
de un proceso. La manera de garantizar que los instrumentos
utilizados para medir los parámetros criticas indican
2.
correctamente, es por medio de una calibración con un. instrumento
patrón que mida la misma variable pero con mejor _exactitud. El ,-- . ' ..
proceso· de calibración se debe efectuar periódicamente yii ~ q~~ l~s
instrumentos tienden a degradar su exactitua·:·con el -~iempo, :uso.- y
condiciones de uso.
La calibración tiene por objeto determinar el· error d~~ .llledl~i¿n de.
los instrumentos .de medición, gclrantizando -·~·~>-i·~~-~::.~~:~:~;~-i_~n-~,~-· se·
realizan correéta e imparcialmente.
Ei __ -prop6sfto de esta tesis es el de presentar los _ procedimientC?s de
calibración de manómetros de Bourd6n y termómetros de liquido en
vidrio, instrumentos destinados a medir presión y temperatura
respectivamente, considerando las pruebas metrol6gicas y las
condiciones especificadas en normas internacionales, (ISO, OIML),
complementadas con diversas normas y trabajos publicados en
revistas especializadas. Además se presenta un panorama gene~al de
los instrumentos utilizados para la medición de ~e~peratu~a y
presi6n.
Debido al gran ndmero de unidades existentes para, expresar la .. .
magnitud de las variables, se ha llegado ~l acuerdO_ de expresar
l!stas·-en el sistema Internacional de Unidades (SI),._ que para las
variables de preslón y temperatura son el - pascal y el kelvin
respectivamente.
•:';;
DEPINICION .DE, , ·-·. ·~· ' .. - . ·:.:> -_:::<:. '.')-'.-:
l.- Alcance·de ~~~i~i'~n'. ~~\k c-LJJ~fo ;·~e ~iG~~s ·de una magnitud y está···nº~~1.~i~i~.- ;. .. ;~cúic:iáC>~-~º,: ::~~~E ri;;ú.ed inr.~rior· y·
supel:-ior:·.:: ·,~/~'.: ',·,•.',)·'· ·<}.~::',;·;:.',:.·:·.": · -~-~; .. ·.:'., ·:r:,~: · .,,..·:· ·' ·- ,'.<'.:'.,~_·::;. ":C (;: .. ·" ,' " . ~:.:~~·-~: ·:;:.~~~::.:>' .. ;,·;. . -. -· -
' :>.:)~--~~.·-·_. __ ~,~. _L-.:~.·.: :·~-:-. :... < :-~:~: -.~::·<~ " ::.·_·-~;· ;{· ... ::..~, :::-~·~,~~- . ::~~·--~ -- ~ =-- - .. -.:::..::.·;-;:._:::-:::,·--;:_:;-: ~«
· ~·~~di~i~~::ªº!::~~:f i~:.nt;a~é:~i~;;!;~:~~í-~'·~:!·~~:~:~:;c;:~;c::~: ~~~ -~~-:- -~~-a~~~o _, __ ;· :~-Í~~~~~--.. -~cd:~~: -~~~di~_i:~-~-·:;~~j __ ·. -iO·s_c- yalores con.ocidos
c~r~~1~~~~-ie_Ü~~~s-~~;~:a~: _i·:una :-~~~ef~·it~d :j·~~~id~~.:;~ ·El resultado de la
.calibración ~~e~lte estimar , los- '-.;~fores de -indicación de un instrumento de mecliciiin. ·· • .
J.- los instrumentos de
m_eCú.~.i·~n ~;:~~:~ ~~i:·i~f~:~:~ri-"·¡~f~~·t~·s .. _SXi~¿~cias metro16gicas destinadas
a conserv~: ~~b•k,~or~j:¡, J~~tro de. !Imites especificados.
4 ;.e E;:CÍ~éj;b~~f~~~ de medici6~'. Resultado .. de· u,namedici6n menos .el. -:':, .. --·
·v~º~I~:z¡en,~:Ü~~1~eJ:._~~rdadero ~:.1a !ª~~~'.'~!<>~~ª-~,: ~~·e_:;:°
si- E~acti~ud de ~edldÍ.ón. E~ la ;~o:~mi~ad entre. el resultado, de una triedici~n y .:.el Z~l:~~' co~-~e~:;-¡·o~~·lm~~~-~-::~~r~·~:~~~-~~ Nota~ "El uso del ~ér~i-nO {•pr~~isi6n 11 '.:~n "~~g~r··d~,:·_-,;ex·~:~titUd" debe
evitarse.
6. - Histére.~iS ~-~;:.Í)·~-~p::{~dac{ :~~-:~~~-.-; inst~~m~~to~~:-~e· .--~~d·¡·~i6~:> d0itde .. la
res pues~~~~- ar Ü~'~:-.;-~-~~~:i. -~~:- ~~trad~ _ci:~~~~~~-.-. d~ ,. ~·~ '.~~ -~-~c~é~~-1·~:--.. -J:· lils
senal,ef! .~:'_~ntraÚ ~r;c~~~nt.;;~. _ -,-,-.- -••··· ~[ :l;: >'
1. ~ •I~c~~t:~~L:~ · de•'· m:dlci6n'f ·. Esh"1¿165; ~~ ~~rli~;~~·~ª · 1;n:~~-~~~~~-:Í~~:Y:~;~-i~~~~-~'.:'C1~~~r~f:'.d~-" ios -6~~i~~s::i:~a:~- ~~~~~:~¡~~:~- -·.1·--
verd:ci~~~ 'de. la ~~~ni~~d medida, -~'.; ,j,~"Z . :.~ce :~~} ( . . · . .-.,·:'- ·,·, .. ·>r <!'? ·}:;:· ;:'.''.·.• , ~::.:~":L;. -:-f r:~-~u~: -·~_;:;_:-: -.- ,
s.- ~~t~;;..a10L d.;; _z.íedici6n. ':\6ciu_i.~ ¿¡~lú~1'ciú~ren6,1~ji~ntrii --. ~¡~~;e~ del.alcance ciaimedici,~f -~ct~'.~~-'Jn~rg~~nfc;Y~t~.,;~.;~---";;;c' ;
··;;-~~ - .o-oo---·-=·-~ --=- ;·,,_¡-' -~-''.]:-':·-··<:o_'= ·",. -:.-'-._;..:'- ~-·,..._,. ;'.:-;,·~... -~/::::·
:-::c:f :;~~t:~t::IJJ:~0dt:~~i~H1;·~!J~ri .. 1~;~;f~:z~~~;~;~1~~:r:::~:: C:úa·nt1-t~ ti ~á~~'iite;.:_;~.~->'~c~_~;:-~ -~~i" .;;L;,~<·.;;:~- ~ ~T~ ·;e_ :}~~~~~~~~--}~:~ -'~ .'e-_¡-~; :00:·~;;¿ ~ I~~~--~-~ .- · :¿,.;:: ·> ~ \
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i o. - Metra1o~ia ... Óani~~ d~ .C:o~~~¡~f~ri~~~ ~~i~hitl~· ¡: if~ ¡~é!Igion;;s ;. _ InÓluye .Ís~;;;it~~} t~¿?:Aci~~ : y pfliiifi~á~ fl"i¡c!Ú~~-~~~ í:<?Ü? .• ias medicicme'.I a .. cua~<J;ii;!I- niv~l . de ~~ai~Üu~)~/:~ JJ~'i~ffi'fk campo d~ lá _cie .. n.ci.a _Y la -•.t .. · .. ¡,._ c ... no,·_._l_o .. 9 1.a:_; _ , ; :e ':'/ . ;'.,.{ ;•){ .··. -- ~,'~.. .':\ . '-''.~
i~~' .co..--o,~¡:' • ~ ..-; .. - • " ~~~-~--"':~:.:-oi~~--::-·~~""?."."t ~-º- ~' ~,-;-·:··
<·_·-~:-~-E; __ .,_.. -~~y-:". ·>~'../-' ;;
ú. - Patr6n. Es un i~strW.ento .• éie ~~ci1~i6~'::~~fon~d~ ~f~~J:in¡r;' r~~li~ar,· conservar
Viü:Oié_S __ con6cidoS
o repr~duci~~~á)_~idJi'!5~:.L~lí',,~ ~~g ?~ri~s para ·. tranS~itit-ioS por '.::··~óomp~~BCi6~_--; a otros
instrUmcntos de medición.
12.- Patr6n In~ernacional.
interna.cional
13.-
, -_ '. - ,' . , ,· : ~,_·'. '
6
11. - Patr6n de· Trábajo. Patr~n .-q¡,~I,~ª~~1:~a{íner1Ee comp.araci6-n a- u~:--p~t~6~ ,--~i~<--;~:f~i~hi!ia·(-~,~-'..:~ti1.izad~ --~~~ánme~t·~-- ·pal-~
contrastar· o ~O~tr61~~"- 1~·9'. i;~~t~~~-t~S '.dé:~·mE!d-i~iiiñ -~-~:f·~-~:_~r~~-~jo~ . < ·.<;-~{;·~· ''.~~--- ·----~--. ' .:.-.· ,,,._:~ ··. (.::. ,:." - _.- _;..,·:
'~-:··;: .:;;-__ ~( ')'>' :f~:-..
18 .- Patr6n de ":~~n~i~1'~,~~ia;;;! P;~6~;~u~~Jii,~~o';~6k~;~i~t.~~ediarto para ~omp")O;;;_ El.n~~~.Ü"~}~~·,i~o~~rti&~n}:,~:~@{~~°:{-;:1~~t~~~nyos · .•. de
medici6n.·; · 'F::• :J. ~'~ :_·:.·.· •;i~' ; ... :., · ·>~··• •o.. . . • . . . • J ·''.>-• ·,_': .. ·.-'·.·: .. _· · - ~;;-___ .-. · :,-~~t>, ·'\:': ._-,- _,:-'.>."(:~_-",?~<· _-,;·;- .. :<· ~--. '.t~:~--~,~!-Y.r::~::'<'."'.'1~'.::·'.'.1~~~ -<·' ·. - ::· .... _:_::
cuando- eL dispositivó 'de)_comp_iu:a¡_~6n\no ·es' .ei;trfotamente :cun -patr6n
:1i:~t.i~!!!iit~ri~~1~~~~~~~s:;: ... ·-;~::.:--:..- '-·,;: ·:>:r~·- <\';'.:,: ~i;:· ·~·. .-:_~:-\: -\~-j.; -."-- .-,·~~:~,.:~"---;··>~~:_· .. ,:: '.··, ;--~-_,:;~~--·s;·.;· .:-.~,-,~---'~·>:.:· / .. _:·,.:·.:_.
de·:'ínecifcioii-es :··: 'piOXiiríidad·~ de ·-~-~ó;¡-~O:_~d~rí'.Ci~~:-~~t~~e: • -":··-· - •• , •• -"C,' - - <-:-. -.-'-1:--"'-·---,·''-;;'--- º"-'·:o·.
d~-~-:~~~u'~i6n·~~<~ ~uces·iva~-;o--dÉf;;~1a\: .. m1s·ma:~:-·-;'m~~¡r;1t.Uci,-: ef~c~uada,i: ~o~ la a~ÚC:a~i6~ d~ la t~t;jlida~ dé' ~~~ ·~cmdiciJ.ones siguientes:
1) mismo método de medici6n,
2) mismo observador,
J) mismo lugar,
4) mismas condiciones de uso,
5) repetici6n en periodos cortos de tiempo.
-La repetibil id ad pue'de expresarse -cü~"iiti~aHvlimenté como una
característica de ·la dispérsi6n de los· resultados·._
20 .- Reproducibilidad de Mediciones: proximidad de --concordancia
entre los resultados de las medicio.nes de .la ~isma ma~nitua'; en ·e.l
7
caso que las meidiéi~ries ·sean efectUadas h·ac.iendo variar las
condiciones, tales como:
· 1) método ·de medici6n,
2) ·Óbservador,
· ·3) instrumentos· de inedici6n,
4) lugar,
5) condiciones de uso,
;~~ ·'.· _' . . . . " : .. -La reproducibilidád púede'' eliPres-árs1! Ctiantitativamente
6) tiempo.
-~·':;:_~-- .
---.-.
. . - . -como· una
•··-Para - que ··una•é exiireSi6ri d~ ía _reproducibÜi?ad';;'s.,a• v~Üda/ es
-~-ne~~-s~·f:{~ o"~~-~-~~:~~i~~~:~ las ~ondi~iolies que-·:.~·e _ha~~-c;:~mbiado;;: 1·:--~.:.J::;. ,.;::,. .. ·:~~;.:-.: :-. :::::)' ~;'.~ , ·. ·:-,_:"
· 2i.~ -~~stit;~nt:~:abfCÍna_l2·~~;y;>i~~~;~1.Z~l' .i~is~~a~~~hi;,~n~~ •
~nidad~;~ _,a·do~t~d:~·: ~-,:,~-~~--~rii-~~-d~~;~~:·P;~-~-:- ~~r~~_rif:~~~~~f.~:re;·~'.~~-~~-í?~-~ Pesas·
y ~e'di~~s;(~G;~). ·•-·• -_- ' -- ... •• '.(~ , •. t t/'• .. · ._-_ .. ··--actu:lm~~;I>~n i?s: fü¡~: u:i~ades -de·. Nota:' el SI est6 fundamentado
base siguientes:
metro, unidad de longitud,
kilogramo, unidad de masa,
segundo, unidad de tiempo,
ampere, unidad de intensidad de -_coiriente:__·eiéCtr-ida'~---
kelvin, unidad de temperatura termodinámi~a,
mol, unidad de cantidad de·sustanc~a,
candela, unidad de intensidad luminosa.
8
22. - Trazabilidad. Propiedad de un resullóado .de medición
c6nsi~tente· en _poder·, re.1acionar10 con los patrone~· 'aProp.iado~,
generalm~nt_e · i~ternacionales O nacioríales, por medio ~e_ ul'!-a cadena
ininterrumpida de comparaciones.
9
sobre
ia unidad ..• interna~i0
onal
.d·;,··fuerza·y ~ es la unidad internacional de· longitud elevada al
cuadrado para representar el área ( 3) •
Para comprender mejor la definición .de pres_i6n no~ podemos_' auxiliar . .
con la fiqura 1, donde se observa ,un.,émboi'o ·ejei~ieri~c;> una .fuerza
sobre un liquido contenido en ·un·· ·ciiindro·;. el cual está• conectado
por medio de vasos comunicánt~~ a '···ctos columnas .. :·de "difel:ente
diámetro donde el liquido se. ené::uentr~ Íi' la misma· altura.
_oi_-;i~ _ --~~;¡_-c_~-~~2-.~-~~-:~~::L2~~ Debido a que
--~.. . --:~' - . ~--· : .. - . '. ; ... ' -·: .- . ' ·: . .._.,. :·' ~ fuerza es igual·: a. me1:sa·.'por ·ac~leraCi6n
masa es igual a densidad por ~olume~: (m~áv) ,'' p~d~nios' presión en función de la altura (h) de la ociiwnn~ de
(F....,g) y
expresar
liquido,
densidad del liquido y la gravedad (g)¡, a.la·cual está sometida:
la
la
la
tubo A
r-¿ I ~-o-"'"-1
cilindro ,; .: :..
F19ura i. o8t.iniCi6n- de pres~6n.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: , ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACIOll DE IllSTRUMEHTOS FIGURA No.1
11
p F, = m g m d V; p = d V_g F
por lo. que
t 19\i~~.+·:~·i:~ '. :. ~~~pe·na-~r- ;·p:r{~-c1P~.1~~rlt_~~:<. a-~::-:{ ia··:.' ;d;-;{~'id~d-·-·:._· Y.2-~~~ítura -·· \:le1· l!qUidOi· la ··cuÚ S~ :mi~,; d~~~~ l~ su~erf~:i~ :~11:1:_7~l.}el •émbolo·
. !la~i:~ ~1nive1éie1-ü~~do.:~~1ás .~oiúiiinas: ¿f{~~;;~."'.;\.· .. ·· -· -· - --- ·-==7~~'-, ~~"-~,- .. ·: .. :~~-~ ~~:~;:;'._---;:;·?,':.·:,,·.=
i;-·'ANTECEDENTES . ···: . . ->,~~-:. ,,-•- ·- - -- -
~:·-,· :,~~~:1_~ ---·~_¿_~--o-.~~- ·~ Las· pr_irner~~- medi~ipnes· de.' p~~~~~~-- c;:_o~~nzarº~ ~Ó~----.~l ~-~·eri~_en·t? d-e-
Torricelli en 1644 ( 4) quien demostr6. la. : e~i~~~nci~ de, la presi6ri ,·· ... " ., ','
atmosférica cuantifica.ndola por . la altura •:~e una ·columna de
mercurio, ver figura 2. En 1648 Blaise Pascal ·ml~l¿/ l/.~resi6ll _atmosférica en la ~ontafia ~u-ae~oome ~~n-· ~~/- -~~:~6~~:tf~:·:·~~---:~;~~~~-~¡·o,. · los reSu1t·aaos de est~· ... exper·imentO se -··~ep~~t·ar6-n e~:-. -d~1S,~:- ~if ~r~~Í:es unida-aes de p~esi-6~,. - '~~:ie~.:'._- r~·~l-es , de :; ~~~~~ri~~. ~ ~i'../ .. ~~,~~;~ ~~-~-~-~- :----~:~. -
•'< •': .-::-·-:~ :· __ e: .; meri::uriC:.uC4r; .,. •
_·:-~(
>"~; '. ·En cis4'6'-Galy-c~zal~t~ di~eno~e1""pi:'imer~medi'd'or-7de'pf'esi6n conoCido~--. ·como, m~~~m~~'ro. ~·.d~ .,~~bo10 -~U·y~-.~p~i~di~i·~' ,~~:«
7
:f~~:~¡~~~mie~t~· ·se ~~s6 en la d~fini6i6n de presi6n P=FfA (S): .
12
FIGURA 2. EXPF.RJMi'NJO DE 10RRICE!J,I
FACULTAD CE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA CE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPRO!lECTO CE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.2
13
En -184 6 Schinz <:Iescubri6 q~8- un tubo- de- forma· curva con sección
transversal eliptica, cambia linealmente su .curvatura cuando se le
somete a una presi6n interna y en 1847 Schinz y Bourd6n patentaron
el instrumento, que se conoce actualmente como manómetro de
Bourd6nC 5). A partir de 1848 este tipo de instrumentos se
utilizaron para medir la presi6n de vapor en las locomotoras< 4l.
En 1871' Desgoffe, disel\6 . un man6metro de émbolo, el cual Pelletier
- l'o consti:-uy.6 en-· Pilr1s --es~ miSm~-.. afio:· can este sistema se ~udieron
: medir presiones de hasta 100.' ~~· (HlOO .. atm) (S), este man6metro ·de
émbolo ~e ~tHi~CI para calibr~r:los.medidores de tubo de Bourd6n,
'' '
En 1882 ~uckholz'disei\6 ün m'ári6metrode.émb~lo que es muy semejante
a1ci~:c¡Ue: s~ uti.li~án ~.:;'t~~i"1;~¡,-~csT: . ,-·;.
2, - MANOMETROS PRIMARIOS i> ~ir?.fi, p '. = .:;;:_,;,_···;,.f._~.~'.::-~ .. --- .
. '""' '_:_'~.l!'-'" ,·.-'._~·;:~,~,- -
Los - ñlanOtñeti·oS pr,imal:-iOS~~:·sorn a'cjU8110s éiii¿/irii.~i~~~:PrS.~ión::- en ~base· a
· las· unida~~6-~un~am~q~~{~~,;·C~a~~}jfr~,~~m~~¡~~~;~~~P~/(º2C>mo' son . el
lnan6metió ~ da,,:·émb010 '.di.'. b~i~n~;a: ;)cie':~ ~~~·o'~\'~G~·r~ris-\Y ~.:id~ -·~an:~metros- de
col~lla d~ ;iqui~~;. :. :r:'.r '<, ';:l. :'f J .. -. ,·, -· ·-~ .. -, . '.\: ·;::",· . i{,\\ ~ .. ,., .. ~::~~-:~_-· -~zE:~-. :::.,:,·
_-i~';·:,-·;·, .. '.. - 'J.·'i-:i" --···-.-·- -- ---. ' ---70=---~-- _,_'"""'-º""'='='---'- --,::- ---~~7-:-:S=-;:;::- r-;7"'-~·-.--:.:=-~--7-o-:=:-"·o-- . .- ..
I) MANOMETROS,',ºEjºLUMÑA'llE\~~~~~?i '/''' . .._. y .·. ' .
Los · man6~et;~~ . d{ m~~~:;i~ 2~'¡;'n : i:;;~ 1~~~,~~~~xtÓ~ ~A~ 'e><~ctos ·.para
medir pr~~ii: ~·,~··.·· e)f'iri{~~~~i~· de ÍOO ·tPa ha~~~. Í..J X 105 Pa.
