Este es un hombre libre, de los que pocos hay, sin nada que le frene… XD Hacía tiempo que no me reía tanto

Creo que eres la única que lee mis entradas xD. Que sepáis que esa cosa tan mona va a vivir en Valencia en mi pisito. Si queréis ir a verla tenéis que llevarla una latica.

Debes sentir dolor en tu alma, un dolor indescriptible, pues nunca nadie te ha entendido y nunca nadie te entenderá, ¿y sabes por qué? No existes. Eres una ilusión, condenada a la eterna incomprensión para que seas la cabeza de turco de todos nosotros, para que seas nuestra utopía para creer que un día de estos seremos… libres.

Como tu misma entenderás por tu experiencia nadie es libre, nunca nadie lo ha sido. Si nos ponemos concienzudos con la definición e incluso un poco rimbombantes se podría decir que el simple hecho de tener que respirar nos hace esclavos al aire, no somos libres. Pero, aún asumiendo que cosas de ese calibre no nos hacen esclavos, seguimos siéndolo. Como orgulloso ser social que somos, no podemos vivir solos, necesitamos a gente, a alguien a nuestro lado por mucho que intentemos estar solos.

Nuestra sociedad nos presiona, necesitamos ser reconocidos, que al menos otra persona nos conozca y que, gracias a ellos, sepamos que existimos en este mundo. Pues, si nadie nunca te ha conocido, no prestas cuentas a nadie y eres “libre” , ¿no existiría una paradoja? ¿de verdad “eres”? Si no dejas tu huella en el mundo no eres nadie, eres menos que nadie, es como si ni siquiera hubieras existido. Al leer esto puede que te choque e incluso que te duele, pero somos esclavos dentro de nosotros mismos, para simplemente poder existir.

Es duro vivir solo, cuando en realidad no lo estás. No ves la realidad, te encierras y te crees solo en la inmensidad aunque tengas gente a tu alrededor, incluso gente que desea estar contigo. No seas tonto/a, no puedes dejar de depender de nadie, siempre necesitas un punto de apoyo, pero mientras puedas elegir ese punto, no te hagas de rogar y elige, sabia o equivocadamente, pues esa elección es lo más cercano que tendrás a lo que se llama libertad. Seguimos sin serlo pero, ¿no sería horrible vivir sin siquiera la ilusión de que somos libres, al menos, para elegir en que agujero enterrarnos?

Pues, si de verdad quieres ser libre, solo te queda una opción, a la que, gracias a Dios todos llegaremos. En ese estado si que no rindes cuentas a nadie, ni siquiera al aire.

No os equivoquéis con esto, nuestros ancestros lucharon y batallaron y ahora somos más libres que antes. Pero a qué libertad aspiramos cada uno de nosotros es distinta, pues todos tenemos nuestra definición de libertad, aunque no la conozcamos.

El procedimiento general es colocar el mínimo y el máximo en el rango de medida y disminuir paulatinamente desde el máximo tomando los valores del instrumento a calibrar y del patrón para representar mediante gráficas, ecuaciones y/o tablas los resultados obtenidos, para posteriormente, según la norma ISO pertinente realizar la calibración.

• Calibración de transductores de caudal

A pesar de que un caudalímetro ideal no se debería ver afectado por el ambiente en la práctica esto nunca es así por lo que multitud de variables afectan a la medida. Por eso los metodos de calibración In Situ son los aplicados para conseguir la mayor precisión.

• Método de tiempo de tránsito (ISO 2975/VII para líquidos y BS 5857-2.4 para gases):

Consiste en la introducción de una sustancia radiactiva dentro del flujo que gracias a detectores de radiación se puede detectar donde está en cada momento y de esta forma saber cual es la velocidad exacta del fluido (sabiendo el área de la tubería se puede hallar el caudal), la cual se utilizará para calibrar el medidor de flujo comparando los dos resultados obtenidos.

La mejor precisión alcanzable con este método es del 0.5%

• Método de concentración de disolución

(ISO 9555-1 y ISO 9555-2 para líquidos en canal):

Se aplica una sustancia radiactiva a una velocidad constante conocida en el canal y en un punto posterior del canal se mide la concentración de esta sustancia a partir de una muestra continua. El caudal de referencia se toma, por tanto, viendo la relación entre la cantidad de sustancia aplicada y la concentración medida en el fluido a medir.

Se pueden conseguir mediciones de hasta un 1%.

• Calibración de transductores de presión

Se usa una cámara de presión a la que se rellena de gas a una presión determinada. Esta presión la medimos con una columna de mercurio que nos servirá como patrón.

A esta misma cámara se coloca el manómetro a calibrar y se toman los valores que valla dando, ya sea en valores de presión directamente, de resistencia eléctrica o de diferencia de potencial los cuales vamos anotando en una tabla o registrando electrónicamente para su posterior procesado. Estos valores se han de registrar junto con los valores del patrón, en este caso, la columna de mercurio.