Dlferentes,ciise~~~:,¡~;hántahfi;;a~~~,;ra ~lf:~en~'as. intervalos.
14
r··· ................ ~
~: .. ~:·~·::·.:.:_:_·: ":': ·::-~:.:}
Figura J. Balanza de pesos muertos de Ruckholz.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUIMICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA_ No·.3
.. """'" '"'' ,,.,,,, ·""~"" ~ .•• '""'*"';...:;,; ~t1 .... l.3*105 PaC7l, ver fiqura NÓ, 4; <:;y: ;:'.>:~\
En este manómetroi c~andO :·~~~:una·, dif~reAé::ia:::de · ~~e·~ibn·~~-:.:~~ljtre ·las
cólumnasi el equilibrio s.e expresa media~~e Íl '~iquient~f:cuac~6n:• ' :·~.·-' . :;;: ,.. ,:J/; ·: -<· :· :.~'/
Pa +. dagh~. + Pe~ + ~vpa .. ~ _Pl)) d~;hb-~ ¡i¿~ -i;ifvpf· ...•....... ',·:.>_~'.:o;;~~ ::,;:,,;~ -:,:.·.\<·~;.
dond~Í .·.· •'ce ''° ~··~ ),:; '"''· ·'~-. :5~'-/ ··~~··· '"":¿ ·~ ~ "'~'" d, q;. h' Y, p F' rÉifii:~r i~)é~sid~d, 'grav.e;iac1;:. al.tura y presión
r~sPe_dt_i-~~~eº~~.-~;:[~~c;>~~i~e~~P-~P-~!~!1-~~~(_a·-:_ia·s:o~~~oi4~1laBC.a:~-,~Y;~:··~;::'.,~vp_-~.es · l~ ~ · ;~¡s¡_¿J1 '~~·~~~i~~¿:~~']'.'• ~:~~~j¡~ y'p;; ~~ i.;; presi6.n d~~fda:ai efecto
., • c· .. ·ª·.· .. · .. P·.····i·rl.· ... ·a• .... ' .. r· ... :·.·i·:'.·d,.a··.,·.•.d~ •. · ... · ..• • 'i•• . . . ,. . .. . - -, - ~ - . -~- .. ,_,.-_ -· ·'·-·-··- :; >Y--:·:<-·-~.:
. : . '"'''" '"' . :~."~'° . ,.~~¡ Oo ,.;,l.t.3 '~"º"" isot6E>icaf t~mperátura y preSi6n: /' , t /
;·(, :;·::~ ',:.
,;_·~··.·. - <:_f ,/~~,;A.:;-: -~e~~-·:···--'<-º--~.~;., .. _
El. efecto de la temperatura . ~~~r: 'Ka J~~~~~ld~d: ~~i • inercudo a
temperaturas cercanas. a 2o~C -~~~d~:.< c-a:iCu1°árse( 'de· ,~.Í~- ·.ecu·aci6n --;. ~
propuesta por Beattie et a1(7l: - ,•.·'"•··. ~--.~'-:. <~:s
:-- --.-_ _,,._ .;,,_ -.. ' ..
d(t, Po) = d(20°c,Po) ¡ (l+A(t-~oº~;+ B(t,.2o0 c¡2¡ i.' -·_' ··.-- ·._-·
donde A = 18115 • 10-8 °c-1
B =·a.a• 10-B·oc-2
----"-c.--.-'---
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUIMICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICl\CIOll DE INSTRUMENTOS FIGURA No.4
·,,·,
consid~rando. · ciue la . densidad
impur.i~~s 11l~n~~es ª i ppm es d(2oºc;Pof:;, ·i:is~s\~;,~g./~3 .ic~i,~ ;.,1;
hacer. menci6n que 'la e>ipané:i6n térmica d.;l m~r;:,urio ·~s\tan
que·~ un·_-· ~-anibio· ·d~-,' ~--~-s mx Produce_-~~ caml?~~ en: -i~~~- 'J~;i~·¡~~d: ~~~ "_,- '. ' .' - ·, ,/·:~:·
EL efecto .'~e la •. presi6n . sobre·. la. _d~~~ida::d1~~. ~~~~~fio >j~e' pJede
calc~liir a P<lrtir d~ ~a ª!9\l~~n~~ ¡;éúa616ii<7) :'.;0'. 7
· ·~·· :,
d(t;~::~·d(t,Po) ·; l ~CK'2t~~r:o~'.-12
F~ .. ~, !!.
· .. ·,~-- ;,-, ·~¡:·~., -.~ .. .=..::.-.:-··, - -···--··-·r.;> ,_._,._. __ -, ·.> ·;c:i" .;;:~' ::.O>~.:,-;<,~--o;~,~~'.-:''-·-- ':<~:~e:;:~ ~-s__·-~~c::-_~¡f~ -~·,:~-~~>--,~ ;;::- _'' --·~ ·-·- --:-::'"' ·,-, -·
- donde -P >.es.:=_~·1a'-'.' ~-rerú.-~n-:kPr'~;~d1~·:- -~-~:· ~i-.,,~~a~6~ét't--o';-.de -~-~r~~i~i~~~-~-;- -1~·-.-, · temperatur~·~J' ' .t'. ;: '', ºi} /,: i'. '( :•. K es l~·.,compre;ibÜÚad del ~er~urio: Í< != !J:a )Ú~o~~l P~n~i> La aceleraci.6n de la gravedad fo¡ ~~ :P~:~e ;c:i;.t<i~in~~s;\f~n~J'l I~.gar
·donde· -va a. uSarse el- man6met?:o :f:ie-.' :-m~:C:~úrió.~~~·p·:~·~>~~;~~di;,-)·de ;::.un·_:;·
9ra_~lm~tro' prev~amente _calib~aqo. e~~,-Ú~ 1~Jg·~~ '~~~-~~:.·::~-~,~~~~-;~6~?:~_~,~~¿~ _-,--~-~{-La· depresi6n capilar del merc~rio e~ dÚi~Ú dEl deténninar·!.debicÍÓ. a
su dependencia con factores que-. af~-~t~;[. la-'.:~-~~-~~-~~-·~. ;~:~~¡~66_-".~~-{~~:: como el envejecimiento del man6metro de mercur'l.o,<la ~ir~~~i6n de'
- --"-~--,...-..o.::.o__~~~~~.:;-~~:::_.,.:~---=-~~;o--~.;_,.:_ --,-~
los cambios de presi~n y diferencias loca1eS en·· ra~-· sUller·ficia·
interna del tubo. El procedimiento para. tomar<en -cuenta el efe_~t~ ... ~ ..
de capilaridad es usar tubos de dHimetro tal, , :que. lá' máxima
capilaridad sea pequeña comparada con otras ___ incerticiU~bi:esª
Para mediciones exactas de presi6n/.la ·pl:-esi6n de v~pQ~· .. ~:.~~.~-.~erdÜ~io_~i· se puede calcular con la siguiente . ecuaéi6n (7) :
18
log PHg = 10.621,~3204 /:T.-.· .. · "
< :-»: .. /:.' ·-":~;:.'·:' :/:::·: Donde, PHg es la presi6n de vapor. dei :merc.;rio ·(en .. Pascales); en el
.--.'. . .... : : , ·-~ e.:: . -., -~- .- ::. -·. ·~:_ : <
intervalo de temperatura (T) de 285 __ a.-}26::_K;_ .--:» . :"- ·. , .. > ,,,:·:··-
Para la determinación de la dÍferenciil~-·de ·: aitllras ·de las· ramas del
manómetro de mercurio se
orientadas por micrómetros, _e.~ use;>:· de"'·catet6Metro-'-Ó~<inte~fer0Di~tr·1~·· - -· -· _;é - -- -,,.~ ---- .:-~,,_;_ ~-,__-,:::
"': -;· _- >-.~ . '. _;- -·. -- -.:-· para el catetómetro hasta o.~_3 µ~ .Pª~.é'.l.: __ e_~ u~o_- ~~ i~~~~-f~:r~~-oet~-~~
óptica para localizar los meniscos y_ rafa __ . láser para ~~_medir~.:~iá
longitud de la columna.
b) MANOMETRO DE MERCURIO TIPO .CISTERNA -.
: :,··:: --/.:·
Este man6mBtro ·es:una .~~a~i'~~f~--~;~~i ~~riOme~ro en· 11 0 11 ._en el''cuaf:una. _,:_, '·-.:- : ._,·:·· - -..
de las .ramas se_:_co,~-~~r~ye_ con:~:~i:i\~~ámB:tro __ mucho mayor al de la otra
rama con lo_ que'.: se.-'~,:log~a-···que.,_el despla,zamiento vertical' del
mercui'i~ er\ el. tubo de.-menor ·diámetr~ ·sea mucho mayor mientras· que
en el tubo de diáme,tro mayor el desplazamiento es muy pequeño
aUnque '1ós CambioS",'de· Pr~si6n. sean relatiVamente grande~- p;;~ 10 que-- -. ... :·
en algunos manómetros de cisterna solo es necesario medir la altura
de la columna de menor diAmetro. El manómetro de cisterna
generalmente se utiliza en el intervalo de 500 Pa a 130 k:Pa. Ver
figura s.
conexión a vac!o
Figura 5. Man6metro de cisterna,
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRtJMENTOS FIGURA No.'5
20
c) MANOMETRo·:·DE MERCURIO DE -·,',.-' ~:'.?~ se ~tiliza como:pa~'r:~ri.cÍ~ r:eierenCia. en el intervalo'de 0.1 Pa a .13
kPa ( 8 l , Este man6me;~o ~.:~t4 construido po~ ~o~•tu~~s ~~ · 38 '. mm de
di4Ínetro~;·int;;r~~;:~Jnt~dds entré -~~~. ~lacá~ d{ ~~.iro inoxidable
con~cta~··vacio; El·-.·Í.Mtrumento tiene. niveles de ·burbuja.para.·poder
~~velarlo. T~mbi~n cµei:it~ con un. -termoposo en ·-la~ Placil:s --inferfor ·
donde se coloca_ un termómetro - de ·¡,r.ec~ .. ión.- para,,· medil:- :.la - .
t~mperatura d~1 _· ~~~~~ri-Ó~ ~ar-a loc~iiZar las- --~~perfic.i~s .de los ,_- .-.- .-.- - . '. .' ' . ..-:.
meniscos de ~e~curio __ tiene puntaS metálicas·~_de '.diátti"etro·--menor de
o. 01 mm que _son guiadas.por .mic~ómetros .de p~eci1iión.: •ver figllra 6. -
·--:·_._\:-~L--'
xzi MANoMÉ.TRo. DE coz.i~l!E~rC>N o' ~~M;;k() M~LEoo '"i·-:,_ ,:.:_
Estos manómetros ~eih1i:a~,:~ri (~i.. i~t~rvalo ~e 400 µPa ·a1 kPa; 8l •.
El fllncfo~áml.~nt~: ~~f~~~~é · ~~~llcar cori ayuda de la figura 7. E:i c_ont_enedól-·· ~6:Y~(~;c~M::;;Se~_~:baja:~-:-_h.asta _que el .nivel- del merclirio -se
encuentrep~~-:b~j'~'~~,l~~~mifi~~ción R, el bulbo Ay el capÚar.B
se enco~~~ar~ri ~~, í~,'fais~ll p~esi~n que la entrada a la Ün~a. de.
v_a~i~·,·P,;i: ~~;;:~~~e:-::~11;··6~~t~_-_qu~_~e1 '-mercurio._ ocupe·· ei · capil_-~~-.B_~l?~-~~!º_-~, -~~ ~eT-¡;;J'¡;'¡:¡,~'do~á~;:i:"°ri{;;y~~n. el capilar. de retérencia. alcance el
vale~ ~;ro. 'f1 ~~l~~en dei capilar por unidad de Úmgil2Üd se
d~sign~ -~'~~----~-=:\~~ \-~i_'.:·~~nera q~e e~. volUmen ·de·"··qa~..'.~n -~:1-~-apil~~- eS:
,21
CARRERA: Q.F.B. FIGURA No.6
CAJU\ERA' i ' , Q,F.B.
22
conexión a vac!o
Figura 7. Miln6metro McLeod.
ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA , VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURAcNo.7
23
Dónde h •es la lonqltud~del .~api.,lar:ocup~~a .•por ,el qas.
Al volumen que ocupa ~l éiapil.;:r, ·;;J. ílhibo y ,\.1 tubo 'abaj;, de la
ramiflcacl6Íi lo llamaremos :vt;; :;~º~ '.1ci ~'1,u.e' la ,Presl6n de gas en el .: '· : ? : . ', - , .,, -·;, ~. ·;::-:. ·, ' " . .
capilar es:;r '.'.<f , .. / ~:,>
;:;q ··~~· p ;~tl~:) '~ .,¿~<.-
'.;· :~ "' .- -
y la presi6n erí el capif¡~ ·¡,•a·: --, :~:- -_-;'.;~.~~~:·
,· .. - ,-- ::'-._:'.={ ~q
. ~-<~:\,'--.
La.' preSi6i1' ~e- ~~:Pr~--~i p_or_ .-¡:~·:; ~J.-i~~~~;-1de :1a COiumna de-'inercuiio: - ---- ·o!.- '.~/-~ - ··.::_:~ __ ,:"~·· -
.( ... ,. ·== th2~·;,~t'.:Xh)~'.;·· --~\~:. .. ~>.:;"'. -~'::~
oebi.do·· a··_-que_· ~º~~~{~·~nt;~~:¡.~h~~ ~e·. \i:~-f:i :'~'; _____ ,,:~'-. . ; o;.. •' > .::.-_/;{':._·:\·'.~ .. -~."~'
··: -~--\~;:i ·;;~;~:-<;:_:_~~;~; ·:· ~:;_-_. - ''.-'
~:->·:::-.. -~- ·,.:;;·:--; '.~\.=:'- -.~:,·_-~. /; :·:-~·-.,·--
Norn1it1men'te 5 lCiS. m~~Íd~:j~s- · ;6L-~-~-d: se ~-~;~si,~~eri. :·comárci,ÍÚ.mE!Í1te .con
una~ escala ~:·~ra~Ü~d-~-(--~~( ·u~'~dB~~s-_:.·-~e -:· P~~~¡~n:>· Lc( . .-__ eXactitUd ~del cmE!dJ\ip;: ~~Lejld~~epE.nde ~prinÓipaÍmente .• dec la• é~~c~itud '.'~onC: que ~se determ~nen los v-olO.mene~ ·;
24
III) .MANOMETRO l<N.UOSEN
Consi~é~ese -~l arreglo mostrado en la figura ª·· 'Dos aspas' y t: jun_to '
con- ., el" ·espejo M están ·montadas en la suspensi6ri~ ··de ~ filame~to
delgado~ Cerca de estas aspas e~tán-:doS placas czllier\t~s · P~ c~da
un~ a una temperatura T~ 'La distancia entre las ~spas y las: pla~as
· eS .. ~enor que· 1a 'tZ.aYectoria_ media libre. del gas que las rod0a. Los
calefaCt.ores se instálan de modo que la temperatura de las ·p1aCas
~ea ·más 'alta que la del gas que las rodea. Las aspas están ~ la
temp_era"t:Ura -del gas _T9 • Las moléculas que chocan con las aspas
'"deSde· -ia~-----piácas"-=calientes tienen una velocidad má.s alta que las
qUe salen de- las aspas, debido a la diferencia de temperatura; por
io- -tA'ñto· _hay una cantidad de movimiento neta impartida a las aspas
C¡u_e __ -_:~se ___ puede medir al observar el desplazamiento angular del
espejo. E1 intercambio total cte cantidad de movimiento con ·1as
aspas es· una función de la densidad molecular, la cual, a ~u -y~.z,
se relaciona' con la presión y temperatura del gas. Entonc-eS'_: pué.de>
ACduCi'i-~~ Una -expresión para la presión del gas ei:i térmirios·:·de:-~~s·
temp~raiúr~~ y _~e la - fuerza medida. - - - - -
temperaturáT-Tg, lar~laci6n esC2l:
p ".4 F·__L
'-''2''-o'~'-~c;c;:,'ci ii,\•· -t. '~':.:- ~<,T~--'T'g __ , __ ~\~'"~·~'i~.~-.~.·: e:;; . ' ' _,_ ·.- ', :·. ·' '.:'>.~·-;:: ·"·.:<:_: ·-- - - , ..
El man6~~r~r :~i~~?~ 'i>~cip~rclaná Lún~ medici6n . a~soluta de la . ; ~:!í-' '.~'·"" ::·'.~- ·.:::-,<,
pre~i6n':Ci~ei es >!ndepe~Jrei\te. del peso i ~6l.~d~1ar idelfg~s: y su interval~ cÍe'. ci¡{er;~l{,;('~~ f~,/ ¡g\-6 ·.·.~~··.···~ 1 ·;a;;,/; p~e~e\i~a~~e ·.como
'plitr:ó-~<~~-r~:.- ~-a-~~i~~:;~'.: ~--~~g~ --ma:~óñl;ét'r?·s;; d~~tfó)ie~ 1~·~-t~;~·~ 'i:~~itéi~::~ ~.:·:> ··-.::'.:":
25
FiqÚra a. Han6metro J<.nudsen.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD. NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS.' QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: AllTEPRO'lECTO DE ·uN PROCEDIM!Ell'fO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.8.
IV) .. BALANZA. DE - ·,-:· "'." >~\· ... ~;< ·,,' ,-
La -b~·1a~~ª :;. d~- ~'p~·~~sr~~~~to·~--;· --
émbolo,· es ~n inst':'ümenf.ó'd.e'med+ci6n que qeneralmente .es.utúizS:do_
C:Omo i>atr'6~-\~-~~·~:.7~~~ÍÍb?!~~-:: :·~án6~etr~-s. :su fllnció:natDié~~:~-- _ S~-<-P~~de
ilustrar co~ '1á ··~i~~ra 9. En el dibujo se esquematl~a·; .;~ sis tenia ·
para la .. cilli)?~a6.i.6ii· _Cie_ un man6tlietro B el cual _es pre~~ri~_~do Por
medio del cóiDprésor X, ~ que acto.a sobre el fluido contenido en el
recipiente R~: ~ª-~do_ la presi6n qenerada poi;_ m~dJo d_e~ _compr~sor es
iqual a la . presión ejercida por la balanza de pesos muertos, --
(mq/A), el émbÓlo tiende a flotar y se puede ·mantener sobre un
nivel de referencia que además; sirve para medir ·-la altura· de -la
columna __ de : liquido que hay _entre __ ei manómetro que se está
calibrando y la - superfi6ie inferior del é:~o;o, P~ra -. qe~~ra;-;ia~ · presión en. los puntos de cali.bra6t~n :d·e -:.une
~eleccio!'lan _las masa~ ne'ces~:C-iaá ·,~p.ár·a _:q~~~r~r esta '.C•,-:-···::;·.·
Existen var.:Í.~s •fact"ofe~ que il_;.¡ita:n '{a: ···~x~~tit"ud de la balanza
pes~s :~·~·ª~-~~S·,:; :_-~~~,.<~~.-~e: .. ios;·.·. P-~¡~ci~ai·~~--:ies ¡~· .. _ fricc::~~n e~tre el
émbolo y el ciÚnC!~Ó: oi:;:> ;a i~·cer~.idu~bre en el área del émbolo; < ... :;:··< ··c".;_::.c.·'
cuando . se ._ encuentran en -equilibrio la presión qenerada por el ::·· ... -.:·' :·,.: __ ·, .. ·" ..,:-::: . . '
com:pi-eso'r .y·', ia<Presi6n debida a·1 ·peso. de ias masas sobre e1 área
de1é~b¿-l~lar;i.:::ci6n~ .. ~·~,;ci;,ceqirando-el émbolo, -(el coeffolerite-
de .fricción ,dinámico es mucho menor que el coeficiente de fricción
estático) y el Usó ·.de· ·suPerficies largas para asegurar un flujo
despreciable de fluido a.trávés del ·espacio anular entre el émbolo
y el- cilindroi 2>, EÍ área sobre la que acttía la fuerza se llama
il.
1
1
-ll\. """ "" "'i
1 i
J '~ f ..: z
" ... e ~ .~ o
" ...
,; o ... ... "' " " .. o
" "' a.
" 'tl .. N e " .... "' "' .;.
"' ... " .!:' ..
FACULTAD DE 1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO 1 . TESIS OUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: 1 ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q. F .B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS i FIGURA No' 9
28
área .efectiva, que depende princlpalmente del huelgo '. <. ,-
émbolo y el cilindro ademas de la viscosidad del .fluido;·'
Generalmente las balanzas de pesos mu·artoS · "m-icien·
diferencial con referencia a la presi6n at~Os·ié~{~~>(~.j_~ }-~~b~,~~~~c-. existen' algunos disef\os a las cuales :se· .les··,:~d~k~~j:~ri~~-.:~!~~-~~-~~~:~.~d~-:.«·· una conexi6n que se puede conectar a una li11ea ,de .yacj.o~iy· as:t poder
medir presi6n -absoluta¡ para lo· - cual'.:' es:.i:\;~~~~·~r'f6'.;:(11d~n~·~·e~\:: i'~;
presi6n de vaciO con una éxactitud • mej6r ~\i:e •la ~~acÚtud ~~ l~ balanza de pesos."mue'rtas·-~- -. -·~-~---' ~ >--:'~::- ~
~\.·'· -- ---e¡ - .:;~ ;?~ ' -
Cuando .. se -utiliza una. balanza de-·· pesos- mueÍ:'tos: p~;i:a· -·~~-lÍ-b~ar-·--
man6metr0s de Bourd6n, 5~ debe consfd~rcl~ ei. (efectÓ. de la é]ravedad·
local y la·' presión hidrostática -generada': por ·tiria~ ·~olumna':'defUq\Jido. Pa~a corregir el ..-facto de' la-gravedad· loca1,>ia .presi6n -
. - . ' ; . . . . ' . ~ ..
"?minal ·.se . debe multiplicar por el. factor. q¡/gs,. donde g{: es·: la
gravedad local y 9s es la grávedad. estándar ''(9 :ao66s:r..,~2¡ ·.a •la .. que-•.
~ormalm~~te_ est~~ rc::~eridas las :~al~nza~:::.d~-; ~~~-6~·:.:~h~~t'6~-~ -:-~;~: ·-~;· -,-~-'.-"..,. ,-'.>c)""'°·:'.·:~~'i ",;; ..... , '· -
_'/~ . . -... ' ;.>~~·:< ~")_.¿ .. ·~ ·cua·n~º .º··se ::',·~~:équier~~,, de,- .··m·~dic·{o~e·s .:/~~S~\1r~~~, -~¿~~:~:Jif&~~Í~~ se·:~~deben ;·:~-~~· - -
conSiderar '..otras. t4ehtBs ·,·_de~·- .':,~;·rot-· ~·~~~b-:~· 1·~?~;'inc'e-rt1d~~bre?~,J.':~-'.ias -"··, _.mas~~, · i~·-. f_i~~·a:hi~-~ ·j d~ .... l:as;;· .ina·~:~~: :::~:~_ .. : ~{ ~i~~-; .::t\·i_ ~-.'~~-~~·:~~·· ,~~~~·r~·\"~1 ::.:: émbolo dE!~i§,"=-'L:l.8c~-~eJ1_'1f6l1~~"\Jl'!'_r_f_i~~a~;;.<iE.l.;::__!iuid~~\r~ESID:\iºbL!a2 -----·
expansi6n · térmica y.·. la . defo,.'.;¡.aci6~ elásÜ~a del. é~bo16' y .el
cilindro, Ver figura :10.
29
émbolo·
pres~on
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUI MICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEl)IMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.10
Se han desarrollado diferentes arreglos émbolo-cilindro para·
mejorar la exactitud y aumentar el· alcance de med.iciÓn e'ni:re.·· .. los
cuales los principales son:
a) TIPO·S'IMPL.E '\
Tipo simple; (Ver 'Úgufa 11) .'. ~;,te 'arreglo ¡:ir~se~i:a. prol>iemas .. a
~.r~~~.~nes- ~~ apr·~~ima·da;~-~ti~~-40UO~~:·i;a;~:;;·~i"~bidO ~-~~-~~~ª ~~~tci~acÍ6~-~·:que pres~·ntart ~-t~~to_:._~1~,:_~éiñb9lO~.~~~~-~º ~:~i:~ -~~·11ndró:~~a1\~a~m,entar:: .-ei~ ~;;~paCi~ -
=·e-o=; ,'.;;'.· -·~·),.
anu1ár e.ntr-t:CéStó~ ,':?~itm·~~tá~do:~"1a· tllga.'·(fé_' ·tiüidé( tl:-ansnifsor : por· -10
que no se puede n;ant~;,~;H~~~~ble .la ~reiÍón por 'inuc~~- Úemp6. - ,~ -
b) TIPO REENTRANTE
Tipo reentrante. Este disello tiene la ventaja• de. que· :1a
presión del fluido act!ia sobre una parte del ext~;io~ ;d~Í~'ciiin~ro evitando que se aumente el huelgo por lo que. s,;·!·pué~e~·&tl1iza~ a
,.;o-·-~.-·-.-. -·~<~:~·:º::-: .. ~ -,' presiones m~s elevadas, el problema con _est·e· man6metro e·s que al
aumentar mucho la presión el huelgo entre. ei émbolo. y eÍ Cilindro
se puede reducir demasiado y asi aumente· la fricción entre limbolo
cilindro. Este tipo de man6metro .. de.limbolo pU:ede:tener·u:n··a1Cal1ce
de medición de 1320 MPa ( 5) .• Ver fiqura 12;
c) . TIPO HUELGO CONTROLÁDO .·:
Tipo h~~l~~ C:o~tf61~do: ~~fa. disell~ es con el que se pueden medir
presfonés m_á.~ alta;, y. C:on mejor. exactitud~ En el medidor de huelgo
~~ ~~
~ .. "' "' <El
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&lº o "' ~ H < !:l Ul H o E; z ,,. n H o z ¡::: ,,. ::¡ o z o ~ o "' "' "' " H n o
"' ¡g.,, "'"' "'"' fJlH H(Jl o z ¡:::
Figura 11.
a.rreglo émbolo-cilindro Upo simple.
Figura 12.
Arreglo émbolo-cilindro ·--tipo re-entrante. -----
Figura 13.
Arreglo émbolo-cilindro - de huelgo c-ohtrol&d-0.,----=-.=--_ _,---o~
32
controlado la distorsi6n elástica . del cilindro es controlada por
una presión externa, lo que representa la ventaja de que el huelgo
puede controlarse a las condiciones 6ptimas de operaci6n a cada
presi6n especifica. Este tipo de medidor se utiliza por el NIST
(anteriormente conocido como NBS) como patrón primariO en el
intervalo de 2 kPa a 2.5 GPa(4l. Figura 13.
J.- MANOMETROS SECUNDARIOS
Los manómetros secundarios, son aquellos que responden - a los
cambios de presión por medio de una propiedad que varia con la
presión, como por ejemplo la elasticidad en los manómetros de
Bourd6n o la conductividad térmica en los medidores 11 pirani" .. Los
manómetros secundarios son aquellOs que tienen una propiedad,
llamada manométrica, la cual varia con los cambios de presión.
a) MANOMETRO DE BOURDON ~-- -. • ,.- ~ • -'.: o
Este manómetro. ·.tal .• vez. sea ,el ºÍn~s; cono~ido'.y htiÚ~ado"de· los
manómetros secÜhdaZ.los •- · i~ ·· ~~~e .. :-~·J,p~~~'.- d':!~:: _ma:~~me~~~ ~i".\~·~1em'ent~-: principal es el ~ubo ·c1¡,' Bo~~dón·;• (ver figura 14!, f qu~~ ~º~ lo
· genera1 •es \l~_t."IJº_tie}~C:ºA6Cn-~~ransversa1 ~i_p_ti~~~en~_!;~~~-~~C--~c~L cerrad~'. 'eri'; ~,un~. :;·.',fé:· 's·u~ .. :.~~t!:-emos; cuando. se- aplica· -·pre"si_6h '.:·.al
interiO~ del t~bo sé p~od~ce una deformación elástié:áL El ext~!lmÓ cerrado- esttÍ .uní.do a: \Jn · éslab6n. que amplifi~a-' la' deio~~a~i6n
:convirtiendo· el ~eipiá~'amien~o en un movimiento angular, de ia agúja
que se ·d~spl'8ia ~:~~~'.~~ ~~a_ :c~,~~~~-la 9fad~ada.
Figura 14
Tornillo de ajuste
FACULTAD DE UNIVERSIDAD. NACIONAL .AUTONOMA DE. MEXICO TESIS PROFESIONAL QUI MICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE un PROCEDIMIENTO PARA LA Q, F, B, VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No. 14
34
Normalmerite-el infervalo 'de· opel;-~c~6fi···de;·"1ó~~_" man·óm~t~~S de -.Bou·rd6n
va desde - 760 mmHg hasta i; 2 G~a ~cin cl~s~' de 'e~a~tit~~ d~\.]. a .;·.:.·-,·: .·_:_,:). __ ··:,. >~~S(:~·
. :.;_;. :-:~;i~t :::_;/;· .· ;,; :_' -... :/·' ::·;··. -,. .. -~~~::/· -.::1'./ i'.:sr~ '"'"~il~~ .,~-~{~\'.:, _ .... _.- '. >-· .
;: .>. :: ·:'f '.C'·· )~:_;,:'!·~ . ¡_;_~~;.:··; ~---~f~ . . ': )'::~ -~ >'. "::·> ·~;;.• . . ··- .. .~~ ... ··.-~.: .. ~'.·.- .: ... :·.•.•.-:.·_· : ·-·.,,-; -·: -·-·" -·~-~.,,'.. :·L~t:,_.::---·
5% del interva10.de·medici6n.
: ·... ·, ,~·r -_,_-~._, _.,. b) MANOHETRCl DE .DIAFRAG~
.· .. ·.·.~ .... ·.·-~.:' :,:,;:·:;.: ~ ... --~i:_:;::: ; ___ <-- . ' ·.·.:::··- <,
si consideramos •. un ><liíi:il'a~a •; piano • ~ci~~~jd.ci' ' a .·. ~~'a . ¡:it::es~6n diferen-Ciii ~-p¡- ~--.. -1:;2 ,-"·'"~-0iao- -_se·:,;i~~'st~a-~ -·~en:·: fa:_ ·fi-~a ~:]._~-~- -~·~1(:,:-~ú~i~a~a se d~fl~l<iona' por ia aé:ci6n: de l~ p~e~i~n {dife_~~ncia1:~ .Esta
éiei:lexi6n se puede 6ua.;tirl.'.;ar po; .. ~c!J.o d~ ' ~,;. t~a~~ducto; . ,. ' '_,
desplazamiento,. ilormalmeiíte ia ·· deilexl.6ri vari~ . en -forñia''r1;~~Í: los increriíento-s de presi6r1, siemP~~ y ... cuari~o :¡-~ ~~fl~~i~~-::'~~~:-:~~~6_r que la tercera parte del espesor del di~f~agma.~2 ); .·.;: _ I:. cE; + .. •.··
"~_"; i:':' c) MANOHETRO DE FUELLE Y RESORTE·
cuando se aplica ·. una ·p~esi6n diferené:iai el fuelle ·sufre un
desplazainlento qúe ·puede .transmitirse al movimiento .de· una>aguja . . sobre· ·.una:. escala graduada. El manómetro consiste de un resorte
dentro de un fuelle, ver figura 16; el resorte proporciona la maYor
parte de la fuerza el6stica que compensa la presi6n diferencial
aplicada. Estos manómetros se utilizan normalmente en el intervalo
-··- de· O a·l HPa· con exactitud del 1 al· 5% del alcance de medfoi6-zi.
35
F
Figura 15. Manómetro de diafragma.
F
Figura 16. Manómetro de fuelle y resorte
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q. F. B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No .15, 16
36
d) MANOMETRO PIRANI DE.CONDUCTIVIDAD TERMICA
eón este tipo de medidor·: se<Pu~dE!n :Ín~dir· presii:>nes no menores .que, ·. ,._
lXlo-3 torr. El ·man6metro Pirani es un dispositivo que mide la
presi6n mediante el cambio de .conductividad tlirmica del gas. Se
coloca un filamento calentado eléctricamente en el interior del
espacio vacio ¡ la pérdida de calor del filamento depende de la
conductividad térmica del gas y de la temperatura del filamento,
mientras m&s baja es la presi6n, m&s baja es la conductividad
térmica y, por lo-tañto, más alta la temperatura del filamento para
una cierta cantidad de energía eléctrica. En el Pirani la medición
se efectda mediante la variación de resistencia del filamento. La
mediCi6n de la resistencia puede realizarse con un circúito- puente
apropiado. (Ver figura 17).
e) MANOMETRO DE IONIZACION
En el manómetro de ionización, de acuerdo a la figura 18, el.cátodo
"caliente emite electrones que son acelerados por la rejilla cargada
positivamente. Conforme los electrones se mueven hacia la rejilla,
producen la ionizaci6n de las molliculas de gas mediante colisiones.
La placa se mantieñe a uri potencial neg-a-tivO, de--lñOdO-- qUe---·CapEa
iones positivos y produce la corriente de placa ip, ,los electrones
y los iones negativos son atra1dos por la rejilla, Produciendo la
corriente de rejilla ig , la presión del gas es proporcional a la
raz6n entre la corriente de placa y la corriente de rejilla,
Figura 19. Han6metro de ionizaci6n radiactiva, "alfatr6n"•
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIEN'W PARA LA 17, 18 Y Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.19
l ·_ip ·p = -.
·s. iij
Donde la constante de prop~~c¡~ní.Íidai s .~se denomina· sensibilidad :··- --~·
del man6metro y está 'en fun~i6n<cié'·;ia>c]ló'ometria del tubo y del Üpo
de gas. Los man6mBtros· d~:;fi·6n-{·i~~-i·~~~~p:~e~~ri ~~~-ir ~~· ·~1 ·intervalo •,':'._-.... , "·-''"
de 0.13 Pa a l.3Xlo76 i>a! A pres'io'!;,~· más altas iíay peligro de
quemar el cátodoC 2 l:i
f) EL ALFATRON
El alfatr6nC 2J, es un man6metro de ionizaci6n radiactiva, mostrado
esquemáticamente en la figura 19. Una pequefta fuente de radio sirve
como emisor de part1culas- alfa. Estas partículas ionizan el gas en
el interior del envolvente del manómetro y el grado de ionización
se determina por la medici6n del voltaje de salida E0 • El grado de
ionizaci6n e~ una funci6n lineal de la presi6n· en el intervalo de
0.1 Pa a 1Xl05 Pa. sin embargo, las características de salida son
diferentes para cada tipo de gas usado.
' . . . .
El limite de presi6n más bajo del. m~~6metro se estabÚc~ _mediante·
la longitud de. la trayectoria' media libre: de las):>ar~1~ulas' ~lfa· comparada con las dimension~:'.~ d~i :e,;v~i,;e·nt~~- ·~A p~esic;>nes-,. m~y bajas, la tray.ectoria media libr~ llega a. ser .ta·n grand<i'que son
probables muy pocas col:isiÓn".!s;,·en el· m~·n6metro· y,··:~~~~:\c;;·~a~t~, ·. Bl
nivel de ioriizáci6n. es inüy-¡iequei\o .- El illfat'tón--.t:ienlf-la-'ventaja
de que puede usarse a presi6n atmosférica lo· mismo c:Jlle en. alto
39
vacío y no· hay que tratar.--con un t'ilamento calieJite~ como- en-· el.
mari6metro .·conVensÜ:>~al --_ae·· ic;>n~zitc.i6n, ··Por _lo ·que-~º "~~Y ~i-~s°~~ de
,'.
inadvertÚ~, del man6rnetro. ·a· aU":s prE!siones (superiora~ a .'1'0~ 1torr ¡;ior accidente un filamentó " debido a una ·exposiCi6n
I) co~ONENTES . '• -.- _-_ , _ _.: ~.:._ ,·' ;._·::~ __ :_'
Losc.;~~on"~~esprincipalesdeun manómetro de Ílourd6n se en la Ú~u;~ 2o y sO'n los siguientes;
'~-. ·:; ----~·~. .~,~;S:-~-~ \'" ·". a) Con~xi6n: ,' E~ .. ~el com¡i.;11.,,;~~. Pii~C:fl'.laJ/~tlci~.elX~n~~mbÍ.Ídti, 'del
Incluye la c.;ne'X16ñ al sist~;nª"~~ preá¡On :Y?sostiene el mO'~imi~nto . -:· / ::.~:¡( ··.·¡ º;~'._;:;,·. ".:.::;~- ,,_,._; ;.~ :;· -·. __ :, ::·:, ·"·\' "". ., ';¿/'ii'.~<-·:-;
eÚsÜcó: ,/Tii~~ ~~~ s~c~i6n. tríuister~al "'eliptlca en ·.:•.::.;: _ _,,~:.:._ - ::::_, _,; . __ :o:. .·'> - ' : ~; - .--
.f or~~- de 11 Cw, h·~1i~:a~d~i: ;;:.~espira~;~_qú·es·se ·-:_def~i-ma - en ·raspuest~ a
los i:ambios"de p~~i{6110j'\ +~'.';•:i'c¡'.', ·~:;':"; .. c>c·"
c) .Punta: Es la· part~;f u~~l ''~Ú ~l~~~~;:~ eiástié:o,
Conecta el ·e·s .. la .. b •. 6:-_n· ·.~·,5.·~.·:::,·-.. ·.\¡r, ~~-~~,;: . ~.~:fil"_. \~it::···>: .. :-·· .<'.".-. ·,,.~-.: - - - - ':"·!~~:,;-°· ;· ," - ' ... ,,,
... d)_ Eslab6n:Li;;:;;ia'.;¡¡~¡:;:¡,i,¡{~i~1''cG~Ú~~i,'t{ .~i~~C>vi~i~rit~ al tubo ·de
:~ur;::mient~i· .• ·····E:\;~ ;pai: ;'iue~;~tf:Lmi~.~ ·•la····.d·~~o~aci6n ···'.~el
y la caja.
b) E.lement.~.
ele~ento eúi'si.iCo
40
f) Aguja: Es el-· componente · q~~ indica la presión.. sobre. una
carátula.
g) Carlltula: ~pm~~nente que conti~ne·i~ escala y nomenclatura. .· .-.'.:.' . :. :-· ·.,, .· ·.:: ;·.;·. . - .. ,• :·. _;
Graduaciones, numéricas. que·; sirvBn- para: leer' ·la: Presión·; h) Escala:
i) caja: contenedor.que soporta, p;o~ege y cub;~ el inecanl~mo.\ j) Ventana: Vidri~• o i1Astl.~o t~a~sparente p~r elJcual s~ la é:a~átula. · ·' · _,,,-, '· ·.-- "'· ·· · ·: · · t'
k) .Anillo ó bisel: :=cC>~~~neht~ que asegura la ventO:n~Ó.ia cája;F 0 ' •
'-;_~i~> . - ·--.:;:_::, :-_ii~~"'~-:.,_·;~_;c: =---· -- < - -·· --·, -- -'º-' - .0.---00.-:=:-_, -=-·;="'-''-- >""- ;~-:;
xx¡ FACTOR~~ ~¿j¡ A~~~~ EL F~~rdNAMU:NT~ Y LA EXA6i~.tJo oíl LOS MANO~~riOs:/~~~:aóUiUi~N :~)·~ ,,:-__ :; - e , ;· .. ··-~ ~ :_'-.-,:~ -,· :~:i.l'c·· _;~::~?1~~- ·_,;;.__-, __ ' . >--:~_::> ·.;-·.\_ " --n, ::-;-~.:-- -
·; - • _;'.:·."~_-:' :'..::-~;;_ '_::~~Y ~¡,.;¡_;~~· .~~~;, . e-~:-: · .. ~~,~~:,
.-.P~i:~-= i,~~, ~ffi{~¡~i:i~~· d;~--~n-.- m~tn6matr-o--·s-e ~d~be~~-t~J:~:·.·:f~:. ~~~ntar: las ___ _ : ,' . . ;·: o·-:·.,. - }-: .. :>· ,"_'-
COndicioneS, .. ~Jnb1eñtales_ del lú9~~·" d6~~e :_· ~·~a:'·:::i~·~:~a~a(i, como la " .. ' ;-.,.,
temperatura; -->la· -. humedad;- - el· polvo, vibraCióíi'es, vapores
co~ro~i~o~:~~-- ~~~., ~~e lrifluye~. en ~~ -exacti~ud:_·y .e~ tiempo de vidB.
ütil -de1 · -instrUmáiito. Estas condiC!Clñes : deben ser consideradas
·• además.·de· 1" exactitud requerida, el alcance de·medici6n y el tipo·
de· conexi6n' más adec':la'da para :la a_dquisición. de un man6metro, de
acué'rdo af uso . que se le . va a dar.