La presión en la cámara de presión se reduce mientras se van tomando las mediciones para obtener una función de presión obtenida por el patrón y presión o valor registrado por el aparato a calibrar.

Con esa función podremos relacionar la medición del dispositivo con la realidad para poder hacer las medida. Junto con esa medición se consigue el rango de medida del dispositivo, la escala de medida, la precisión del dispositivo así como la incertidumbre en la medida.

• Calibración de transductores de temperatura

(ISO/IEC 17025:2005)

Este caso es similar al anterior al precisar de un entorno con una temperatura modificable y estable gracias a un controlador térmico que se mide con un termómetro patrón. En este entorno se pone el instrumento a calibrar y mientras la temperatura del entorno varía a nuestra merced se registran los valores del instrumento a registrar.

Estos valores pueden ser visuales, de resistencia a la electricidad o de diferencia de potencial dependiendo del dispositivo de medida.

Estos valores junto con los tomados por el patrón sirven para realizar la relación entre el valor y la temperatura real haciendo posible la medición. Así mismo podremos calcular la precisión del dispositivo, la escala de aplicación, el rango del instrumento y su incertidumbre.

Bibliografía:

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La medida de este parámetro es fundamental para multitud de utilidades y debemos de ser capaces de medir caudal de líquidos y gases.
3.1) Transductores de caudal: Tipos existentes de acuerdo a su principio de funcionamiento.

• Medidores de caudal mecánicos
• Rotámetro

Ilustración 16: Esquema rotámetro

Los rotámetros son medidores de caudal basados en un indicador libre, en la ilustración 16, es el llamado flotador el cual está en un tubo con forma parcialmente cónico. El fluido va de abajo arriba aplicando de esta forma una presión al flotador que lo eleva y en este actúa la gravedad en sentido inverso creando un equilibrio que depende solamente de la cantidad de fluido que pasa por el tubo.

El tubo lleva una escala dibujada en el mismo que sirve para, viendo donde está el flotador, saber cual es el flujo en ese momento del fluido. Esta escala depende del fluido, por su densidad, viscosidad e incluso la temperatura en ese momento del fluido. Esto hace que este tipo de medición no sea la más precisa pero gracias a su sencillez es ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren poca precisión pero si alta fiabilidad como los medidores de flujo de los respiradores de O2 de los hospitales.

Son capaces de medir caudales en gases y líquidos con caudales mensurables desde 1 ml/h hasta 1000000 l/min. Se pueden conseguir con ellos precisión de incluso un 1%.

El flotador se hace de distintos materiales y formas aunque la forma de elípse esférica es la más común. También se suelen diseñar de forma que giren con el paso del fluido para ver con total precisión si se ha quedado atascado el medidor.

• Rellenado de un volumen

Este es quizás el método mas sencillo y antiguo al igual que uno de los más precisos solo que es bastante incómodo de uso y no sirve para medir un flujo continuo. Consiste simplemente en el uso de un recipiente de volumen conocido y un cronómetro que empiece a contar el tiempo en el momento en el que el fluido entre en el recipiente y pare en cuanto el fluido complete el recipiente.

El volumen del recipiente dividido entre el tiempo de rellenado da como resultado el caudal

• Medidor de pistón o rotatorios

Ilustración 17: Esquema de funcionamiento de un medidor de pistón rotatorio

Este tipo de medidores son los más utilizados para la medida del consumo de agua a nivel doméstico. En sí es un cilindro que gira con el paso del agua siendo cada giro el equivalente al paso de cierta cantidad de fluido. Esto hace que contando los giros atraves de un engranaje o de un imán que hace en un determinado periodo puedas saber el flujo que ha pasado por el medidor.

Este tipo de medidores solo sirven para líquidos incompresibles.

Ilustración 18: Fotografía de un medidor de engranaje

Se laman a este tipo de medidores de desplazamiento positivo y también existen de otro tipo como de tornillo o de engranajes, pero todos ellos tienen en común que separan físicamente el fluido para contarlo. Los de engranajes son dos engranajes haciendo un sello perfecto como se puede ver en la ilustración 18. En la ilustración 19 se ve un medidor basado en dos tornillos helicoidales para medir caudales separando el flujo físicamente.

Ilustración 19: Medidor de desplazamiento virtual

• Medidores de Turbina

Ilustración 20: Representación de medidor de doble turbina axial

Pueden ser de turbina axial los cuales consisten en una turbina que gira con el líquido y las revoluciones a las que gira son proporcionales frente al caudal del líquido permitiendo de esta forma un medida del flujo cuantificable. En la ilustración 20 se puede ver uno de doble turbina axial que tiene como ventaja frente a los uniaxiales una mucha mayor precisión debido a que los cambios de temperatura y por tanto de viscosidad del fluido no afectan tanto a la medición, pudiendo alcanzar una precisión absoluta de +/- 0,10% sobre la medida tomada.