-·- -.· -· ... -o-,-_ -;-=--~-7-~~- --7-
Si la temperatura ambiente
de~:_·: m~~~~-i~-~o"·:··-~a~i~~~-~:~ _: s~--const~~cci6~·>_'.~·J.;b._--~~~~ :~~-~d~»;_ g:~ri~-~~~( fr{ci~~6·~- en·_. ~i .. :mB~_~h~~~~--'. Y-'.'P~r-;:· lo. tánt~ un~ pérdida. ;¡J. e~'ii~titu~>si i:a f;lcci~~ no. é~ Ínuy gra~d~ se . pu~~'en • ~bt~~~r :r~cfJias ~imÜ~r~{ a una J~~~;r~~ura. ~sp~c1fi6a .•
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No
.20
42
El 'material de construcci6n··dBbe Ser--e1 '8.~ec~ádo;·- de acuerdo" ar fluido que se va
el!sticos se construyen de diversos'máteriales para.cumplir co~ los
" diferentes requisitos de resistencia a" la" corrosi6n' Y"
"funcionamiento. Los siguientes sistemas·:- son CaiíS'iderados
potencialmente peligrosos y se deben. evaluar' cuidados"amente: los
sistemas de gas compr:f,mido, de oxigeno, sistemas que ccintengan
hidrógeno, sistemas inflamables, sistemas de fluidos corrosivos
(gases o liquidas), sistemas de vapor de agua, de presión
inestable, de fluidos tóxicos o radioactivos o sistemas instalados
en ambientes peligrosos. Por ejemplo el acero inoxidable" 316 con
amoniaco como fluido transmisor de presión es compatible, pero el
latón o una aleación de cobre-berilio son inapropiados porque- el
fluido transmisor los atacarla. La humedad y los vapores_qu1m~cos
pueden condensarse sobre el mecanismo del man6metro y si existe
polvo en el ambiente se pueden formar pastas o depósitos que pueden
disminuir su exactitud.
cuando el man6metro se instala en u~ lugar donde hay mucha
vibración, -se acelera el desgaste de las partes en movimiento, lo
mismo puede ocurrir cuando se aplica presión que no es estable.
·cuando ·ocurren cambios bruscos de presión se puede modificar la
-rclaci6ñ~entre"la -presión generada y la posición de-la-aguja-sobre;
'1a escala.
PRECAUCION, cuando se calibren manómetros para oxigeno : se debe
evitar que éstos se contaminen con aceite o, hidrocarburos
provenientes del sistema de calibración, porque .sL el·., //'•. :.:-, .. ·.;_<
tierie -aceite y se le somete a presi6n con oxigeno .se:'pu.~~-~ p~~~v_ocar
una explo,si6n (9).-, por · 10 que éstos manómetros ~~ __ d_~~~~-<~-~. ·~~'.ii~~~r en un sistema qu·e utilice un fluido manométrico· que-.. -~6 '.:&~·~: ~Ceite·;·o algúri 'Otro- tipo de hidrocarburo que estén './·~i~~~~~~~~·~ . ·~~~o contaminante',¡· dE!1 flui~o;
de .. uso -del man6me.tro t-· ·y se ~-f~~~;~~~ }~~~~~j·~~i~t-~~~\·~~ ;'.·éJ> ,~~b~'-,.".~e ~- .,·,;};_:.~:~~~~?'~~'. .·.;:.,; <~-· :-~:-·(\- ..
. ;_;. : ~-; .--. ·~-' :':..":· · :;: '·-- · :···
b) ·Falla por so~represi6n:[(Se;;c1E!ba;;a~Xa'E!~1i~~cJ6~h·~~ri:>~Pi"e!i6n
interna mayor al limite m~ximo ~e>~~ .. g~ ~C:Íp~;t"r . el ,ele;.{S:ntó.
Bourd6n.
elástico. ',. ·. .·· ~ •• ri. . . . e) Falla p_or corl:Ósí6~_-: ~-~.' c:-c;c\1i-l:e- :_~·cuarido--º-·e-1 ei·~~~~rit~---~-/~l~-~~i~-~:_:~ se-:
debilita por contaminantes ~1',;;ic~~-; t~n'to.~n el .;ifof1n:€.a'~~~ \:omri • • < ~ :: en el medio ambiente. ·.. '"; :-._, - ,·, ';:: ~· :: ,; _,, -'.. >
d) FaÜa . por explosi6~: . aÍJ.vi~~ de¡. ~n~rgl~ explosiva generada_ por ::aiguna . recic.cii6n·:; ~-¡m·¡~~ :,u ::r~~;tJ~~~'. .. ~: en',
presencia de hidrocarbúr.os.
, CAPITULO :II
CALIBRACIO~: Di MANOME'l'ROS DE BOORDON
1.- CONDICIONES [)E,~A~IBRACIO~ ---'--:;~.;::~~'.·-
44
Para ·~~~f~:&f~~{~- .)·a .;·~~libración :.de __ -un manómetro de Bourd6n es
~~ces-~~i~~:::···~0~6c~~· y~ con:trolar las coJldicion~~:- ~~bient~-{~5- que
irifluyen ·en su funcionamiento, por lo que-se _r.ecomienda:
a_)- El local donde se efectíien las calibraciones debe· tener las
condiciones ambientales adecuadas para e~te prop6si~o,-· para lo cual
es recomendable utilizar un sistema de aire acondiciOnado p_ara
obtener un control de temperatura y evitar la pres~ncia _de polvo
que perjudique el funcionamiento tanto del patrón como del
manómetro a calibrar, todos los instrumentos deben estar limpios,
libres de grasa y polvo.
b) Cuando se calibre con balanza de pesos muertos, ésta debe estar
instalada y nivelada sobre una base firme con tornillos niveladores
de tal manera que si al colocar las masas sobre el émbolo se
desnivela la balanza, se pueda corregir.este denivel.
c) La temperatura ambiente y del instrumento debe· ser de 20°c, con
una variación que no exceda a l/5 del máximo error permisible. (Una
variación de +3°c produce un error en la indicación de
aproximadamente +0.1% a escala tota1¡(9,lO),
45
P·ara· .log~á1( <:i~e ~r:- mclnómetro:· al~ance la :temperatura requerida para
su cá1ií:iracÍ.6n- es nec;~ario -d;;,jar que se ambiente dentro del
.laborat~~Í.o ;;,l tiempo suficiente.
·(i¡ :La ll~>iedad rel.átiva no debe exceder del aot< 9 l.
_e) No debe· haber vibraci6nes o golpes que ocasionen que la aguja
:::osc-~le con una amplitud mayor a 1/10 de la d~visi6n m1nima< 9l.
f) El madio (gas o liquido) utilizado para transmitir la presi6n -- - . ,- -cua'ndo se efecto.a la calibración (excepto en el caso·- dO.~de;·\S~':-··
·esp6Cifica un medio particular para el i.náti::umen~o. ·.qÚ.~: s8 ·--~stá ·
·verificando) debe ser:
º-·~ un gcis inerte, para manómetros con un ~11;n·1t8~ úiá~i~ó·:~~:ª~i-~;::~lCa~ce de medici6n que no sea superior a 0;5 MPa.
.:_:-.. :_
- ~ un liquido inerte' para instrumentos cuyo 11mi te súperior del
alcance de medición es mayor a o.s MPa _
Nota: Para producir la presión cuando se efectfia la verificación se
puede utilizar cualquier medio (gas o liquido) en instrumentos
para los cuales el cambio de gas a liquido y viceversa no provoca
un cambio en la indicaci6n mayor de 1/5
·permisible(lO),
del máximo error
g) Los patrones de trabajo deben tener una clase de exactitud
significativamente mejor que los instrumentos a calibrar.
Idealmente se recomienda u·na clase· de exactif.Ud diez.·veces.- mejor;
pero es a-Ceptable que sea cuatro-;o:veces--·-Tn~jOi~céuaTidC{-1a-c1ase~-de
exactitud del man6metro a calibrar sea de''o.5% .. a 5%'.- Debido. a la
dificultad de contar con patron.es de e-xceiente.· ·c1a·s·e .d~ e~actitud,
es aceptable que la clase ·de exactitud del patr6n sea solo· dos
46
veces mejor cuando el man6metro que se va a calibrar ·tiene· una
clase de exactitud mejor o igual a o.2stC 11>. h) Los patrones de trabajo del tipo indicadores de-carátula; deben
estar equipados con un dispositivo para eliminar el- er~~r:--::d.;,
paralaje (una cinta espejeada alrededor de la carátula) i ~í"t~m~ño normal de la carátula no debe ser menor de 11.4 cm.-~·4-.5 .~u·ig.~á-~:~) ,;la aguja no debe tener tope, a menos que esté· local¡zad~·-~~o~ ~de6~jo del cero de la escala graduadaC 9 >.
2.- PROCEDIMIEJITO OE CALIBRACION
aj Los -patrones de trabajo 'i los instru111entos:·de --trabájo: deben . :' __ - '.-·: .... ·_,-:-_·: __ .- .. -:
calibrarse antes de usarse y deSiiués "'de-·,-Un_- perioaO·:;de _Uso·."º La
_freéuencia -d~ calibración dependerá de· _l_á- ·¡;.;-biÍ.'¡dad - para conservar
__ )_a .. _e~a~~~t1:1~·-a~r~":~6 __ s~ uso._
b) Para la calibración de manómetros de o;u ·se EieleÓClonan diez
puntos, distribuidos uniformemente sobre la escala··graduada. Para
·manómetros de o. 2% a 5% se ~elecCionan CiÍlco .. puntós ·:de calibración,
dos de los cuales estai"á.n. dentro del 10% de los exti-emos· de la-
escala, uno a· la mitad del afcance de medici6n y los otros-,·aos
intercalados uniformemente sabre la escaia< 9>. e) Purgar el-patr6n y el instrumento a calibrar cuando se.utilice
un liquido como fluido transmisor ya que la Presencia d~:.·ai~~:~~-~,.~~~ -- Pr~\iocar-, que'-1a, presión -sea--inestable~-·----¿- --:--0 -_ .. ---,;.,; .. :·.
d) _ Determinar la resoluci6n del manómetro ·que se va ~ 'caÚbr~°,; d~ -acuerdo al Sigulerite criterio: ·si -~l espeso~ d~ ]_~ a9.i5a!-¿;, iguai
al espacio entre dos divisiones minimas, la:-re-~:olu-C:ión--se~á d~ 1/2._
, .. - ,•
del valor nuniérico de la ·-diyiSiÓ-~_ .~J:~f?a'~:~ -;~~:~:-·~~~~-'.:·~~~,.·--_'.Y~'.c«?:~,: en··. el~ espacio entre dos divisióné~ m1ni~~~. ¡,, resoliÍci6n será. d~ iíJ;
;.,_, • • • • _. • ·~ ·~- '• r ' ,. '
etc .• La resoluci6n que se le pu~de:_'dar''a u~ :1nstrWilen~o¡ an'i.i6qÍ.co --;;; ~-;:--~ ----,-- - -~ 7••;- ··-'" ·- ""';.'. , ~ "
depender! de la capacidad visual del''._óbs~i:vadór;;:-pór • ío'i'que'-~u'e'de
:~r L::fe:::::~tros que se van. a Ltfr~i~~;'. ~¡~:~~i;;¡~~~Li'.:~n;-sci - '
posición normal de trabaj~. La '¡i~~i_cif¿~{,i;a~'',\'c~~üii,;C~ii ~;¡J<._', se ·
instalan los manómetros. eii en, p~s.{c;1~f;;:·V~rt·i~:~-i';:;::ip~r~·y:~ii_ip·ot:La:1~~a
razón no se instala en ésta posici6n\es3~p:}t:an~: ;;:¡~:;~~ b~iib'~~r ' - ' <, • • .- __ - .... ''·.'·' ' •• _:'' •• :,,:-·.· '·._.:·. ___ -.- ':- .'.. ',"· • '
éste instrumento se. coloque' en la' Pc:>sici6n\_~n<.ia ~e', n.Orma'1me~~'e funciona._
f) La aplicáci6_ri de presión se debe hacer én forma lenta· y
continua, para eliminar el efecto de la inerciaC 9).
9)_ ~os puntos de calibración se deben medir en forma ascendente y
descendente para completar un ciclo. Se deben medir dos ciclos
completos; golpeando ligeramente el manómetro antes de tomar cada
lectura, para eliminar el error de fricción. Se debe observar la
lectura antes y después del golpe, si el cambio en la indicación es
mayor al error máximo permitido se deberá limpiar el mecanismo del
man6metro antes de proceder a la calibraciónC 9 l,
h) La indicaci6n del cero (O) se verifica a la presión atmosférica.
La desviación del indice no debe ser mayor al error máximo
permitido, de ·acuerdO a su clase de ex~ctitud. Los manó.metros que
tengan tope· en _la· posición de indicaCi6n cero; el 1ndice deberá
ha~~~"-~ont;~t.;- e~'.;-;;· dl~h.;--t~;~'(iO¡--:-- -
4e
i) una
presi6n iqual a la ·máxima'presi6ri~e-i:i esé:aia.du~ant~ diez nilnutos
antes de proceÍ:ler<il. l~cafl.bril.hl~~(9)J .
j) se. tomarán las l~~~~t"a~ ~í,~~t"~~nd~'el indice de frente al nivel
de la qraí:luaci6n de ia :'ieé:tú~a :~oir~s~~diente;· para evitllr el
error de paralaje~·
k) . cuando se Bourd6n como pat'r~n, (ver
fiqura 21), para medir los puntos de c~libracicSn .. en •. forma __ . - :__ - -
ascendente se aplica presi6i-i Con .. el cOmpr~sor hasta llegar a· Cad8.
1) Después
ascendente
--- ~-e:- - _- -. ;
de tomar el llltimo punto . de calibracii6n en forma
incrementa la presi6n hasta . el . lfmit:~~· ·•~áxÍ.nio _ se
manteniéndolo durante Jo _segu~do-~ y,,- ~o~~~;i~~~~·i6· ,-}~~~-.:.~~"~e~:~~-¡-~~~--· mismos puntos en forma _descend~nte,_ d-~smi.~uy~-~d.~ /}a :'.-'~·pl-esi6~·:. lentamente.
m) Se repite el ciclo completo, ·mi~féndo los ·;i·~~~~ :punt;;s en forma·
ascendente y descenaente. - --~:;_-. ~ <:_f é: ~:-.:'.::·'·'.~ .. --~
n) Si accidenta¡mente ~~; e~,;-~d~·;_:,~e :la · P~~si_óri -~~~-~,~~_io_~~-~~, ~·_se:· debe:;_.
regresar
presi6n
al punto ·ant~;¡~~}~Ü~va~~nt~iri6rem~n¿~ o.· disminuir la
para tomar coi-~eé:~~mei\te.1a·1~cturaCliJ. ti) Si al calibr~r un ~an6~e~r~/e~lste ~na columna de liquido, se
debe· aplicar la correcc.i6~~~c>rP-resí6n~iililrasfáÜca de. acuerdo a la
Donde: Ph
momímeho patrón
0 manómetro o calibrar ·
~válvula 1 .•
pres1on
Figura 21. C.:olibracilin utilizando un m:móretro de DuUnl6n = pattón.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD llACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS . QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIEllTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.21
•'-'::'.-"·
__ :::4.;'_,',
d = Densidad dei f~~l.d~ ~~liiza~6; 91 = Ac .. le~~~¡6~,;~ .. }~~;ef~av~~a~ •• i~cal.······· h =·.:.Al tUra: ·:. e·rit·~~- ,~:1óS~ rÚ V'é·1~~.~~-;·Cte-~·-~ef .tt'r¿n~i·~·
• '-::;--~- - : ·-~- - . :e,-;;;-'-'" - "' - - "' - .. • . ' -
.• man6métro patr6ií y el .. ~.;6~~tro,'.~{sé ;·::~~r~i~~-~~-~r::-. ·';: · - .; .. ;
en . los_·· ma~6~é~;os de · ~ourdi;.; Nota: El
que en
émbolo. La altura (h), es positiva cuando el nivel de ref!'r~~ciÍ.a'.;· del manómetro que se esta calibrando se encuentra arriba del ri'i-~ei-~'.~ de referencia del patrón y negativa cuando está abajo.
o) Cuando se calibra con balanza de pesos muertos, (ver figura 9) ;·-
se seleccionan las masas de acuerdo al punto de calibración. Se -
colocan las masas correspondientes para cada punto de calibración
sobre el porta pesas, una por una, teniendo cuidado de no
golpearlas o rayarlas, utilizando g'uantes de algodón para su
manipulación. Se aplica ·presiOn con el compresor hasta alcanzar el
equilibrio con la presión ejercida por las pesas sobre el émbolo.
cuando está en equilibrio se hace flotar el émbolo a un nivel de
referencia. que generalmente es indicado por el fabricante, se hace
girar con el objeto de disminuir la fricci6n entre el émbolo y el
cilindro ·y· se toma la lectura. La velocidad de rotación debe de ser
la especificada por el fabricante, si la rotación es menor a la
velocidad m1nima la lubricación puede ser defectuosa y las lecturas
erroneas< 12 l.
51
La presión nominal se debe correg~r :po~. gravedad de acuerdo. a la
. siguiente ecuaci6n:
Donde: Pa ,··· '· ... ··,
.Pn ::.·. PreSi6n -,n~m'i~~i· ·<;.:.-_ .. ~,:·;:
g 1 =,Aceleraci6n.de lá g~aveciad.local ... , .
_9s =. Aceleraci6n de' la gravedad esUndar
q) cuando s~ U:tiúia•un'~ -b~lanz~ dé:''p~~¿ .. muertos con una exactitud
mejO_r. (iue )Í::·i~\~~~~·:_:~i~;~~:~f i·~·;{~~~~-¡~-e~-~~--·~~r~~ '. fáétores de corrección
por -lo. que,i\'. ~-~U:~616h ~ara'_i~a_i_f:U:1~~::1a presi6n ,es: (6). " ,._,.,,,·;,
donde:
·.· '' · ~-'.S: 'D'~~-~;'.~~}t;;:~t.J . ~= ¡. rnfg 1 ·p,¡-:·.:..· -"-.:..,..:..__.:..,.._~~=--=------'· i .·'. r;.1;+~11T111;bPn1····
~ao -~'.'.;d~ri~'.i·dad: ci~i- aire de'°ref~rencia·.·-.
densidad del lat6n (ma_sa de ref~r~~cia) ; densidad de las pesas _de i;~ ·ba·i~~ia ..
presión atmosférica.
o: = coeficiente de dilataci6n térmica (igual al
éoeficiente ·del émbolo más el del cilindro) . _
T-· diferénc-ia de temperatura entre··la temperatu_ra
de i;eferencia y la temperatura del émbolo al
momento de realizar la calibració;.,.
b_ = c~ef.Í.ciente de d~formaci6nelástica del émbolo.
52
7-. '"; ··:,. ' • --~
En ·_.esta e-C:Uaci6n ·1a'· m~-~a' :~p~i~adi.:-'.~-~~r~' ~i ~é~7c:~.O. se ;~-~r-~{~~·-. por -s_u
flota-~i:6n~-~·e·n -~:~1 ·' ~ire· cu~~d~-: ias~---m-~S~~(-ae:::-i~·;:;:baia~Za -·,.da:·, pas6·s
muerto~ se. ha~ calib~~-dÓ·:· P~.~-::'_:~~~~~~f~-~J~~-fr.j-: <~!,~~~\~lf~~\:_;:_b~f~~-z~-~--~ci.~·:
-·::::
0
:e i:~::::~ q/:::~r~au~e~:;~;;~;l t}~l~~-~f-f J~~~~~~J~=~t d:_dei.· -_
La densidad del Sire local se puede c:i~icul~r'}a p~rtlr de Ía
siguiente·e~uacionC 6 ), - ·' :-· .,,,/Y.·~-- ¡;;¿ ••----~-~-~ .--- -·- -:-: :, .77·;-~~-r-=~::~~:--,;--. :.-~~le_:~: :,:·: .:"
·ÁcP~~~-.ó.37a3)cP~~~-;p;>-- A;, -
Donde:
A 3.4836611 X io-3 kgK¡m3Pa'
da a cÍensÍdad del aire, en kgfm3
Patm = P.res.!On atmosférica, en-Pá
Psat = presión de saturación,
T = temperatura, en K
H humedad relativa, en fracción _de_cimaL~
-La --presi6n de saturación se puede caléular'- par·a cada_ temperatura
con la siguiente ecuaci6nC 6>.
Donde Eo, Ei,
temperatura, eri'
Eo =_-7.246582
E1 77. 641232
E2 = 5.7447142 X 10-3
.EJ = -S.2470402
: .. / -
Eo(T/k) ~A +.~J: ~CE~(;/~)+ E3 ln(T/I<) .
:;/ .. \ .. ·. ·-_---.. <~~riS~~n~~·~·- ·;'aj~st~das. y-~ T es
53
la
El área efectiva es un· promedio del área del ___ émbolo y el cillndro
corr.egida por dilataci6n térmica y deformaci6n elástica producida
por los· cambios-~e presión:
Donde:
A.0 = área
del cilindro,
atmosférica.