Ilustración 21: Esquema de medidor de turbina Pelton

A parte de los medidores axiales existen otros tipos de medidores de turbina como con turbina Pelton como el que se puede apreciar en la ilustración 21. Otro tipo pueden ser los Woltman. Se elige un tipo u otro de turbina dependiendo del flujo a medir así como de las características del fluido.

Por ejemplo la turbina Pelton es una de las más utilizadas para medir flujo en fluidos de muy baja viscosidad y/o flujos muy pequeños del orden de 0,01 l/min llegando incluso a mediciones tan reducidas como 3 ml/min. Hay que tener en cuenta que la medición se hace gracias a disparar el fluido directamente a las palas.

En todos los casos de turbina la medida directa son la velocidad axial de la turbina la cual, mediante el calibrado, se convierte en la medida de flujo deseada.

• Medidor de paletas

Ilustración 22: Medidor de paletas

Este tipo de medidor se parece a los de turbina pero al contrario que estos el elemento de medición, las paletas, no está introducido por completo dentro del fluido si no que está solo parte de él, una paleta, en contacto con el flujo. El sistema de medición es similar pues lo que se mide son las rev/min de giro de las paletas para, después de un calibrado, saber cual es el flujo en cualquier momento de fluido.

En otros casos donde solo se quiere saber si existe o no flujo y no el caudal del mismo se suele usar este tipo de medidor pero transparente para ver si el fluido pasa o no.

• Basados en presión

• Venturi

Ilustración 23: Medidor Venturi

Los medidores de caudal basados en el efecto Venturi consisten en un tubo que cambia de diámetro en el cual se miden las presiones ya que al reducir el diámetro del tubo la presión se reduce ya que la velocidad del fluido aumenta según la ecuación de Bernuilli y según la diferencia de presión se puede saber cual es el flujo. Este tipo de medidores son muy empleados en tuberías de gas. En la ilustración 23 se puede apreciar un esquema de funcionamiento.

La toma de las presiones comparativas se pueden tomar en los 3 puntos indicados en la ilustración 23, necesitándose solo dos de ellos para poder comparar la medida.

• Plato de orificio

Ilustración 24: Plato de orificio

Es de los más comunes y es muy parecido al venturi anterior solo que para simplificarlo lo que se usa es un plato con un orificio por el cual se obliga al fluido a circular disminuyendo la presión a la salida. La diferencia de presiones entre la entrada y la salida está relacionada con el caudal de fluido circulante por el orificio. La forma más sencilla de visualizar esta diferencia de presión es la que se ve en la ilustración 24, un manómetro diferencial de U.

Una aplicación de este tipo de medidores es en los motores de combustión interna para medir la cantidad de aire que entra en la mezcla.

El problema de esta simplificación del Venturi es que tiene mayores pérdidas energéticas. El orificio puede tener distintas formas dependiendo del uso teniendo normalmente un diámetro del 50-76% de la tubería. En la ilustración 24 se puede apreciar un esquema de este tipo de medidores.

• Tubo de Pitot

Ilustración 25: Esquema de funcionamiento de Pitot

Este es uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido que pasa por un conducto. Se basa en la presión dinámica y se usa la ecuación de Bernuilli. Consiste en un tubo dirigido hacia arriba que sube según la presión dinámica del fluido que varía con la presión.

Este tipo de medidor es muy usado como medidor de velocidad para vehículos aéreos en los que sería muy difícil el uso de un anemómetro. En estos funciona como un tubo que está paralelo a la dirección del aire con el extremo abierto por donde entra el aire a la velocidad a la que va el avión. Este está conectado a un tubo en forma de U con agua u otro tipo de medidor de presión por comparación para saber el flujo de aire entrante y por tanto la velocidad relativa del avión.

Este método también se usa para sistemas de refrigeración, para saber la cantidad de flujo que entra por un conducto.

También existen versiones que tienen varios tubos de Pitot unidos para saber la velocidad del fluido en distintas direcciones. Por ejemplo a veces se usan 3 unidos para saber la velocidad en un punto en dos dimensiones. 5 juntos serían capaces de la medida tridimensional de la velocidad del fluido

• Medidores ópticos

Este tipo de medidores consisten en medir la velocidad de las pequeñas partículas que acompañan al fluido. Una luz láser, al incidir sobre una partícula refleja la luz en todas las direcciones siendo detectada por detector de luz que crea un pulso eléctrico. Esta misma partícula al pasar de nuevo por un segundo láser vuelve a reflejar la luz siendo detectada por otro fotómetro el cual emite un segundo pulso. La diferencia de tiempo entre estos pulsos y la distancia entre ambos determinan la velocidad de esa partícula en el fluido, y por tanto, la del fluido.

La ventaja es que esta medida es totalmente independiente de las condiciones de temperatura, fluidez, presión o composición del fluido y solo dependen de la velocidad del mismo lo que ofrece una altísima precisión incluso en circunstancias de difícil medición donde las condiciones del fluido varíen con el tiempo haciendo otros métodos de medición imposibles.

Este tipo de medidores son muy estables y resistentes ya que no dependen de ningún elemento móvil así como que no es requerido ningún tipo de calibración periódica ni cuando cambie el fluido circulante. Así mismo la instalación de los mismos es más sencilla que otros tipos ya que con solo un punto puede medir sin problemas la velocidad en un conducto.

Ilustración 26: Esquema de uno de los emisores detectores de luz

Pueden medir en un intervalo desde 0,1 m/s a más de 100 m/s

En la ilustración 26 se puede apreciar un esquema de uno de los emisores-detectores de luz que constituyen un medidor óptico

• Basados en la distribución de temperatura

Ilustración 27: Esquema de funcionamiento de caudalímetro térmico

Este tipo de caudalímetros se basan en las propiedades de la distribución de temperatura de un fluido en movimiento. Que, según la velocidad del mismo, la distribución de temperatura varía.

Como se puede ver en la ilustración 27 es un sensor activo con una fuente de calor conocida y constante en contacto con el fluido y dos termómetros a una distancia prefijada de la fuente de calor. El calor desprendido por la fuente de calor crea una distribución de temperaturas que se puede apreciar en la ilustración 27 con los colores cálidos. En caso de que el fluido esté estático la distribución que se vería en el esquema sería una semicircunferencia perfecta y a medida que la velocidad aumenta esta semicircunferencia se modifica bajando la temperatura en la zona del fluido entrante ya que el fluido calentado no llega a esa zona y el termómetro establecido en la zona de salida del fluido registra una temperatura mayor.

Después de una calibración se puede saber según la temperatura registrada por ambos termómetros cual es la velocidad del fluido así como su sentido de flujo. Con este sistema se puede ver de forma mejor la masa de fluido que ha pasado por lo que es más independiente de la presión que otros sistemas.

Para mejorar la lectura normalmente se dispone de un tercer termómetro que sirva para determinar la temperatura del fluido para realizar las correcciones pertinentes sobre la distribución de temperatura. Este tipo de medidores consiguen tomar mediciones de caudales muy reducidos del orden de nanolitros por minuto. Este sistema se suele usar para gases comprimidos que no sean corrosivos ni demasiado sucios. En el caso de que se quieran medir gases más corrosivos habría que emplear aleaciones resistentes en las sondas para poder aguantar esta corrosión.

• Medidores de vortex

Ilustración 28: Esquema de funcionamiento de un medidor de Vortex

Este otro método de medición de caudal se basa en el efecto vortex que consiste en que colocar un obstáculo en dirección de flujo de un fluido crea unas turbulencias en forma de vórtices. La frecuencia a la que estos vórtices se crean a un lado y al otro del obstáculo es directamente dependiente del caudal del fluido y como estas provocan una diferencia de presión, al medir esta, normalmente mediante un sistema piezoeléctrico, se puede saber cual es la velocidad del fluido. En la ilustración 28 se puede apreciar un esquema de este sistema con los componentes aquí comentados.

Este sistema al no tener piezas móviles es de bajo mantenimiento y tiene muy buena precisión.

• Electromagnéticos

Ilustración 29: Esquema de funcionamiento de un medidor de caudal electromagnético

Este tipo de medidores son los más usados justo por detrás de los mecánicos. Estos consisten en un campo magnético aplicado por una bobina al tubo de medición. El fluido a medir ha de ser conductor, como por ejemplo el agua, y la tubería de medición ha de ser aislante como PVC o de metal aislado con una capa de goma.

La medición se hace basándose en la ley de Faraday de la inducción electromagnética. El fluido conductor realiza sobre el campo magnético una diferencia de potencial en las lineas de flujo perpendiculares al fluido.

• Ultrasonidos

Ilustración 30: Esquema de funcionamiento de un medidor basado en ultrasonidos

Este tipo de sensor es un sensor activo ya que ha de tener alimentación. Dentro de estos existen dos tipos. Aquellos basados en el efecto Doppler y los que están basados en Tiempo de Tránsito.

Los de Efecto Doppler consisten en el cambio de frecuencia de una señal sonora reflejada en alguna partícula que esté con el fluido lo que la hace muy eficaz para fluidos que no estén del todo limpios pero en el caso de que el fluido que queramos ver su caudal esté totalmente limpio no conseguiríamos tomar medida alguna siendo los de Tiempo de Tránsito especialmente útiles en estas circunstancias.