-54 -
~ino~~n~'a ~-,:de-~ lci calibraci6n, en ·,.K. ºNormalmente , ·se ·_;~ide.··)a )~ · .-~1i~~i~_:_ .. -~~-~·::~ a~reg10 émbolo-cilindro por medio de .un.· term6metro•é¡~é-'~e irit;,odÚ~e-en un
termoposo _localizado a esta alt~~-~--. ~~-~s -f~~~-~,~~~-:~~-~:---i~~~#~e~'-eii la
temperatura son: la rapidez de rotaCi6n, ::chuelgo; presión,
viscosidad y conductividad térmica de_l Úu1doC 6).
b = es el cambio en el área efectiva- par· unid.a_~- de cambio en-··1a
presi6n y se puede determinar a partir de_las propiedades elásticas
del ·émbofo y el ·cilindró, consideran-do -l_as·--esf_UerzOs
sometidos éstos en la balanza de 0 pesos.muertos.
r) Si la temperatura es diferente a la temperatura de referencia,
las ~ecturas en un manómetro de Bourdón- se cor~igen·· 0.1%· por c_-a~a·-
30C de variación. La- Corrección -será "ne9at1ya cuando la' bimpe~at-ur-a·
sea ~ªYC?r que la temperatura de referencia y positiva cuando sea
menor< 9>. · s) El-.error máximo permitido, incluyendo- la histéresis, es igual a
±·_o.~ K, para instrumentos nuevos o reparados y de ± K para
instrumentos· en servi_cio, donde K es numéricamente igual al indice
'de-- la .-~ia'se de exacÚtud (lO). Se determina de los datos obtenidos
en· los ·~os ·9iclos ·de P1'.'eSi6n y es . igual al máximo error en los
puntos de p:rUebB.' eri·_ cualquier direc.ci6n. Para los manómetros de
-,-~-~_:_l.%~~~de~.;~xa:c'~i1:U,d·,_,::_ el.: __ er~or_~_deJ;:>e: permanecer dentro de ___ tolerancia __ _
a-nte.~, y dáS~_uéS":.de 'golpear ligeramente el manómetro. El error se
expresa - en porcentaje del Hmite máximo del alcance de medici6n
para·- instrumentos con escal~ unilateral y como un porcentaje del
intervalo de medici6n para instrumentos con escala bilatera1C 9 ,io).
,_t) 'E1 -::~~ror de, hiS~éi-esis no deb~·: ·ser~·:ma~a~·; q\ie::·ei err·or máX:imo
. ~erin~tid~~ se determina . éle. la máxl.;a cl~f~~ .. ~~i~ ~~tre los datos
'~obtenid.os:. en, forma ascendente y ::~e~,~é~~·eri~'.~)~,~~\-u~:·~. pu-lito de
calibraci6n en un mismo ciclo,- cuá1~Í~~r.~\'~-~<-~~~:·.<'_El e~ror de
histéresis se expresa en porcentaje ·cle·1·: 11mite<iiiáxlmo. del alcance
de medición . para instrumentos de _, eSS~i-~~·:?· ~ni'~~t~~Bl ·:Y .C~mo un
porcentnje del intervalO de medición par.a ins~rumentos con ·escala
bilateral (9, 10),
.. u) El error· de repetibilidad se ·obtiene de los dos cicilos de·
piesi6n · Y es la máKima diferencia entre dos lecturas -en un mismo
scntido,:.-cualquiera que. ·sea:··- Este error se eXPresa eñ porcentaj-e
,"~e-1~ )ill!l~.e '~~xitño _del:_ alcance_ de_ medici6n _ para: ins:tr~mentos -:C::º~·
Ísc~la llnilateral y como. un porcentaje del intervalo de. medición
~ara_.- ~nstrum~nto~. ·con: escala b~lateral C9 , lO) •
3 ;-· PRócÉDrMU:llio DE AJUSTE lii:: MANoMÉTRos DE . ..
a)· Ajuste de alcance: La relacion de la distanciaº: enfre:"~1 :e)e ·. , .. ,.- .. · .. ," -, ··,
central .del sector y la parte final del eslabón ha.~e q~~·~l;:,··er~~r ' - . " - . ,.
en ia indicación del man6metro incremente· ~.~;-~~·~~in~Y'~ -eª" su
recorrido 4esde el cero hasta el limite máximo d~ medfcioii(ÚÍ,·;· .. :
cuando la indicación en el man6me~ro es· mayo!:-_ a ;~a .. ~~·~~~i·~-~:~:--~;~~~} ·se·
debe correr la parte final del eslabón hacia'adentr.!.idel:'ii'eé::t~r;: si ···: .. -.·,,.; "-,, '.' ''·;·.'·-.·
la indicación es menor ~~-'-~~!'e __ i;.~_fl".~~- -~~t.~-. ~~~Ci~~~~fºJ~i-a ~d~i2;e~·t;,~_ º-<:'-:-:::·
.;: ~
~~é:::s:: ::::::2
::;una desviaciOn e~ la'Íirle~li~~d:ellan~~etro; el cual Puede indicar el:io~:;P9~·1ii~-~--: o"\~~·~~-~i~~.--: é:~;' las :1ec,~~ras
~56
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q. F. B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No; 22
57
comprendidas entre los l!mites mlnimo y méximo de la escala (ll).
cuando la indicación en e1 manómetro es·.: mayor 'ª' :',1a: p~~si.6n'·- ~e~·l, ·'.'.· _;•_.-.. - /"·_.'· . '
se gira el movimimiento completo en direcCii6n de '.las nianecill'as del
reloj. Si la indicación es menor; se gil-a , el móvl;.ien"to en
direcci6n . contraria a' las ~aneciÍla~:: del relc;j ':ivé~~~ la figura
23). "~-_ .. _:
···'•
En~ -iá.-tab1a' -::J):~-~~ c~-~~-~~~ari~- i~S-:-· f~~t·ci~li~-- ~·~- ·(;·Onv~~;~i6n dé-~~diveisas unidades a ·pa~~aL~ d~ J ,
58
Figura 23. Ajuste ele linealidad.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No. 23
pulgada de ~~rcu.:io {32•ii)
pulgada de mercurio (60°F)
pulgada de agua_ (39._2ºF)
kgf/cm2
mbar
ll/m2
poundal/pie2
pound-fuerz~/1iuÍga~~2 torr (mm Hg OºC)
.:p·a-sc~l ;-~ -pascal
~ascB_l .. :·· -_-;
-::·~·:;-P.~~~8:~ <
pascal '·<',·· J>
pascal
. ;~~~~-~ ¡.;is~¿l;
:, ·-.:~·::-·.> :p~sca~-
X 103
--3; 38639- X 103
3.37685 X 103
2.49082 X 102
x io4
X 102
<; 1.i00i~·. x ·1()0 4;78803, X \o\:
.:,::---6 ;8~47f,' x 1é --
'.:1: ~jj:i:i X 1(/
CAPITULO' III
TEMPERATURA
. . . La te~per~tura. "es. ~uno .-de ioS parámetros más importantes ·en _los
proce~os fecnol6gicos:_ y cientificos . y para.·. me~ir~~ 's~·:utiÍiza~ ; : .- -:· -_·-::,_ ·."·- .· .'
v8:rios métodaS· .y diversos ·inStr:umehto_s.
-_.-
En ge.neral, para- ia-·-inayOrlá.- de< las ~~~s:6n~:~";> él'. ~~~~ep"tO _de
temp~~-atu~~:. ;-~---¡~~uit~~-ti,-,;·'·-~-: basa e~-; l~-~--~~~~e~-~i6~- -:~ensoriál que
nos dice cuando un cuerpo eStá . 11 calfente1.1 : a· ".fr10!•_. uri. conc9pto más
formal es el que establece la ley cero de- la-termodinámica, en el
cual se consideran dos sistemas X y Y que al inicio se en-cuentran
independientemente en equilibrio; si se_ ponen en contacto a través
de una pared rlgida, hay dos resultados posibles con respecto a los
estados finales de los sistemas. Una posibilidad es que los estados
permanezcan sin cambio macrosc6pico, la segunda posibilidad es que
ambos sistemas sufran un cambio de estado hasta que cada uno
alcance un nuevo estado de· equilibrio. Estos cambios se deben a la
interacción entre X y Y, si dos sistemas aislados del ambiente
local no sufren ningO.n cambio de estado aun cuando están en
- contacto entre si a través de, una frontera rlgida, se ~ice que
esUn en equilibrio térmico. La temperatura es la propiedad que
determina si los sistemas están en equilibri:~ ·térmico' dúando se
6i ' •-_,
_ .. ;·,._
pon~.n- · e.~-~(col}~~~~-o}-~:~· ~~~~;Z_é_si-;de :'Una~-' ~·~o~~er"á c~man .- r!qi~a. si -_hay
Jnt~i-acC'i6~:-:··:.'~~:·~·::.dici~';. _qJ~J'. .. i~q~_ ~~~~ -.;~~~s~~:mas·;_. están a temperaturas
-/~if e~enf~~ ~:·~;E~f~~JiA~~i~J:~i·~~?_~~cihti·~~-~~á>· h~s-é~- '. ~~~: i~'s tempe~aturas ,,·,._:;.:e.
c:le los dos sist~ma~ ;;;;· lqualsn y á1~ancen el equllibrio térmico. a
. · .•.est~ t~p';;\~~·\~~~r;~~j_¡;~ /a.•1~-e~~ig1a•interc~mblada .. en ·ella se
.1~~ ila~~~ f~ií;;.i~¡s,f~ ~¡,' p~~~d -~U pejmit~ la 'i~teiaéC¡6n • térmica
; ~ª -ie íi'~111~;;,d1~¿~ru!i~ª V ~' la ~néqia · iritermbi~d~ . se re llama
-- - <.: ->: ___ -_-~_._ ... · __ ~~--__ ·;_._•_·•.· f> :x. e<!;_•~·-· . .... _···•~··• . - :-:;:::-_~-- -
' "r _{__:: ,'-. -: ,': ~">"·~: - i: ; ;<.
---,·La· =~-,-t~mP~~~-t~:ra''f~· es .;~:-~~~:_·;,~-·-P.~~p~~~a:~ :_~;d·e ~i-~;qr~~~:
,termo~i~~m¡ca que puede obt~~eise por·•~,:,ª ~edi,ci6~ J.ndirec~a con
. . . - - . .. ponielidO Un -se9Undo·-. cuerP~T \1tl~t~rDi6nlétfO;/-erí.--"-coritacto con· él y
dejando que se alcance el _equilibrio- térm.ico. El valor de la
~emperatura se encuentra al medir. ·aiquna p~opiedad. _d~l termómetro
que dependa de la tempe:Í:'aturil. Ta1·-pro¡)iedad se d9nomina propiedad
termométrica.
. . . . . cuando dos s.ist~mas ·est.án _ _.·~¡.¡. eéJUiibi:-iO ·con ·'u-~ ·,~ercel:-ot· ··tambiéri ·10
estarán· ~ntre. si·~ ·Es~:~ ~~-¡~.~~!~~.~~-:·un:, P·astlllado t~~odinámico _que
.. , . --- ... ""•. .. '
en el camp~· .·- d-e 'la': .teimometr1a·~; y .. -e~ .ei estab18cimiE?nto de las ,'-· .. ,
esc81as emp1rica1
S él~.; t'e~i>er'~.~~;-a· •. Et;i:.lá pr~ctica, el tercer sistema
a.e la ley cerO é~· ·.un:- tern\6~~tr~,·-:e1- :cUa1· ·se i1eva a equilibrio
térmico· ·con .. un .. conj~n~~-:\i~; ~·~~f~o~~S de t.emper8:tura y se Calibra.
cuand'? pos~~ri.o~.~e~;·~-·-,:·.e~: .. -.-.~.·:~~6m~~~o :::~~ e~u_ilib,~.a · ~~rmic::amente. con
62
un sistema de - temperatura deSconocida y se ·determina su valor, si
existi6 equilibrio térmico durante el proceso de_ calibracii6n y
durái1t-e fa "niediCi6n. -en el sistema, con base en ·1a ley cero la
temperatura del sistema debe ser la misma que laqÚe·se estableéi6
conlos patrones.de calibraci6n.
·1; - ANTECEDENTES
•• ' _<.,'_
E:n·_,:~-~97'.~.~~alileo· contruy6 un instrumento que se puede -_con~id~rar
como el ··precU:rsor de ·los termómetros actuales que ~onsiSt.1~r{ de -un
.·~;~i6:~- · d~; c~i~t~·l O lleno de aire, de cuya parte inferior descend1a
1:J.n tllbo,,·parcialmente lleno de agua que terminaba en un recipiente A
- - -_:taml>I~rl-'íl.erio de agua (figura 24). Cuando en D el aire· se dilataba
.ó comprim1a el nivel de agua en el tubo variaba, lo cual indicaba
la t~mp~ratura; Sin embargo la altura de la columna depend1a tanto
de la t6mperatura como .de la pres_ión a~mC?sfé~?,!=ª- por lo :que la
medici6n de la temperatura era incierta(lJ).
- . . . ~
-En 1655 Huyghens.pr~puso ·1a utillzáci6n del punto de -ebullici6n--Ílel
aguacom6puntodereferénéiaC13 l. . .... <>: ... _/~·."
En .11oi·;>~¡~~~0
-·descri~"i~--:una éscala .'-J~,. ~~~-~:\~~~-~~:ri-~~ ~-.el coloc6 _en el punto de congelaci6n d~l ~~~~<y< eÍ q~ado,'
·temperatura de -~:hombre san~(lJ): c'.c~~)";· ~[_ •;~;;-~~S En 1703 G. Amontan describi6 un tej~6m~~~~ ~u~é-;~ Í~~ar 'de '~':di;: la
yariaci6n de vOlumen d:~i"" ~i~~;::,~~~d{~_-:-º. í~:~~t~~i~~?*~~ .. ~~l'·~-i~_si~~/ :~:~ra·
63 ..
ll
A
Figura 24. Termómetro de Galileo.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD llACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q. F. a. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No .24
64
.... :. ' . . - ' ·_' - ~.
lo cual el aire .. ·se· b~t?~ue.!'~ qon una· ~alumna_-: de merc~rio •. ~-:En~·. est~-
t~rm6m~tr0., i~t~odujo', 'dos - punt~s de refer~ncia, ,~el :-punt~ de
ebullición ~?el:··.-a~~~ y el . cero absoluto con un error :~a~~ide~ab~e-; de.acuerdo.a la escala moderna -240 Oc(lJ).
En· 1724 Fahrenheit fabric6 el primer term6metro moderno.· Los
term6me"tros loS _ marcó cuidadosamente en diferentes pllntos ·fijo_s
constantes, el primero de estos puntos era una mezcla de hielo, sal
común y. cloruro de amonio; el segundo punto era una mezcla de agua.
con hielo, . la distancia entre los dos puntos la dividi6 a·n 32·
partes, el tercer punto fué la temperatura del cuerpo humano sana··
que le _cor~espond!a la temperatura de 98°. Más
cuarto punto, en el punto de ebullición del agua que_ se en~c:ntr:-aba-<.=~
en Estos term6metros se hicieron famosos por·> su-
repetibilidad< 13 ).
~
En 1740 se comenzó a utilizar la escala de Reaumur ci~~~·~t~id'~:
la base de· 1os puntos de con9elaci6n coºr 'i de. ebÍlllic¡¿ri.'(iio0 ) :clel ,.:-. ·>. .:- :;.'.: .. _:'.
agua. Reaumur dedujo de sus mediciones q!l~ -el agua .. ·se .. --di~_~ta · '7~tre
estés dos puntos so milé~ima~ de_ ~u yolumen inicial • .- Por-:ese_-tiémpo
Demock-construy6 el primer. t-~_rni.Ómetr-o de:-mer.CUr-iÓ.
La es cal~ cent19radá. de .CelSio fué propuesta . en .1742 dond~• o0
el punt~ de cón9eia~J.~·ri· d~l aqua y .100° el punto de ebullici6n.
IÍ'idepend-ient.emen-~e~--~~-~-:-~E· --~~~~S_. __ -,~ _!O_s :~~~~9l]l_~~:r:_os, ~los __ ;:grad~s~-,:_· -cont;.inuaban ~iendo .. magn_i_tudes 'm4s ,,-o menOs arbitrarias. Hasta
prindpios del : siglo XIX no habla ni un trabajo que analizara· la
65
relación entre la telnperatul."a.; y ~ierta:s pro~ied~des de " las
sustanciias'; a;art~',¡e:1a: ~Úatacióil t~rmic~(l3); .· ... . . . ·.
La ley de,va~,[.ici~)c~i~.<vol~~~~:: de. Un ·qas.'.con· respecto a la
• temperatura• fuli <ie°'cÜbi'érta•en l.so2 Pº:' ~a:1.~~~·,y.ci¡Y:-L~~~ac. ' ' . ~ '~·:- ,. . " ' -
En 1824 ·~a:JC;~12:~e su teorema sobre el calor. Cuando se. mide la
t~niper~~~J;ª ~on una ;scaí.a que ~st~ fll~damentada eri ia suposici6n
··~tbit;;ar:Í:a de' que entre la propiedad del cuerpo termométrico y .la
ternperatu~a existe una relación .lineal, se. logra la medidón de
:temperatura pero ésta es. una medición arbitrariá. Lá forma .en que
se-cie6 una escala termométrica que no se relacionara con cu~lquier
otra propiedad termométrica particular. y que se pudiera aplíca.r ·en
un amplio intervalo de ·temperaturas se enco.ntr6 utilizando· las
leyes de la termodinámica •. La escala basada en la segunda ley de la
termodinámica no depende de las propiedades de la sustancia'
termométrica; está escala fué propuesta por !(elvin a ~ediadci~'. dely
siglo pasado y recibió .el nombre de escala termodinámica• <·~.:-·
La escala termo.dinámica sa'·basa en el teoi::;ma .de Car~~:., d~;,d,/e1:' cuerpo que efectlla el clclo absorbe el éalcir ~i a .;l;,~;\emp~~~t~ra '1'1 y cede el calor Q2 a una temperatura '1'2' • la re~~\::i(>~: ellt~~~~ª?~ temperaturas termodlnámÍ.ca_s_ Jábsolutas)'.}o ifl'l'; "t.("'.,.i:9ü':i a .la
relación·~entre "t;~ :cantidades dé· cal~r •Q~/Q~.< En ·la .escala
termodinámica', ~l ini:~rva~o e~tri el,~un~~,~~ ~~;{~el~~ión del hielo ; ·-.·. _.--· --,-.- · ..
y el punto de ebiüliCión del agua se.dividi6 e11 100 partes ig~ales.
66
La temperatúra_ · termÓdiriámica coindde con la temperatura de. un gas.
idea~,- ·~dé·:a~~·~rd'.~ .. ~ ~a ··~elación:
--En dond-e:P es la presión generada por el gas, V es el volumen que
ocupa,· n .el níimero de moles de gas, T es la temperatura a la que se
encuentra el gas y R es una constante llamada constante universal
de los gases. El gas ideal es un estado limite de cualquier gas
cuando su densidad se hace muy l?equefia, en estas condiciones las
mol6culas de gas no interactQan entre ellas, ésto es lo que
ocaciona que el gas ideal y·sus:propiedades no dependan del tipo de
gas que se use.
Debido.a que las propiedades de los gases reales se diferencian muy
poco de la de los ~~s~~ ideales en un amplio intervalo de
temperatura es posible corregir la desvi.ación de un termómetro de
gas dado respecto ·a léi escala termodinámica, para. cufo cálculo se
utilizan las dependencias que derivan d~ la segunda ley de la
termodinámica. Estas corréCi::ione·s ª-c:>"~·_r~~~-~i~'a~en~~ pequeftas y se
hallan dentro de los .limites de 0,001 .. ºe a o •. s ···cC14 ). Para las
correcciones en .la siguiente
fórmula< 15):
PV/n '= RT(l + BP)
67
' ,-·. '·.
en donde B es el llamado segundo coef:iCieJlte ·t.1r·1~i, . Para; ·~sta , . -.
ecuación con n constante y dos estados· iá·{ l:-eiaC.ion para· la
temperatura termodinámica es:
~" ,,
en el cual el factor en· corchetes ·es ·eL ~,~~~tci~·. de correcci6n por la \< ·'.'> .. ->·.<-
imperfecci6n del qas el cual:: 'es• ·•importante ;determinarlo en
termometrla de qas. El inter,;~io d~ CÍp~~~~l~n,~elterm6metro de qas
se encuentra desi:te la reqi6n del helio l!quido, a¡íroXimadamente l. 3
K hasta por arriba del punto de ~~nqéiaci6n-del oro a 1063 °cC 15 l .