En la ilustración 30 se puede ver un esquema de funcionamiento de un medidor de caudal de Tiempo de Tránsito que consiste en medir la diferencia de tiempo que le lleva a una señal atravesar una distancia igual. En el caso de que no exista flujo el tiempo será el mismo pero a medida que el flujo valla en aumento la diferencia temporal irá en aumento lo que nos sirve como medidor del caudal que está atravesando el fluido. Este tipo de medición es más precisa que la basada en el efecto Doppler pero depende mucho del estado del fluido ya que la velocidad del sonido dentro del mismo hará variar la medición.

Aun así estos dos sistemas tienen un gran problema en cuanto a que dependen en gran medida del tipo de flujo que estemos midiendo, pues en cuanto nos alejamos del caso laminar las medidas no son del todo fiables. Este tipo de medidores se usa para flujos de gas natural y otros fluidos.

• Coriolis

Basados en el efecto Coriolis que causa a que el tubo vibre lateralmente se consigue una medición directa de la mas circulante según la frecuencia de vibración. Este tipo de medida es muy precisa independientemente del tipo de gas o líquido que esté circulando.

El efecto Corioles consiste en las fuerzas inerciales que se generan cuando una partícula dentro de un cuerpo rotatorio se mueve respecto a ese cuerpo alejándose o acerándose del centro de rotación del cuerpo.

• Medidores de flujo en canal

Existen también técnicas específicas para calcular el caudal que pasa por un canal, es decir, un conducto abierto y a presión atmosférica.

Una de las opciones más sencillas es simplemente a partir del nivel que tiene el fluido en el canal viendo en una curva de caudal la relación entre la altura y el flujo circulante. No es el sistema más preciso y se necesita de un estudio previo pero su comodidad de medición lo hace muy cómodo.

Otra opción es la medida de la velocidad del fluido directamente, ya sea mediante un sistema de ultrasonidos por Doppler o por un sistema de paletas. La toma de varias mediciones en distintos puntos del canal todos en una misma sección nos puede indicar una aproximación del flujo circulante. También se puede hacer como el anterior, realizando un estudio previo y relacionar la velocidad en un punto con el resto de velocidades.

Test de tinción

Se agrega una cantidad conocida de tiente, sal u otra sustancia al fluido en un punto y se mide la concentración de la sustancia una distancia predeterminada posterior a su punto de aplicación. La concentración que se detecte estará relacionada al caudal de fluido que pase por el canal en ese momento en concreto.

La vida pasa, delante tuyo, a paso ligero
no te espera, alejándose, paso a paso
estiras el brazo, alargas los dedos
tus yemas lo rozan, te asustas, te vas.

Manos muertas te clavan sus uñas
te retienen, desgarran tu piel
a tu alma la quieren con ellas
gris, muerta, corrupta, mutilada.

Encerrado añoras lo que una vez viviste
hasta el día que esas manos en su locura
te arranquen tu cárcel de penas
y tu alma libre escape, corra, llore.

Notas la brisa en tus mejillas
el sonido del aire al respirar
aprecias las vibraciones de tu nuevo mundo
Tu nueva vida, solo para ti
como un lienzo en el que tu plasmas el camino

Tu lienzo, tu camino, tu vida.

Esta tarde voy a por mis gatitos

Que nos lo hemos pasado mal… Hemos ganado!!!

La temperatura es una medida de lo caliente o frio que está un cuerpo siendo esto en si un equivalente de la energía cinética que contienen las partículas formantes del cuerpo. Una de las respuestas físicas de un cuerpo ante una subida de la temperatura es la disminución de su densidad, es decir, el aumento de su volumen. Este fenómeno físico, llamado dilatación, es uno de los más empleados a la hora de medir la temperatura.
2.1) Principio de funcionamiento de los instrumentos para medida de Temperatura:

• Termómetro líquido

Ilustración 8: Reproducción del termoscopio de Galileo

Los primeros registros de termómetros fueron de este tipo, estos, que aparecieron en la época greco-romano. Aún así estos no eran muy precisos pues es tubo no estaba sellado si no abierto por su extremo libre haciendo que la presión atmosférica afectara a la medición. De todas formas estos termómetros eran más cualitativos que cuantitativos ya que no disponían siquiera de escala de medida.

La escala de medida en los termómetros líquidos fue implantada por primera vez en el termoscopio inventado por Galileo (1564-1642 d.C.) (ilustración siendo este un precursor del actual termómetro.