Los termOmetros de gas pUeden ·uti11Zarse-·par-a iepZ.odUCir 'ia~ esc-~-1~~
termodinámica hasta una temperatura máxima de 1200 °C.
'--'-"-·,·-·_:,
Para reproducir la escala t;erm~mét~ic~ :_~~ _ ~"-~ --~~U'.IBI'.'a más-·_'._fáCil",_ en-
1927 se adopt6 la escala practica ,que recibió ~1 :~~ .. b~e· de
International Temperature Scale (ITS-27) (14).
:.:/:.'. '.--::,· ; > · ..
La ITS-27 fue adoptada provisionalmente por::i~·::sépÚma confere~cia
General de Pesas y Medidas y después 'd'a c'.¡ertas especificaciones,
, se aprob6 definitivamente en 1933 por ·¡~-~ct~v¡Conferencia General
de Pesas y Medidas, La ITS-27 se basa en seis equilibrios térmicos
de fase constante y reproducible. A ,los puntos de referencia se
les adjudican valores numéricos en-los ___ inStrumentos y fórmulas -d0
interpolación que determinan las relaciones entre la temperatura y
las indicaciones de estos instrumentos graduados en los puntos de
referencia. Los valores nUm~ricos de estos puntos se determinaron
con termómetros de, gas,
relacionadas con las .divergencias
termodinámica.
sin embargo, los valores obtenidos en diferentes laboratorios
metrol6gicos de distintos paises no coincid1an para una misma
temperatura de equilibrio, por lo que, por acuerdo internacional,
se adoptó el valor numérico más probable. Debido a ésto, la ITS-27
no coincide por completo con la escala termodinámica y ha de
considerarse como una escala convencional sujeta a revisión y
Corrección.
Posteriormente se realizó la verificación de la ITS-27 con el fin
ae'. ajustarla· ~de·_ un moao más eXacto a la escaia .térniodináinicá,
-ba~án°d~s; ~--en 'daf·o~= experiIDentaies ~oncretos y Obtenid0s de nuevo. _: ~ ~ ;,-.-- _,: -;
Como: resultado .de estos trabajos el Comité Consultivo de
Termometria elaboró el proyecto del Reglamento de la Escala
-Térmométrica .PrácÜca ·Internacional de 1948 (IPTS-48) aprobado por
'l'á. -novena- Conferencia~~ General de Pesas y Medidas ( 14 ) •
'.. .
En l!ls4,-la confere~~1a General de Í>-esas y Medidas estableció la
escala . termodinámica coti un sol~: punto. de referencia, el punto
tri.ple' ei'é1·.~·gua, :·debido a .que es'• e1· punto 'l'le se pueqe reproducir
coh m~~:.exactltud;_; 0:01ooéoc,cEl.:Co~ite Consultivo .de Metrolog1a·
reconoció ei.:\~ior de·21:i~16 K '.:comO- el'- mejo?.-. para ia. te!inperatura
del punto trl.;1e~ del ·~gJa, si~uad~ ~-' 0100 ;c por arriba del punto ':·. :' )'- -- .>·
de fusió.n del hielo, }73~15 K !.15).
69
La nueva definición. de .lit escala termodinámica se reflejó en .el ' .
Reglamento de la IPTS-48 · 7ec'Íacci6n 1960 adoptado por la undécima
Conferencia General de Pesas y Medidas. En dichO ·reglañiento se
preveé el uso .de dos escalas termométricas: la escala termodinámica
y la escala practica en las que se puede expresar la temperatura en
grados Celsius (ºC) o en grados kelvin (K), según sea la posición
del cero en la escalaC 14 ). La reproducción de la zona de la escala
que se halla más arriba del punto de solidificación del oro ( 1063
•e) se propuso.realizarla mediante la ecuación de Planck.
, .L ,_ 1 T J exp ( c2 / .< T 1 X J) - !
· é;,Li (nxO exp (c2 / :l T )- !
·•\:{( .. rT;'~·e~·(TP<Ü son lo concentración espectral de lo rodionso'de un.cuerpo ·.,.
negro .a uno ji, ( éri vacío 1. ó T y o T!XI respectivamente:
. ~1;'~ra~i d/~~ escala comprendido entre -182~97 .. •e y 630.5 •e
'.cie~~~illa~o'por; un. termómetro patrón ·de resiStéricia '~~'.\;i~~in() .. queda virtuaimente .sin variaciones. En el intervalo de 630.5 •e a
1063. °C, lo~ valores· numéricos 'de la temperatllra en· fa escala de
'1948 son un poco' más.altos .que esos mismos valores corréspondientes
a la· ,'escala .de 1927, gracias a ésto, el tramo de la escala . . . '
det~~iri~d~_ ~Cm-__ Ur'i" te~opar patrón concuerda de un modo más seguro
con el tramo . de. la escala determinado por medio de un termómetro
de resistencia en el punto de solidificación del antimonio y con la
zona - de . la , escala ~que s~ -- _e_~~uen_tra más arriba del-=-- punto -- de" -=----- ------
. 'solidifiéación del oro al emplear el valor corregido de c 2 •. En '. .
ocubre de ,1968, el Comité Internacional de Pesas y medidas adoptó
la InternaÜonal Practical ~·emperature Scale de 1968, · (IPTS-68),
70
donde se. ·amplific6 la zona de bajas temperaturas hasta el punto
triple del hidr6geno. La IPTS-69 abarca un intervalo de
temperatura de 13. Bl hasta 6300 K basados en varios estadOs de
equilibrio reproducibles, (puntos fijos), as1 como en instrumentos
patrones graduados seqím la temperatura. En los intervalos entre
los puntos fijos se interpola conforme a las fórmulas que
establecen la relación entre los 1ndices de los instrumentos
patrones y los valores de temperatura. Los puntos fijos se realizan
con determinados estados de equilibrio de fases de algunas
sustancias puras. Para el intervalo de 13.91 K ª· 903.99 K, (-259,34
ºe a 630. 74 ºe>, se emplea como instrumento patr6li un tern\6-metrO ·ae resistencia de platino, En el intervalo de 630. 74 '.ºe a-,'1054-, 43· 0c,:-
se emplea como termómetro patrón un termopar con electrodos·-- de
platino-rodio (lOt de rodio) y platino. La relaci6n·. entre lá fuerza
electromotriz y la temperatura se expresa medi·a~tf(uñ~·.'_-e~U-;~-~-¿-n-~-dB :~-' ''"·~- -- . :- ' .. ·. ·-. ·~·. ;·:~ ',': -
segundo orden. Para las temperaturas .comprendidas· __ en~~.e 1_064.:.~3. y
6026.esºc, la temperatura" se determina ¡)or.'ln'e'afc)" ae la:~cJ;~i6~ de
radiaci6n de Planck. :.·:·\; __ ·::. -.... ,\:. ·-, i:".,. ---.- ,·:;~]~: '. :_~:::~:
En 1990 se adopt6 .por el Comit.é. 1ri~~f~~6ió~;,.l c:le'J?.o'i:i~ ... y medidas la
"International Temperatura -scale
1
.. 9.•·'.7•,~.-5.f) :.'1.'yg-'9 .• •l.ria;;/l'(J:~s:~~i) t~o;~s~~t i.0~c.···5al.Ka·~ -
suple. a· la IPTS-69 (edlciÓn c:le• . -"1976 tif6;,l:~ió~~l. to 30 KTemperature ~cale"(ú>? ;;..:U-''Si·;;. ;)\,./;\:;:J~'
•.:~ ' ' .. ,._. .;;.::·:·-. ;-:;>;·- :_; ... ··.•.·.?:_ .. ~' ... -,¡ .. : :~:.:-:!\ ~2'.'.~:;, ·':.;.> ""'·'''' ··._¿,.,_:.- '_ ~· f\{:.:_·~ ~~'i_ ~o<·
___ ,,·_ce_-, c_c ______ ,,_,;_J _ __,_-~~--=-,!·,.::._-:..i:--:~-~-l~::- :.~z-~~-f~~:y"--oi~;,:;{-.-::-~~~ ..o·.;..-"'-'°''-.o.."----' -, ___ -·
. ·é~h·t1-~·i? ;·.:,'.-f.tdia~;:-.~i"'f_~-~~~fuéht'á.i:":; c6~oc_i"Ja' como
temperatura;termocÚnáníiC:a ·'tien~,Ce1:.sim~o19éT ;;:;ü,am~dÓ k~i~i.;,•.·- con '
,;1mbolo K y se define ¿omo'1a;f~a~ci6ri" lí2'7J:l6 .. ~13la temperatura
termoÚnámica del punto triple del água< 16>; (rli;jurá. •2~); D~l::Íido ~ que ·1a~ -o~s~-aias, de.- tenl~-erit~;~-·~:cse<:k~f¡~ie~~~-. i:'~ce --~UchO:,; tr~~P~º- es
- . . ' . . / . ' ' ~ '. . '
una prá.c::t~c~ 6om11n ... · expresar ... ia· _t-~mperatü~a:>~~ ·térnlinoS --~de la
diferencia·. de 213;1~. K·; él'· ptlnto'- di! congelai:i6n de~. agua. Una
t:emp~ra~~ra- te~~Cl¡riá~1~~ ~~, < e~f~~~da ·:de-. e-~ti:·:m~~-~,ra, .:-·se ._---~onoc~< como·.te~Pe~atur~'.-· CetS1u~-~' -~~n: ~f: ~i:~~o~'~ -t~ ;:defi~iá~ po~\: . .. : __ _
.-. - .. '· ,·• .--,_.-<> .--p-,•, --- '-·'·_\_.·:·.'.. ·--·:-:.·.
. .. . f¡¡·)º.·.~ i.T/'~ ~ i7J , ¡S ·· ·. •: .. ----·-·---·
i.a unidad dela(t',>~~ .. ~~l:~r¡ c¿1silÍ~ ~~ e1•~r~~6 ~~1~.i~s, sÍ:mbÓlo .. -- ::·.:..':':-· ~-_;;..~'" :::~:--.:
~e, el cúá~•'és _por.:cie!inici6;, d.e l~. m~~nia inac;inhuéi~:q\i~~er kélviii
, par_::: fo-~:{qúeY;~ú;,~fr::-c{f~ir-eng1ir~-~ae'~-~~-emp~~~~~~ur~ ~?i;~~-~fP~~~~~~~-~~p~~~~~~~ ~Ei"il·'~;~-~ -----~-ei~t~:::·~-~ en ·:~~e·: -- ~\¡·,:~ ¡~il\:~',-:::~·},~'.:/· .. - :~·~,. ·-~g; ·-- ;-.... '.~'"::~ '":-> --~;·-
-~-":·;~.' -~;::'. -: -ii2". ::,1• -- :(;'-~: ·,~~~:~,_;;::~~~;'_~: '.~ ·., • ':; ;·_: ::;
:·:~~-~1Jt~-~ ;i~{-,:' , '.~-~~- ·:;~~:~-- :{i?~ :_:~~t ?:·::.: ·~:\~~-- -·'''· ~- ;:·t~:~~:~~:--~~ L!' )Ts~9.Qcd.efÍ.rie 'i~i._Temp"rí..~ti;~#i1~ .. tn~#Ioh.a:.\: K¡;iyin ~cólíjel:;;s1mb~16 · ··
. Tgo y la Temperaí:u;,a ri'iteri'iaéioi'iai!ce1éiUs'.;óc>1Í. e:i:,~iniiioiÓ t9o. La.
rel~Ói6n ellÜ ... i~o /tgo ~s la ~;sm~i g~ ... /entr~ T y t y es: . -_· .. :,>
La ITS-90 abarca desde o.65 K hasta temperaturas medibles
pr~cticamente en términos de la ley de radiación de Planck usando
radiaci6n monocromática. La .ITS-90 está comprendida por un nOrnero
de -·-intervalos -y-·csubfntei:-valos- -a---travéS--de-'-los--cuales- la -_temp-eratura-~:-
Tg o está. definida. Varios de estos intervalos y subintervalos. se . . . ' ' "
t·raslap~n y_ donde tales traslapamientos ocurren~ exiSten difere~tes
definiciones de:· Tgo. Estas diferentes definiciones tienen el mi~mo
valor< 16l.
Figura 25. Celdas de punto triple de agua
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
En la ITS-90 se logra mejor reproducibilidad al sustituir· la
termometr1a de termopar de la IPTS-68 con termomet"ria :·de· . . . '.-. ·-~·. -,- ·- -
resistencia de platino en el intervalo de 630 ·ºe a la'.'teníP'~~a:t~ra·,.·. del punto de congelaci6n de la plata y con termometr1a de r~d'i.~cl.6n en el intervalo entre la temperatura del punto de conge~~,~i-~~ -d~ __ la _: plata (961.78 •e) al punto de congelaci6n del oro (1064.'is· ~~) f11j.
Los puntos fijos de la ITS-90 y los respectivos valores de
temperatura que se les han atribuido se citan en la tabla II~
TABLA l'.l'..-Puntos fijos de la ITS-90 ,-
MATERIAL TIPO Tgo/g
1 HELIO V
HIDROGENO PT·
HIDROGENO V
O HELIO G
HIDROGENO V
O HELIO G
5 llEON PT -248.5939
OXIGENO PT -218.7916
ARGON PT 83.8058 -189.3442
MERCURIO PT -234;315 -38.8344
.9 AGUA PT 273 .16 0.01
10 GALIO F 302 .914
11 INDIO s 429.748
12 ESTAilo --S - 505.078 231. 928
13 ZINC s 692_.677 419. 527
14 ALUMillIO s 933.473 660.323
15 PLATA s -1234.93 961.78:
16 ORO s 1337.33 1064: 18 -
17 COBRE s 1357.77 1084.62
donde V significa punto de presión de vapor; PT punto triple; G terrnometr1a de gas; F punto de fusión y s punto de solidificaci6n. Todas las sustancias excepto el 3tte están en su ··composición isotópica natural; el hidrógeno a la concentraci6n de equilibrio de las formas moleculares orto- y para-.
La ITS-90 está definida entre 0,65 K y 3.2 K po;r la relaci6n entre
temperatura y presión de vapor de 3He, y entre l.25 K y 2.1768 K
(punto lamda) y entre 2.1768 K y 5.0 K por la relación de presión
de vapor y la temperatura de ·4He <17 l-: -Entre - -3 :·o -K- y 24. 556i-·1c
(punto triple de Ne), la. ITS-90 se define en términos del
. - '. _'e:--·)~·-:.-- - -.·.~. 75.
termómetro· de gas a volumen cf ~"J~Jt~'.~cm 3H;, o
K (punto triple ~de: eqüiliJ>~:o del(Hl 'y 1234: 93 . K, : (pu~to de
congelación de la plata) / la>ITS-90 _s;, d~~in.C~~: t'é.:;nl.~os 'de~Unto~ fijos espec1fic6~ 1 ._ ~~<- l~~: ·cUaieS','-·-iQS- v~10i:eS 'dE! t-~~~~~~t~.5~ S~:)ri asignados por '- é:oCienteS .dé res.iSten~i~· de < f~~rm6~1i~tr6-~ de
resistencia' de plat¡no 'obt~1üd~s por calib~~~ión a intervalos ,:• ' ·'
especificados· por los ·puntos fijos y por funciones de··referéncia y .;:.:· .. '>"'··'·::_;._·,:-",-.;·. :-.,
funciones dé des.viaci6n de cocientes de resiteiiciá; "·1ós :cUales
relacionan a ·T9o entre los puntos fijós< 17l. A,t~p~~~~u".~~ por ,_.-.,- -.. - . ': . . ·--:
arriba de 1234 .93 K (961. 78 °c), T90 se micia· por· ·t:ermometr1a de
radiación basada en la ley de radiación _de '¡ila;_ck.:_, ~a \~m~ .. ratura
- del punto de congelación de la -plata ;es~·ef:.punta'·d~ ~~ió~ de la ~--- ~~-
termometría de resistencia de Y_ 1ac í:e,,;.;omeí:ria :·¿,; -
radiación. :::;-
-
En la tabla III se• muestran Í.as dife~~n~fas ~~-tr'.e ~9~
.- '··-~>, j:::_~.'- '--~~::;·~,- _.;·: .:_;:~::·_ ·>, .. ;'. ___ :_.-,_ ... '--J-- --: -
Los-~ t·e~~Óm~t~~s ··se· '.:pueden ·01-~-~if id·~~- ._ .. ~~-------~;~~-~~~~<~::a·f _-_¡-~terva'lo·~· de
mecÜci6.i.•y a la propied~d·termom~~ri~a ,¡;;~~~;;~ ;;~~a~t~rl~e,:•.·· Para. ia med~ci6~· de te~Per~tU;·a:;··se-~:~·t'{·~:¡·z~~·;;~~~~6-~~~~~,-~-,:~~-i~-~-' cuales
son. instrumentos de medicl.6n diseilaiios·. ~~ra: Dledir ~erit~~' de' urí · ,,.., . .,,,_.,_ .;:,,... :>~~/';·.rt:·;
- cierto intervalo _d~ te111~eE.8:}':!:'.e;_ -·=e-~J;_,S~~~~=-'c/ -o: .. ce-;,;. ~
La medición de temperatura ·.•se baj'~n;~l {~~e~~~~iü :~~fa entre
los cuerpos de· dÜ~re~i:e ·;;:adb'de ~~l~~t~Jfentá y/~n:l~ J~~lá~i6n -
de las propiedades termométricas dúrailte el ca1e~ti~i'ento, ·'por' lo
que, paia _.seleccionar un· term6ine.tr~· ·Y c~~a;--· .. ü·n~.;·:~-s~-ala .. -~~~~~~~~ica .··:. ·'- .. '""
es necesario elegir cualquieJ: _ .. propiedad· ,·fermOliiétl:'ica' que"
.caracterice el estado" d~· una -s~·~t~~~ia':·:~··.d~-~ a~~erd~· ·a··:·:i'a .~~ri~0
ci6n . -. _·" ..
de ,dicha propiedad _cr_ear la·'·.escala:, P8.~a· :--gene'rar una esC·a1a
termonié~~'ica es-·- n'~cesario; utiliz.ai-~; ~stados ésto nos pÓdemós 'auxilia~'de ia reqla'.:de
=ce - F + :i
Donde -" ·-·. - .·
' '
Í>lén definidos y para
,fases de Gibbs:,
sistema
fa·seS . .: en' \1i: ~~'.~jQ"~<·.:y :~·~-~L ·'J:-ep~~s~nta ·1os qrados de libertad: del
··-s1Ste-ñia- -o ~·'e1--· ri1lme~o ~ae ·variables independientes.~ De . a.'cuerda'··a __ ia_~
re9'1a :dB '-ias - fases de Gibbs observamos que mientras menor sea el·
ntl~~l:~-::de ··conlponentes :d0 un sistema y mayor el ntlmero· de ·fases· se·
-~~i~~i~~~·.'~~~~5<_·~-rádos de libertad y el s{stema ideal- es el de_-.ºuna·
susta~ci.a -"Pura·~·eli:., estado s6lido, liquido y gaseoSo que se conoce
como punt'o triple y que da cero grados de libertad.
En li!-reaiidad',no existe,una',propiedad, termÓmétrica que cubra t,odo
el in~:rv.iio ~¡j te~~~~~t~~as ~e
' ''', •• ,, ••.•. ,,. < <· .. ; i ( '' ,,.,.,,·',' ,' · • Este cterm6¡e:r~·cons isf e:~·un: e~e!Uen~~.~esistho~l-~u~! ~a~"oia, su
re_sistencia a,~. inaii~ra ·:_p_ro~Or.é~ona~:- á .. \m éa~bi() eri. la·.~ teinperat~ra ~
78
El coeficiente lineal -de .1a variii~i6ñ .~<'.le _>:es.isten.cia :_cOn la
temperatura se defi~e c~mo:~_-,
Donde R1 . y _R2 son l~s resistencias del material a las temperaturas
T1 y 'I.'2 , _respectivamente. La ecuación anterior se -.. aplica·:··
normalmente para intervalos cortos de temperatura. Para intervalos
a_mp_li_os ·_de "temperatura la relación se puede expres-ar por ·mectiO- de
una ecuaci6n cuadrática:
R = Ro(l + aT + bT2) ~-· ~;:~-·
--i=":__ -~--:-~·
>~:~~;~ ~ ·:»~:;_:·:c.:' ó"' , -,,
Donde R ,es la resistencia a la teñipe~atú:r~ -T·;·" RO'~eS_;~1a:: ·r~S'i~"tencia
a la· temperatura de referencia T0 ; a,b -~~n·~-~6~~E~~t.~;:·'.~.~~e·~:~-~-~-~as._ eXperimentalmente. Las mediciones- de ·:~esi'~tenc1á:~·~e:~Piied~·ri-:_·:~·f'~·citU~r
con alglin tipo de circuito pue~te ... Una. ~~·· .. ·i~~~:.' ~:¿:~h~~:~~-·::_.J~:-~ef·~~~ ·en ..
los termómetros de resistencia
puente. ·:·): •• ' <_ ~ • ) .• '/:: . ' : .-· .~--: ~·:;. • '"<·":. ' .• ..
se puedan utilizar varios circuito's' p'ár~ ,:'corr~gir. este
efecto como se muestra en
terminales Siemens (figura 26a) ·t ·,·~a:~-'--~~~~~t9-':11.~-~~-~~~~ºr~~ct~;t ___ ºma·~· .. Sltnp.le_;_ -en ~~~di~i~nes- de. balanc~-;. i~ ·t~~-miri~·1:- dE!1:· c:-e·~t~ó: __ ·riJ-.. -11eVa
corriente y se cancela el efecto_·_:d'.~· _l~ re~-ÍS~-~~ci~ -eri:·--{as«~--~·t;a·s dri;s
terminales. El circuito Callender, (figura 26bl,-. de cuatro
terminales resuelve el problema . por· la . insercic5n . de dos alambres
(•)
Figura 26. Circuitos t_emperatura.