Este tipo de termómetros usan el fenómeno físico de la dilatación, es decir, el aumento del volumen de un cuerpo según su temperatura. Al ser este incremente siempre constante dependiendo únicamente de la temperatura (siempre que estemos usando un mismo material) se puede emplear como instrumento.

Para facilitar la visualización de este fenómeno se usan los llamados termómetros líquidos. Estos basan su funcionamiento en la dilatación de un líquido, que suele ser mercurio, alcohol u otras mezclas dependiendo de la temperatura de funcionamiento, el cual está contenido en un vidrio en forma de tubo que tiene un coeficiente de dilatación distinto que el fluido. Esto hace que el fluido fluya dentro del tubo de forma proporcional a la temperatura. Y dependiendo de el fluido usado y del diámetro interno del tubo se puede conseguir que por el mismo incremento de temperatura halla más o menos desplazamiento del fluido dentro de él permitiendo de esta forma menor o mayor precisión.

Ilustración 9: Esquema de un termómetro líquido

En la ilustración número 9 se pueden apreciar las distintas partes de todo termómetro líquido. El fluido está representado de color negro (2). Este se almacena en una vulva (1) en la parte inferior del mismo la cual es del mismo material que el tubo de vidrio (5) y está conectada a este último. El tubo está cerrado (6) en su extremo para que la presión atmosférica no influya en la medida. La escala y las unidades cuantitativas se ven en (4) y (3).

• Termoresistencias

Ilustración 10: Sondas de temperatura basadas en termoresistencias

Las termoresistencias son elementos sensores pasivos que de forma parecida a las galgas extensiométricas, cambian su resistencia a la electricidad frente a un cambio físico. En este caso en vez de la deformación es la temperatura.

Este sensor es una pieza de metal, ya sea un metal puro (Pt, Ni o Cu). La elección del material depende de la temperatura de uso, de la linealidad del cambio de la resistividad junto con la temperatura y el precio.

Este sensor normalmente va protegido del medio en una cápsula de metal que es de distinto material dependiendo del medio para soportar la corrosión a la que está expuesto y la presión, para que estos no sean condicionantes de la medición tomada.

La medición se ha de tomar pasando una diferencia de potencial y ver cual es la intensidad para poder, usando la fórmula de Jolue, saber la resistencia del metal sensor y, con este calibrado, la temperatura a la que se encuantra..

Ilustración 11: Esquema con las partes de una termoresistencia

En la ilustración 11 se pueden ver las partes de una sonda con funcionamiento basado en termoresistencias. En sí es simplemente una estructura de sujeción y de protección del sensor.

Este tipo de sensores tiene un problema que dependiendo del medio a medir puede ser grave, que es la inercia térmica del propio sensor, lo que hace que no tenga una respuesta rápida ante una variación de temperatura. Así mismo las vibraciones u otros fenómenos físicos pueden hacer variar la medición. Aún así gracias a su sencillez eléctrica (solamente una resistencia) se evitan en gran medida muchos tipos de averías eléctricas que con los termopares (que veremos a continuación) si que se dan. Otra ventaja es que como eres tu el que aplicas la diferencia de potencial, puedes incrementar esta para poder alejar el sensor del medidor y ponerlo en lugares lejanos e inaccesibles.

• Termopares

Ilustración 12: Esquema ilustrativo del efecto Seeback

Los termopares basan su funcionamiento en el efecto Seebeck descubierto en 1821 por Thomas Johann Seebeck. Este se basa en una diferencia de potencial creada entre dos metales distintos debido a una diferencia de temperatura. Por tanto este tipo de termómetros no miden temperatura absoluta si no que comparan temperatura. En la ilustración 12 se puede ver que se usa agua con hielo, que siempre estará a 0ºC como temperatura de referencia para poder comparar con la temperatura que se desea medir.

En laboratorio se puede usar este sistema pero para un caso real es de difícil uso por lo que se recure a termoresistencias o diodos para medir la temperatura y tener así una temperatura de referencia que se simula con lo que poder mesurar la temperatura del medio.

La ventaja de este tipo de sensores es su precio, sencillez y resistencias pues no es más que dos metales unidos en el punto de medición. Como estos metales pueden ser simples alambres la inercia térmica es prácticamente nula por lo que se usan para poder. Así mismo son los únicos sistemas capaces de medir temperaturas por encima de los 400ºC gracias al amplio de metales utilizables.

Ilustración 13: Esquema de sonda con termopar

Este tipo de sensores, al contrario que otros expuestos anteriormente, la medición que nos da, una diferencia de potencial no se incrementa de forma lineal con la temperatura por tanto se necesita aproximar esta medida a un polinomio complejo de orden 5º o superior o usar métodos analógicos mucho más baratos.

En la ilustración 13 se puede apreciar un esquema de una sonda con termopar a efectos comparativos con la termoresistencia.