(b) (<)
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUIHICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENo¡":l PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS
TESIS PROFESIONAL
terminales adicionales. en la terminal ajust.al?~7.c- de'_~'-.P~,e~te~,_d~ 0
tal
manera que se cancela el efecto de los alambres tei:'minales· en el
term6metro de resistencia. El circuito de Pote"~cfá:1 f'1otante
(fiqura 26c), es el mismo que on·.. la . _·c~~Bxi~;~ .. si~mens ,,_
con -·~na.,. '·' :- . -
terminal extra, la cual es Qtil para yérificar. la igualdad d,,-. la
resistencia de terminales.
a) TERMOMETRO DE RESISTENCIA DE RODIO-FIERRO
se_utilfZan para medir temperaturas en el intervalo.de 0.65 K hasta
cerca de 25 K con una reproducibilidad de cerca de± 0.2 mK por-10
que estos term6metro• no degradan significativamente la ITS-90 •
-Para -la medici6n de termperaturas por abajo de 13.8033 en estos_
tiempos son los enicos term6metros, junto con los de resistencia de
germanio, apropiados para medir con precisión la temperatura. Se
calibran en algunos puntos con termometr 1a de presión de vapor y
termometría de qas para producir patrones de referencia, .los cuales
se recalibran perlodicamente. La relación de temperatura
resistencia se representa por un
b) TERl'IOMETROS DE RESISTENCIA DE GERMANIO
Son comparables, pero no con la. Jii.isma eStábi11da'.d, con· los
tcrm6metros de resitencia de rodio-fierro y. se ·calibran de una
manera similar.
c) TERMOMETROS DE RESISTENCIA DE PLA~INO
'.'/ ,-'·'. s-;~··" ::,_ .,.< .) .. Los term6metros de resistencia de platin? s.e.: dtvJ_den ·:en :811psulas· y
de columna larga. :'<:,:_:.:· ··, "/:·. ·r~: -~ :.;--c1¡ Term6metros de resistencia de pl~tino d .. ~~~Apsúi.a:;~· . ,, ··:·. > se utilizan en el interv~lo de lJ: 00'~3 •K'~ '~:i9~~i'as<·'k o :505';010 K.
En el intervalo de 13. 8033 K a 2;3. l6 K/3Ó~ ·~e;~¿lllet~oii de CÍApsula' .
son los más apropiados. ,--.~::¡: ;¡e<;_
~ -:-.~ .. '
CH) Term6metros de resistencia de platino ·de.columna larga
Se utilizan en el intervalo de 83 .8033 K a 1234. 93, K. Para cubrir
todo _el -_int!!rvalo se utilizan dos· tipos··-ae resistencia ·de columna.
larga, un tipo se fabrica con una resistencia nominal de 25.5 o a o
<:>e- para usarse_·en el intervalo de 83.8058 K a 692.677 K o hasta
·933;473 K y otro tipo tiene una longitud un poco mlís. larga .con_ un.
·vatOr: 'ñOm1na1· ae resistencia ae o.2s 6 2.5· y se -usan en el
"intervalo de 273 .15 K hasta 1234. 93 K, estos termómetros ·son muy
estables si- se manejan con_ culdado. En este intervalo de
· temp'eratura, los termómetros pa:trón d~ resist.encia de platino ~e
"calibran.en puntos fijos.
II) .TERMOPARES
Los termopares se utiliza~ .. en• er' ini~r~ai~ de •:¿;· x·a .. ·~.102. K;
existen varios tipos de. termt;pai:'. 'f:1 t.:-;;móp;r7'.t{p-;;-º'5'7fué:'.~efc·< instrumento patr6n .. de la IPTS:60'\~ ~1'. i~~e~~~16. ~.e~30.~74 ric·.i 1064. 43 ºe pero dej6 de ser u.i in~~r~m~nto p~t~i;l\' /~~~ti~ d~ que
se etableci6 la ITS-90.
82
La JÍlediciÓri de temperatura con termopares es el método
termoeléctriCo más comün. cuando se unen dos metales distintos se
presenta· Úna .. fem -entre los puntos a y b. (figura 27).
III) TERMISTORES ·
El termistor. es un dispositivo semiconductor que tfene Un '.':·. ---·",'•.
coeficiente>- ·negativo de temperatura para-., l.~-- resiS:t~~Cia; - 'en
cont'ra-ste. C~~·-'·ef,-Coéf"J.-c1entS- positivo en ia mayar·1a:~_~a_e0
-·1'0s -~;eta1eS.
---:-.-., :""->:-
·ifT6)T:;;~
Ó~nde Ro. _es·':la ~r.esis~éncia a -la tetriPeratUra. d~- r~f~~~~Cia ~~-.Y ·ª.es
una·.const~iitB- eXpei-iMental. El ~alar nwu~~ic::o __ ~de" ~ va~1~--~n~r~ 3500
y 4600 K¡ dependiendo del material del termistor y la temperatura.
Los i:ermistores son muy sensibles y se puede predecir un
comportal<mto consistente dentro del o .1 % con una calibraci6n
apropiada. una caracter1stica muy atractiva del termistor es que
puederi usarse para compensar la temperatura de los circuitos
eléctricos. Esto es posible debido al coeficiente negativo de
temperatura, de modo que puede usarse para contrarrestar el aumento
de resistencia de un circuito, conforme aumenta la temperatura.
(b)
Figura· ,27.: ciz:-cuito de termopar.
FACULTAD DE. _UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUIMICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA
TESIS PROFESIONAL
Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No ;27
84
IV) TERMOMETROS DE LIQUIDO EN VIDRIO
. . - . Los termómetros de liquido en vidrio son _los. ir\strumento:s ~ás
utilizados para medir temperatura debido a su bajo ·costo y manejo
simple. Usandolos adecuadamente son muy c;:onf~_ablE7s Y_:puedGn ser· de
gran exactitud, pudiendose hacer mediciones~·: entre '.."200 °c ir 6:ÍO
Oc(lB).
3.- GENERALIDADES DE.LOS TERMOMETROS DE LIQUIDO EN VIDRIO
El funcionamiento de los termómetros de liquido en vidrio se basa
en la' dilátaci6n térmica de un liquido contenido en un recipiente
de vidrio de paredes delgadas (bulbo) comunicado con un capilar
(capilar del term6metro) que tiene una escala graduada, (ver f.igura
28). El liquido termométrico que se encuentra en el capilar se le
llama columna de liquido y el menisco se le llama menisco ·de la
columna y sirve como marca de la lectura. El capi_lar está
constituido por el capilar de medida, el capilar de acoplamiento y
posibles ensanchamientos. El capilar. de medida es· la parte del
capilar donqa se_ encuentl:a la e~~~1~k~-~1:~=-'?.~~j:_ia:r.:_~:'µe: a~~~iamiénto ,_es_
.la parte del capilar que une el ~u1tiJ cCln ~{·~a~ila~ de ~edlcia. El
contracción· .es ·.·uná <~m¡:Íl1aci6n '::_,·'·
cual se int:éi!rui;;pe la indicaci6n en una zona·
. determinada y permite la;l~~taf~¡,:ig~ ie~~u~;~ i~c'a:.i¿ acilcio~al~~ El
ensanchamiento da en el _capilar
mediante el
'\ :'.·· .. ;:
ensanchamiento de expansi61i, (burbuja. de.:· seguridad) , es una
ampliación al final del capilar que proteje hasta cierta
temperatura al termómetro, cuando se 'excede·su alcance de medici6n.
· escala principal ~
-~~qui:a .2s .. Term6m~tro de liquido en vidrio.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q,f.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.29
86
.Norm?.lmente .-los. termómetros se construyen con· adición de un gas
inerte,: seco Y _:libre de O)C!geno (nitrógeno O argón) por encimci -dei -
llquido termométrico. El gas sirve para presurizar la columna de
liquido evitando de este modo la separación del liquido
termométrico y al mismo tiempo cambiar su punto de ebullición .Para
poder fabricar termómetros con diferentes alcances de medici6n.
ourarlte el pl:-oceso de fabricación los termómetros de líquido, en
.vidrio se deben someter a uii tratamiento térmico especial mediante
el cual se logra una máxima estabilización de las propiedades
metrológicas.
La iiid.l.~aci6n __ ,_ .·-,-· :·
de .. ,un termómetro . de· liquido . en vidr~io depend.e . -- ' ·-. -- - -
principa.lmente de la temperatura del· bulbo, que es .·d;;~éf~ ·se
encuetra .la mayor parte del liquido;· pero. también depende aunque.
menor medida del - liciutdo c;Íue- se encuentra en la_. coll!ml)a- po~·::-·i-.o -~-~~~e .. ;>;~,· es necesario considerar la profundidad de inmersión.
Los termómetros -qlle 'están disefiados para indicar correctamente ·)a
temperatura· cuan~ó se· sumergen hasta por lo menos el. meni~C·~·~;~~=-: la
col.umna de liquido en el medio donde se desea medi~-~~·· se'.~.d~-~~-~f~:~~ de inmersión total. Los termómetros que
indicar correctamente la temperatura hasta una cÍ~-;~~ - ;-~~~~~·~id·aa ' . : . ._
de inmersión se -d,enominan termómetros de inme:l='sión: p-~r~iai'~
La parte de la columna no expuesta a·. la-:.i:e~~erat~~;:::que.~ se desea·
medir se le_ ~lam~-- _ co_lumn_a- =-ellierge~t~~~~-L-65-~--,f·~~¿~~t~J~-~~~ ~:¡s-t~-n:_ diseñados ~ara medir .. correct.~m·~~t·e ·18 ·t;~~Per~~ur~ c~-a·nd~ ._t6d~. -~{ termómetro está inmerso·· en· ei- meai1~,<--s~·.(~e~~.~'.1ia~a-·_·~cie:._ ·~nme~·si~-~ completa.
ai . . '. ·. ,: ... : ,.,
En lo.s .~eci6~et~~~:··~d~;. ·f~ní~~~i.6Íl ·parcial- se debe especificar la
~~of~~~Í~~·d--· .. ~~' i~~~:~¡~~~~:; ~~·· t~~Pe~atura. de ia columna emergente, ,_ • ·.· . '' ~:J:' - , ....
e_stá" .·temP~rattr·a:·-~pUE!d~ ·s~:r 'la· misma·. Para toda-s las lecturas de la .,., - ·-- --'.,~-} .... •. --_e;,-·--
éscala· o·/ éti'fé'reñte·s' temperaturas se pueden especificar para cada -.. ; ... _:· __ ·.:,:_.:''.' .··
punt~-:- ·~e-:::ia: ~ ~~c,~la. :' .· >e ·. ·:: .•.... L0s >t~rm'i>~etros - de inmersión parcial deben de tener una marca que
i~diqhe la profundidad de inmersión la cual se llama 11 linea de
innlersi6n1!, (figura 29) • Cuando se utilizan a una inmersión o a
una temperatura de la columna emergente diferente a 'la
especificada, será necesario hacer correcciones a las mediciones
. efectuadas en estas condiciones. Normalmente los termómetros de
inmersi6n parcial se deben utilizar solo con instrumentos de diseño
especial que requieran este tipo de termómetros y se recomienda
utilizar los term6metros de inmersión total donde no se requiera
estrictamente uno de inmersión parcial ya que las corrientes de
aire presentes en el lugar donde se utilicen provocan oscilaciones
térmicas que modifican la temperatura de la columna emergente. Para
mediciones de gran exactitud lo mejor es utilizar termómetros de
inmersión total.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL. AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUI MICA PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q,F,B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No;29
89.
- ·- -.: .. < ·- .. _: '
CALIBRACION DB TERHOMBTROS.DB LIQOIDÓii..;~l)~~ó ,,,,: .. ·,
1. -REQUISITOS• QUE DE~E COOLIR ·~·. TkRM~~,~~~:.:pAfli. !! id~TADO PARA •·
su CALIBRACION. ·. !J 3 .. U'.?.' ;~:;, ,,, < i~ ; .... i< ; > .......... ····· .. ;;':.:~,;;,,·;;;, r ~·:0 .. . •. :"
Antes. de· proceder a; la . ~aliÍ»,~c{~i 1~~ ;teiii6'~etr~s:fi~~ ir~~~Ll>llari .. ~::i::r m::r:r::~:a:e ::t:::~ztzp~~:~~:~f ~i'[~i~~~j}~:~! ::~o,t~:~.
de que el proceso d~ f~brf~~~'J.6n'i·n'~'.~S'.i /~fe~tÍl.ó o~.,:;~ .. {'~~ ;·e'::~:-.:_'"·?~,,...~.'~.··.·: ,.,.,, ~/:o;·, -- ·; '.'. •
sean indicio
--,~:--,;_:; ·, ~ :'::~::-.. ·"~· ·,
~ cilnó ~·~tÍil~~"J'¡¡.¡''.,c~ia~'f¡, .•¡; ~i1do de correctamente.
Cualquier materia extrzliiéi, ->o;-.·~- ,,.
mercurio, encontrada en ~l -capi1';r_::'o::¡ ~·n·:···e·f_'bh1bo:~é.11{~~~Pueda ··provocar lecturas erroneas, será motivo de re~~~i~. d~·. i;,''. solicitud de
'.':. - ,···,
de presencia de 6xido de. __ mercur.i"o\ que ~·<SB;:._-ha · t~rméÍdo por la
presencia de oxígeno en el- capilar, ·.el ~ualc.pro~uce ,oxidaci6n del
mercurio cuando se incrementa i~~·'.\~~~~r¡t:u~¿\(19 ~_;i::---
Cuando la columna de liquido se encuÉ!llti-~ se¡:)arada. y-éstas~ puede
unir al calentar __ el term6metro~y_:__al~cenfi-).8r1~Lse= vuelve~ a __ separar
esto es indicativo de oxidaci6n del me·rc_urio o de presencia de
obstrucción en el capilarC 19 >.
90
La escala no debe estar borrosa o en mal estado.
No_ debe haber eJ:.rores ·en la qraduaci6n o numeraci6n de Ja . e's-cala.
El trazado de las lineas debe ser adecuado.
El vidrio no debe tener fracturas.
2.- TRAZABILIDAD
Todos los termómetros se deben calibrar o verlfié'.áJ:. con ·r8ferenCi8. a termómetros u otros instrumentos de medición ;-de:'. :t·~mp~Fat_Ura . qiie ·· ~
su vez han sido calibrados en tármil}_c;>s_ i·A~' 'ú1·~ ·--:"Inte~nat'ionai· -.--'.'c.:;;-;º~~,--::_; •'- -« - -
Temperatura Sea le of 1990, (ITS-90) (16)_._. -.-:.--~ '~..: · ·::-, .. :
Nota: Debido a que el punto de congelaca~;;¿~I·ya-~tºJino incluido en la ITS-90 y por la
calibración de termómetros de 11quld~·,~nf~¡¡~j_~ ~~ ;i~p~~~ su us'()
como punto de referencia . auxiú~i-' 'P~"ª ;;1;t<~caiii:>~a'cúin, 'de.··
term6metros de liquido en vidrio; :~y ''.:,::.} .. )·· utilizados. como."· pát.rones. ·d.eben ser 'de.~ejor
exactitud que tos . térmóm~tro',;\ ·~,¿ ~~1.Úi~~r; · Idealmente.o los
.term6metros patrón deben ·:t~~~~ una.-. ~·X~ht-it~~í:di~~ _~i~~~k~:-~~~~i·:::~j; .,;_~;·. : ;'.'~:,;: ., ;,~·. ~';\:- ~- , ... :~,; ;·~o;;.~: ·~;;_.-:.;· . ."·.:
Los termómetros
- >-· . ·_ -'._,-''"{:" -·,0-":;¡''.~{:·; :~:i:\ -,: _ _:<~:.'~.~· ~ ,-;t~:-, ~e:-; C.c:,~,c;_..=.-=c- o_-;-_;
.. ::-:.::::"·:~~==·~ ~ :i IL:Dr;~':ó~~ burbujas de gas en ,;1 bu~lb;;';;t,;~;i:-):i~q~i~~;:.;~r~c~l~~ií!i'.:#l)~C: .. ~;;·;~," de que se presenten burbujas ·éonsultar· eti'.·incii;o \f~:;: :u: b) se .. seleccionan cinco tun~~s \j~ } ~~ii~X:~~T6ri · dlstrfb~Úos · uniformement_e o puntoS cada · 100 'ái~-i~·¡¿~·~~-. ~·~<:·1~'.::·!;s~0~1a ·:que ·:.:~~bra·~ .
91
un mínimo del 80% de la escala. - cuando, se - requiera de 9ran
exactitud se seleccionarán punt~s cada 50 dÍ.v¡~io~~~cfor: Se debe~• de inc1.uir e1 punto de conge1aci6n de1 ~gü~ c~L l~ rtieri~ i~ e:~a1a del term6metro). ~· ':?('.- :;,~ .. ·::_;;·'.~_··: _ ·1
·0
c) cuando el. liquido del term6metro . es. m~r~:irl~ ~.~·.·. ~J~~~· e~ita~ e_l .
error de paralaje observando la Í:-et1ecci6n '. de··~Ii~·-.~, Q~1~·:i;~:-:;::~:~ -~:1a> columna de mercur.io y ajustando la linea de visí.6~ i;~át:~'· qu~. la'
gra:duaci6ri más cercana al menisco . <Íu~~-~. e~~~t~~~~-~~~-:~ ~b~~f·~-~~-~:~t '• /:~ .
. propia imagen.
ci) ·Cuando el liquido del- term6metro sea un- compuestO ~~-~9~.-~~6-~~-h~y"-.--:·que .considerar que éstos mojan el~ vi.dr~_o, Por __ ._-~~~ _9u~--~~!i d;~~e-:·~~-~j~.0: escurrir el tiempo suficiente sobre todo cua~d~ s~·' us~-~; ·o --~aiibrei::-
.-., - ·.'.:-e ,e·---.-;'~
a temperaturas abajo de o0c. Una buena práctica·::: es .: .. suñí~~~i~·
<lnicamente el bulbo del term6metroC19) .-: ·,--- .,,,,._ ·~e: :J_{C .. '_):·.
e) Antes de tomar cada lectura se cieb-e · ·901peili~ ~l:¡~B~~~~·~ri~~z.~; ~f~-:~·~-0~>·: term6metro< 19 >. , :.z-j,_.:~:>L\ .. ·:_~:;:~.~-.;~ ,. f) Los termómetros se deben calibrar prefere~tement~_ 'a<' 1a~
: ·.:::: :·,·t~:;._: ""''.¡:,: '
profundidad de inmersión especificada. ·/~'.i:·
g) Medici6n del punto de congelaci6n del agua; --:;::· ~~---_·;~;'•'.Y ><'J:' .. '/!~. ~·--· \~:;;-~/;·:.';:}:::: (;\> .. .-.¿ '
se introduce el termómetro en el bailo -de hi<ilo 1 (co'1~.u1t,"1.r,·~y1ciii().-
S); cubriéndolo ligeramente con hielo 1üred~d~r .'ci.,út~b~; c,;.~il~r hasta una profundidad suficiente que cubi~· :~']/_~-~;~:·'.;~~'. _:.{~:~:··~~~·~¡~-;-
' -. .'-' .. .'. ~
-(OOé)_. __ Despub ___ de __ U)\pS __ J __ m_in_ •. L' se--levántac.<il&)te~ómetro:unos cUantOs inl11Dietros que·· p~rlni.tan ,~~:;;~1t:~~CT:::;.~;~¡~~;:i~~~~:~--~:;~-i~g01Pea liger~mente el -~-te~m6-~eti:-o: Y:·:,:se· ·~:'ób~'~:~v-~_:_-;)¡~~:~{i:_6~~;¡:} ;~~~;'.:/tr_~,s lecturas Comó-:'mi.iiimo .. con"· iritervalos :-~uCe~iv6~ ·,.·d~ :.'tiri:' ~~~~'f~::-, Las
lecturas deberAn coincidir de~tro qe'undécimod~Ú.Jisi6n(19l;
' ·.,._ .···,
hl CaHbración en un bafio ter,;~~ú~lC:o i
i) Se -introduce· el te~~6-~e~ro -"que-.\~~ ··~a'. a:_·probar y el termómetro
patr6n en el baf\o termosUtico y· se ·ajusta la temperatura del
comparador aproximadamente 5 - 06 ·ab·a-jo de la temperatura de
calibración. Es conveniente utiliz'ar:dos term6me!tros patrón.
2) se incrementa la temperatura· lentamente hasta llegar al punto de
calibración, permitiendo que se estabilice durante 10 minutos. El
cumplimiento de estos requisitos asegurará que cualquier porción
expuesta del tubo capilar habrá logrado el equilibrio térmico antes
de que se tomen las lecturas. Es conveniente tomar las lecturas en
el
al patr6n
bl termómetros que se están
el patr6n
dl térmónietros que .se. están caii~rando, .~~
:: P:::::fo-;d~ ,~1ª~'~:i:era• ·yy~~iiE-~¡e~t~ra- d:~: P~~~Z ;ª~~~á···· cond~~d~~~-'.:~~~~- ·1~·:: ~-~~~~d~!-~t· ~- i ;~)~_:_ :·::::'.>. ~"-~h~~{~ --~- : ~-~~:\~~/~,:- ::'-.j/' ~: _:_ · J l Se '. calcula·. iI;~ ii~~üt~i i~omedio ;·p~~a t~~os: ~~~· -~~~ó~~t:~os; ...
ap1iCand~ -~i~~,~- <~~~~i~·~6"ib'~-~~-,:: ¿:~~-6~-~:~~~~~:~{- ~~:~~~:~~--~º'.:-~ ~~e~~,~-~r¡~-~·«ve·r-~;,cU~ :~)·.. .:· .~ ,,, :;~: - --, , · ·< l; M¿hciclo paú determinar el 'cambio.·~~ ¡~ in~¡~ .. J{ó~• del ~~r~~· ,_._.
Sum~~gir el termómetro al nivel. d~: inm~rsÍ.~n .. decu~~o ~n .·;;~.bailo .•
__ te~o=~~}c:é¡u~. s_e cellc~ent~-ª a_~un~~~6'e~du~~.~i~~ i;l.;;[JD~.~im•(;__ lectura· del termómetro,- -~anter1iénd~·io d~ra~te_-:;ci~~º·".min'ii~~;~_. J·se '-
deja enfriar el. termómetro a la "intemperie o dentro··deÍ.ballg·a una
velocidad. de. enfriamiento reproduci~le hasta 20 °c: a~rib~··'.de :ila
<\·-'-:·":? '.·,,.~·.. ) .-temperatura ambiente o 50 °é; la qu~ se~ m~~ 'liaja ;}!ª ~~t;i~in~ el
cero. Si se. usa eltfr.Í:~~·fe~to·.>~-· -¡~~·-.--·:rrif:~~p~·ri:~)'~.--: el:;_: cero·.~:F·e debe-
determinar dentro de une( hC;ra-.--· s~ :·VÜ~i,;~ -·a'-:C'.a1e·ntaz<:fú .. te·rzn·(hUetl:-Cr a _J:) - ;,.·.. - -~--
la máxima lectura y 5~ manÜen~' dur~nte 24 hó'r:as. '~~ deja''Jnfri~r como se hizo' antériorinente (a· la' ;.i~ma . .;.;1~dd~~d" ~n!~ia~~~~to) y'
se vuelve .. a -determrriar.~ el cero -baj~-, i~s':·~isfua·s' '~~~-dtc·1~ri~;~ -~· ~:-;'.··,·;-,,.·: .. :::· -Nota: esta . prÚeba ··.es ·. apropi..'~a · pára i te.:,.6;.~h·ds ., '.'bhi~: \:f,~:Í.te •• ,• superior es ~ay~~ a ício o¿ . ' ;: · .. '· ;> 'f• ;> .. c.
~. . -; L~->- .. »::~;~; ,, - :·<~··;~:. -~ . ··:~,· ·:i-::.~<- ;_:_:·e_:.:"-~;- - . , '-~ -L>; :- --0~-- ~ .:::·~:~ . ,~{~~·.:;~ - - t: . -~'!-·,~ <·:.·:.:·_J.
4. - METÓDÓ •. PARA'.• ELIMINAR BuRBtiJAS DE' d~~ \iN; Lc;5 •·TEiti:ÍoMETROS'.}'E
LIQUIDO ~NviriR~6ciiÍ). . .. ·.· . ·~ .. :i ·•>/V ••. u~~ ... ·.·. ':,«_.. ::::,..~~-' - >'~-.-~-.: ·-:;~~~'._::'. ·:\~-~:?-;~:'~~.:~:':.:~' ·~i/,'_:~-./~·:::-o·~· ~::~'.·~~ ~~ ',•~;·: .-·,,--
; > ··,~··. - :-·~;·:·~·;,~~:e_:.",_ ,¿;;:-~,;~.;~~:,:i.' . ~~ ·-~0·::-::~::~-d-_-- :,__;:.:, ~·~~:~~:;~:-:·~: .. :
-Las iliir~Üj~~~~:-~-e'~~is~;~e -pr~dUfeO~.: ~~~~~¡~~~~~·t~~: ~U~~nt~·~ e1.-~~áñS-po~~.e., -~arido .· ·í~~:c-~-~~~~Ú-j!ás _:~:~e-~ d~00te~~~~~~,~-~ /~1: búi .. ~~ ~~ pueden rem~~ér · ~?r·. _
e~friainientb de!'bui'l:>~ s,~mer~l.éndolo en hi~lo seco u otro. tipo .de ..
entriadores apropiados tiasta'C¡ue. tod~ e.l i1quido entre al bulbo lo- '
cual se facÜita· golpeando 'ligeramente el term6rnetro en posici6n
vertical· ·lo ,que provcicárá que l~s burbujas de gas asciendan a la
superficie. En caso de que éÍ bulbo se enfr1e por debajo del punto
de conge.lac~óll d.el. :i,;é:¡uido. termométrico se debe cuidar que el tubo··
capilar esté lo suficientemente caliente durante la fusi6n del
l1qúido para. que no se solidifique en el capilar, de otro modo el
bulbo puede, estallar o el capilar resquebrajarse internamente
debido; a ·1as ;·fuerzas ·de expansión generadas en el bulbo.
s'i las bu~bujas de ga.s se observan· en el .capÜar, se pueden seguir
varios caminOs ·.·Pa~il unir· =·1a~- .- colui:nnas dependiendO de la
94
co~str~ccl.6n ,~ ... l termómetro y del tipo de separaCi6n. cuando la
s~~a~~~¡·6~::·:.'.ea··:~~¡, la parte superior de la ~olumna_ y el termómetro
ti_ene cama~a d·e expansión, se pueden unir las· columnas calentando
cuidadosariiente el bulbo hasta que la primera columna entre en la
cámara de expansión, se sigue calentando hasta que la otra columna
comienza a entrar en la cámara y normalmente el liquido se unirá,
se· puede facilitar esta unión dando unos ligeros golpes al
termómetro con la palma de la mano. Este método no debe emplearse
con los termómetros cuyo limite superior sea mayor a 370 °c debido:
a que se puede sobrecalentar el vidrio, aumentando la pre~i6n del
gas, lo que puede provocar que se rompa o se expanda el bulbo_
hacinando inservible el te~6me~r~ por_ pérdida de exa_ctitú.d.-~-~Lo~:-.o~ -
termómetros que tienen· cámara de corytracci6n debajo de la. m1nima·-; . ' '
graduación es muy comCin que la colu~na se separa por debajo o,: Por arriba de _la _cámara y por lo -general se unen fácilinente ·e~t.z.~-~ndo
el termómetro en posición vertical dándole unos. ligeros golpes con
la mana·. Para separaciones persistentes se enfría el bulbo en hi91o
seco hasta que todo el liquido entre en el bulbo golpeando
suavemente contra un cojincillo o contra la palma de la mano,
normalmente esto da buen resultado. En seg~idc;t· el. bulbo se debe
_ calentar ligeramente y el liquido debe emerger por el capll,~r
completamente unido,
cuando el liquido de llenado es un
producirse una destilación con una subsecuente condensaci6ri del.
liquido original incoloro en la parte superior del term6metro. Esta
,95
;--,_ >:-·.<.,:···-: :sa:r·i::e-gúir ~- :p~-~-· · ·e1 separación- se-· puede pr-oCedirnierito
antei~ iObnerit:~ r~~~;~~~di~~~~; -~-~ '~~~o\~;~té:~-~~~;~~-ido. -
s.~· PREPAAAÓ~~~~~¡'.i:P~i. Jl• ;t~ro~ . : ·: '· . _. :· ·-¡.· '·,;:;;_. '-'_;y-· .,::;.~:~; ·'·-·- ; . ··l - •.
. '; ~::-·: .. ·::._'° .. -.... -:,::-· ·' ·-·, ;~_-';-":.· ... '-.··:.:,·.·.:;,·.:.: ••.... :·.· .. -... -~~~ ·: ... ;. _,,._ --:;.·. ,.,_,.,,._ ..,.,.-,-. -~n, -Para ~~ep~~ar '• ei·}'p;,~~~' d'e fusl6ri del hielo se 'utiliza
~Ú~e~e!"i:i:/~q,i,;' ·~~ide~t¡lada o 'destiiada cuÍdand.6 qu'~ to~os los
de
. >.:-- _,_,· ·:
coridfciones de limpieza, para lo cual'se recomiénda-lavarlos con un
·· d~~el-9'én"te_::suaye y enjuagarlos repetidamente y por lo menos las dos
--~-'Q:1-t·fma-~~: eTdUagadas se deben hacer con agua destilada. -Para evitar
la . contaminación con las sales o grasa de las manos es necesario
usar guantes previamente lavados.
Para realizar un punto de fusión estable es necesario que las
part1culas de hielo sean pequeftas, {2 a 5 mm por lado), las cuales
se pueden obtener de máquinas que producen hielo tipo !rapé o
. utilizar moldes para hacer éste tipo de hielo. El hielo se _debe
lavar _con agua destilada a temper'7tura ambiente para evitar que
estén sobreenfriados, se escurre el agua y con el hielo lavado se
llena el termo que se va a utilizar para medir el punto de hielo
hasta aproximadamente cm abajo del ~orde, se agrega agua ' -
- -preenfria:da:- ha-sta ---a-prol<imadamente ---1 - C::m --¡,-ór -abajó--d01 ··-n1ver' -de· -- - ·
hielo. La , cons.istencia Correcta debe ser
introducir termómetros sin dificultad _ y el
tal que .se puedan
hieio no flote._ se ~ - . '.
introduCe · ~~- t~rm-~m-etrt?, previame1_1te enfriado en otro :baño, de agua
96
- . . ' . con hielo~ po:;- e~ centro y hasta una profundidad. m.áx~In:ª d8
apro.xiload'amente :5 .Cm ·antes 'de i:Ocar .el '·tOndo.d'el'0 ·termo~
El termo utilizado para la realizacl6n _. ·· .. : :.'_:-. -·:\:
recomienda que tenga como mlnimo a cm de diámetr.;·'•in'tl•rno:;y ··d~· 25
~ 35 cm.de profundidad. Además se requ.iere;~:·--·~~·~~~ ·~·as-'.f~ri~~- dé>rid~.=-,· /·· -
se tenga preparado hielo lavado para sustituii- ·- al,.: que. se:· va
fundiendo, también es conveniente tener preparada· ac;Jua· :-d~stfla·da·
preenfriada. Es recomendable que los termos se~n de doble.P~red-de vidrio, platedo y a vac!o para que el punto de hielo se.conserve un
buen tiempo. Es recomendable agitar frecuentemente durante treinta
minutos antes de introducir el termómetro para asegurar · 18
estabilidad y eliminar gradientes térmicos. En la figura No •. JO se
ilustra un punto de hielo.
6.- CORRECCIONES A LOS TERMOMETROS DE LIQUIDO.EN VIDRIO(J).
cuando un tei;mómetro.de inmersión total, se usa--·a·,-·.1nnlE?rsi6~--par_cfiá1,
o ·un termómetro. de inmersi6Íl parcial s.e .. u~a_: a __ :;1~~~·~:Si6~. tOtal se
debe hacer una corrección a la .temperatura de lá-,_-·columna ·de l!quido
que es diferente de la adecuada bajo~0la~:.<:<Jri.c:J.i_c_i'o11.e.s de ~inmersión espticffiCactas. La corrección . a la ·l_ndi~a.ci6n, · 1a cual tiene una
validez estimada de un 10%, Se puede evaluar a partir de la
s_iguiente ecuación:
---Fii¡u_r_a Jo. Realizaci6n del punto de tusi6n del hielo.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO TESIS QUIMICA - PROFESIONAL
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMEllTOS FIGURA No,30
:_:i:·:_: ~:-·:>.:· ·:.~_,, »':-:-',.;_.; :.f'-~ ... _,. .--·::,~-:
.~-(·:' · .. ·; ' i. ;; ' ,))::.· .:,>~:~ ·.\'.:''
:~:ae~oeti~tekt~ '~¡ ~~~~~i6J t~~i~~, a~ire'fü ~~1 li,Lfa;~~ tipo par'úC:u{i~ cÍ~'Vl.ci~io ~onqueesÚ hecho él teí'm6!'1etro.
N. es ~l 'n¿m~~Cl ele q~~clos 'Cel~ius · equi~aliÚÍ~~ a fa. l.onqit\ia cte •. ia
--6~1~~~ª --~·¡ .. ~,~i~·~ici~ em~rge·~te, .(ve~ figura :31) ~ t· es .. la ~~mp~·i-.~t~'ra promedio de la colUmna. dé' liqll~do
term6metro. -
Pira .·los ,term6metros de inmersi6n to.tal que eStán parcia·1mente
iffmerSos, la se aalciona a_ la inclicaci6n. del
termómetro cuando -la ·-temp_eratura media dé ·1a· c6lumna de liquido
emergente ·es menor· que.la temperatura del bulbo y se resta cuando
es mayor.
PaÍ:'a lDs · term6me~ros de inmersión parcial que están totalmente
inmers_os, la c.o~recci6n c¡ se resta de la indicación del termómetro
cuandO la :_temperatura media de la columna de liquido emergente es
mayor _qÚe.-· la -t;emperatura ambiente de la columna de 11qui~o
em~rg~nt~ y se suma cuando es menor •
..
cuando se · utií.i~an term6met~os ~e fomersiÓn total inm~rsi6n
co~pl~~a se. produce. un efecto iiobr~ la in~icac:t6~.~~bicla ~l ciambi~ __ ,_en··-'.-la_~-pr~~~6ri ·-·-irit~rna '1-.Ca~-SadC,-; p-o;~~ia :\t~.rri~~-ra~~a,:-~~~ii~~.~m~-~á ~·cJ-~~
expansi6n la cual. es. clÚeren~~ ~ :¡~ t'eltl;~:¡.~f'\f~a • ~~\,i~~te> Támbién
se· produce un-ef~'~t? de 'i~·:.-pr~~~¡·6~=··:~;~~~:~;: s~b~e :~:~¡:/~~-ib~· .. lél cual
u•c
l
Figura J l. Medición de la temperBtu~a emergente.
FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO QUIMICA
CARRERA: ANTEPROYECTO DE UN PROCEDIMIENTO: PARA. LA Q.F.B. VERIFICACION DE INSTRUMENTOS FIGURA No.31
es ·, en,'•el.: '·.med.io ·cuy.a
temperátu~a·:'se:-.est'á midiendo. x.a·· nícigrlitUd ,-de -·:·estOS :_:-ef8CtoS·:· se .. -
determina por 'i:aulo1'ación ·del termómetro baj6 ·iás cCl~di~fa~e~>
mayor a la profundidad de inmersi6n
,,-.,•·.-.·:o"··--. ;__ _,. _- ; ,.··
inmersión total e inmersión co~pleta. ·~,):.' - -
cuando en .un term6metro de
;\: ':·:.·-~: . . ;:_-·:'.:!:·--.... ·:_
irunersi"6n · parCialJ: ~J.il :~: ... ~~~~~f~~ura prómedio de la columna de l1quid0 emerqerit~-, es: di'fe"l:-ént·e de .ia·,
especi_fic~~a, ~~ -debe hacer u~á corre~ciOtÍ.>~ ia· -;~-~~:~~-~:~.i:~~- ~ (~on ~10% d_é val_idez) de acuerdo ..- la Siguiente: ecuación:
c 2 =_.k N (ts
Doride: --. '"' ~ .. ~-- 0 ; 0~.:.0-:-0"""-:.:'
~~y. ~ son como se d:ef}~-¡e~~n --{~tEir'io~~~~-~;:: -t 5 __ ~~- Ja t~mPefatUia- ·p_r~m~di.a·:-esiJE!;;i_fi'cad~:~d-~ ::1a· 'co1\i~-~a ·ae 11quid<:>
.- .. -· -'- --,____:_'.:·-=---:...'.::_~·-·c.~ ,_¿:·~-
-.-o_- - • , .·.--~:.' -~~;-~;:: .;~¡_t:_L ·.:·~::_;E~·:
tf es. la' temp~rat~ra ~í:om,;dib d~i:a~t~\~ 6aÚbració~ de la columna
emergente. -
de 11quid~. cm17rgente.··:
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o~ oésign, Con~truction,and Use, 1977.
103
REPORTE DE CALIBRACION DE MANOMETROS DE BOUROON
Fecha: 26 de agosto de 1991 Procedimiento de Calibración No.: 40 dictamen de calibracion No.: 124/91 Normas aplicables~ ANSI B40, OIML 17
Datos del manómetro Usuario: Fac. de Qu1mica, UNAM. Instrumento: Manómetro Clave: HIQ-001 Marca: Metr6n Modelo:-------Uo. de serie:-------Alcance de medición: 7 kgf/~m2
~!~~~~~~6~~n~~~~ ~g¡/~~~/cm Clase de exactitud: 1%
Presión leida
Primera ser le segunda serie
p p Error p p
kgr/cm2 MPa kgf/cm2 MPa
º·ºº o.ooo o.o o.oo o. 000 o. 50 o. 049 o.o o.so o. 049 2.00 0.196 o.o 2. 00 0.196 J. so o. 343 o.o 3 .so o. 343 s.oo o. 490 o. o s.ºº o. 490 6.So o. 637 o.o 6. so o. 637 6.SO o. 637 o.o 6. SS o. 642 s.oo o. 490 o.o s. os 0.49S 3. so o. J43 o.o 3 .so o. 343 2. os o. 201 o. 7 2.os o. 201 o. 50 o. 049 o. o o.so o. 049 o.oo º·ººº o.o o.oo 0.000
Datos del patr6n GIEC, CFE. Manómetro HPC0-381 Heise CMM 9S601 10 kgf/cm2 0.01 kgf/cm2 o. 002 kgf /cm2 o.u
Presión dE!
referencia
Error p
kgf/cm2
o.o o.o o.o o.o o.o o.o o. 7 o. 7 o.o o. 7 o;o o.o
p
Temperatura ambiente: 24 ºC Error de repetibilidad: o. 7t
Error·máximo: 0.7.\ ·_,· .. :. · .. -,': Error de hist6resis: .-·o~ 7%
Observaciones: El error se- expresa en porcentaje-del -:.-aiCailce--'dé~lniiciiClo~ del man6metro.
ApAndice B
REPORTE DE CALIBRACION. DE TERMOMETROS
Fecha: 23 de agosto de 1991 __ dictamen No.: 117/91
Procedimiento de Calibración No.: 12 Normas aplicables: NOM-CH-70/86
Datos del term.6metroUsuario: Fac. de Qu1mica, UNAM. Instrumento: Termómetro Clave: TIQ-002 Marca: Termornet Modelo: ------No. de serie: ------Alcance de medición: 150 ºC División m1nima: 2 ºC Resolución: o.s ºC Clase de exactitud: l \
Datos del patrón GIEC, CFE. Termómetros pa tr6n CTCD-114, CTCD-089 Taylor, Neslab EX-250, 6JC 85NML45060-36, -a a 150 °c D. l ºC 0.1 ºC 0.1 ºC
104
___________ ___, Temperatura leida Temperatura del patrón Error· ~ -- - · --~ 0