Como se puede apreciar en el punto 8 de la ilustración 13 el punto que ha de cambiar su temperatura es de un tamaño muy reducido por lo que este método también es usado a la hora de tomar mediciones en lugares muy pequeños.

Al ser la medición una diferencia de potencial de aproximadamente 41 µV/°C según el tipo de termopar usado uno de sus mayores problemas es el ruido en la señal, delicadeza de las conexiones y longitud de los cables hasta el aparato de medición.

• Pirómetros de radiación

Ilustración 14: Espectro radiológico

Un pirómetro es un aparato de de medición de la temperatura de la radiación emitida por un cuerpo por lo que no es necesario el contacto directo del medidor con el cuerpo a medir con sus consecuentes ventajas en cuanto a facilidad y comodidad.

Un pirómetro no es más que un sensor de luz pero que, en vez de detectar la luz visible, detecta la luz infrarroja. Como se puede apreciar en la ilustración 14 el infrarrojo está justo por encima de la luz visible y este tiene un frecuencia distinta dependiendo de la temperatura a la que esté el cuerpo a medir y de las propiedades del material del mismo. Por ejemplo, una bombilla incandescente es un cuerpo que la radiación que emite está por debajo de los infrarrojos debido a la alta temperatura de este cuerpo.

Un pirómetro es capaz de medir la temperatura de cualquier cuerpo pero el problema es que no todos los materiales miden de la misma manera por lo que has de hacer correcciones en la medición dependiendo del material, del acabado superficial del mismo. Estas correcciones las puede hacer directamente el instrumento indicándole ciertos parámetros y se pude hacer manualmente sabiendo la radiación emitida.

Ilustración 15: Imágen de pirómetro portátil

Este sistema de medición de temperatura tiene en su ventaja su gran inconveniente. Al medir radiaciones estas se comportan de forma característica de forma que se reflejan en unos materiales y en otros no por lo que las mediciones que te de un pirómetro no son siempre fiables. Por ejemplo, si quieres medir la temperatura de un espejo perfecto no podrás usar un pirómetro pues solo conseguirás medir la temperatura de lo que esté reflejándose en el espejo.

En la ilustración número 15 se puede apreciar un pirómetro portátil de medida puntual. Este consiste en un sensor de infrarrojos que mide un punto en concreto, este punto de medición lo determinas gracias a una luz laser con la que apuntas lo que quieres medir. La pantalla trasera sirve para tomar las mediciones así como para introducir los parámetros del material que estás midiendo.

También existen sistemas más avanzados que se parecen más a cámaras digitales que son a grandes rasgos múltiples medidores puntuales unidos que te dan una imagen en el rango de los infrarrojos. Esta imagen se reproduce en una pantalla simulando para cada frecuencia infrarroja un color haciendo de esta forma visible para el ojo humano la radiación infrarroja.

Este tipo de dispositivos se usan más de forma cualitativa que cuantitativa por la cantidad de parámetros a tener en cuenta.

1) Transductores de Medida de Presión

La Presión es una magnitud física que determina la fuerza aplicada por unidad de superficie. En términos matemáticos se expresa

Sus unidades en el Sistema Internacional de Unidades es el pascal (Pa) que es unidad derivada de un newton actuando sobre un metro cuadrado
1.1) Principio de funcionamiento de los transductores para medida de la Presión:

• Manómetro de Bourdon

Ilustración 1: Manómetro de Bourdon. Último cuarto siglo XIX

Este es el tipo más utilizado en la industria. Está basado en el tubo de Bourdon que es de donde coge el nombre el cual fue desarrollado por Eugene Bourdon (1808-1884 d.C. París).

Este tipo de manómetro se basa en una respuesta física ante la diferencia de presiones entre la presión atmosférica y del recipiente a medir. El tubo de Bourdon no es más que un tubo de un metal flexible como pueden ser el acero o bronce (dependiendo del las diferencias de presión que quieras medir, para grandes diferencias se usa acero mientras que para diferencias menores se usa bronce o latón) aplanado hasta llegar a parecer una lámina. Uno de los extremos del mismo está cerrado mientras que el otro extremo está comunicado directamente con el recipiente en el cual quieres medir la presión.

Al existir una diferencia de presión entre el recipiente y la atmósfera el tubo tiende a enderezarse provocando una respuesta física que usamos para poder cuantificar esa diferencia. Esto lo hacemos gracias a una aguja que gira de forma solidaria al extremo cerrado del tubo de Bourdon reflejándose en una escala graduada la diferencia de presión.

El tubo de Bourdon tiene diferentes formas dependiendo de la presión que se quiera medir. En el caso de presiones altas este tubo suele ser de dimensiones reducidas, con forma de C (se puede apreciar en la ilustración número 2), para que el movimiento que realice no sea muy grande y esté dentro de la escala del manómetro. Este tipo de manómetro puede llegar a medir diferencias de presiones de más de 690 Mpa.

Ilustración 2: Esquema del tubo de Bourdón en espiral

En el caso de que las diferencias de presiones sean menores, para conseguir mayor precisión el tubo se alarga obteniendo el mismo una forma de espiral, obteniendo de esta forma movimientos del tubo mucho mayores con diferencias de presión reducidas. Un esquema reducido de este tipo de tubo se puede visualizar en la ilustración número 3.

Ilustración 3: Esquema de un manómetro de Bourdon en forma de C en el que se aprecia la biela ajustable

Como se puede comprobar toda la responsabilidad de la medida recae sobre el tubo por lo que ha de fabricarse con unas tolerancias muy reducidas y se deben llevar a cabo tratamientos térmicos muy precisos sobre el mismo. Así mismo la unión entre la aguja y el tubo, muchas veces, se suele llevar a cabo por una biela ajustable, para poder realizar el ajuste. Esto se puede observar en la ilustración 2, el llamado acoplamiento ajustable.

También existen manómetros de Bourdón en forma de fuelles pero el mecanismo de funcionamiento básico es el mismo que los anteriores.

• Piezorresistivos

Ilustración 4: Sensor de presión piezoresistivo ENDEVCO ø = 2.34 mm / 0,092 inch, 300 mV

Este tipo de transductores de presión están basados en galgas extensiométricas cuyo funcionamiento consiste en que estas al deformarse cambia su conductividad produciendo de esta forma una variación física medible que nos sirve para determinar una magnitud física.

Ilustración 5: Esquema ilustrativo de galga extensiométrica

Como se puede apreciar en la ilustración número 5, una galga está formada por un conductor el cual se ha dispuesto de forma longitudinal. El esquema propuesto es una galga que es cambia su conductividad cuando existe una deformación longitudinal, esto es así debido a que los conductores dispuestos de forma longitudinal, al estirarse, reducen su grosor y por tanto aumentan la resistencia al paso de la corriente, de forma, que una vez calibrado, es capaz de medir la deformación longitudinal.

En el caso que nos ocupa, los transductores de presión. El funcionamiento se basa en una membrana flexible que separa los recintos entre los cuales se quiere medir la diferencia de presión, ya sea la atmósfera y un recipiente, u otra combinación. Sobre esta membrana se disponen galgas extensiométricas para realizar una medición lo más correcta posible así como para poder realizar una corrección de temperatura ya que los materiales, al dilatarse o contraerse según la temperatura, pueden echar a perder una medida.

La membrana, que es la parte más delicada del instrumento, se puede hacer de materiales como el silicio, en los que se busca una gran linealidad de deformación.

Así mismo gracias a que no tienen piezas móviles son capaces de soportar vibraciones y fuerzas que, por ejemplo, un manómetro de Bourdon no sería capaz. Así mismo su reducido tamaño permite que sean dispuestas allí donde sean necesarias.

Así mismo tienen un margen de utilización muy amplio llegando a máximos de mas de 63 MPa partiendo de 0 o desde 0 a 15 psi con una precisión muy alta.

• Piezoeléctricos

Ilustración 6: Sensor de presión piezoeléctrico

Este tipo de sensores utilizan el fenómeno piezoelectrico descubieto en el siglo XIX por los hermanos Curie. Este consiste en que cuando aplicas una fuerza sobre un material piezoeléctrico, como por ejemplo el cuarzo, el rubidio, la sal de seignette o varios tipos de cerámicas, este produce una diferencia de potencial siendo un proceso reversible de forma que una vez quitas la presión vuelve a su estado natural.

Ilustración 7: Esquema de efecto piezo eléctrico

En la ilustración número 7 se pude apreciar un esquema de la estructura interna de los materiales piezoeléctricos. Estos, al aplicar sobre ellos una compresión, producen dentro de ellos dipolos enfrentados en la masa y cargas de signo opuesto en las superficies enfrentadas. Al ser este efecto lineal se puede aplicar para midiendo la diferencia de potencial, medir de forma cuantitativa la presión ejercida.

Los transductores de medida de presión piezoeléctricos consisten simplemente en un trozo de uno de los materiales piezoléctrico que le afecte directamente la presión del fluido, es decir, que este se puede proteger del medio pero siempre que esa protección no sea frente a presión. Esto hace que sirvan como medidores de presión absoluta y no comparativa, lo cual, para determinados usos es muy útil.

La sonda, como la que vemos en la ilustración 1 no tiene piezas móviles la hace muy resistente frente a cualquier tipo de rotura debido a esfuerzos mecánicos como vibraciones o la propia presión. Así mismo su reducido tamaño la permite colocarse en lugares de difíciles acceso o en instalaciones reducidas.