jueves, 26 de mayo de 2011


Bomba hidráulica

Antigua bomba manual de balancín.
Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es común encontrar el término bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire.



Válvula industrial

Bundesarchiv Bild 183-66326-0003, Neue Armaturen für Hochdrucksynthese entwickelt.jpg
Una Válvula Industrial es el tipo de Válvula que como elemento mecánico se emplea para regular, permitir o impedir el paso de un fluido a través de una instalación industrial o maquina de cualquier tipo.

Válvula de Globo (O de asiento)


Valvula de globo.
Válvula que sirve para regular la cantidad de flujo que pasa por ella. El elemento de cierre asienta sobre una sección circular. A medida que el elemento de cierre se aproxima al asiento, sección de paso se reduce y por tanto aumenta la pérdida de carga disminuyendo el caudal.


Válvula de Retención


La función esencial de una válvula de retención es impedir el paso del fluido en una dirección determinada, y no retorno (retén). Mientras el sentido del fluido es el correcto, la válvula de retención se mantiene abierta, cuando el fluido pierde velocidad o presión, la válvula de retención tiende a cerrarse, evitando así el retroceso del fluido. La diferencia de presiones entre la entrada y la salida hace que la válvula esté abierta o cerrada.
También se denomina anti-retorno.

Válvula de Compuerta


La apertura y cierre se produce mediante el movimiento vertical de una pieza interior en forma de cuña que encaja en el cuerpo. Esta cuña interior puede estar recubierta de goma o de metal especial, por lo que la estanqueidad es muy buena.

[editar]Válvula de Bola

 
Sección Válvula de Bola.
La apertura y cierre se produce por el giro de una esfera que tiene un agujero transversal.
Al girar la maneta, también gira un eje, el cual está acoplado a una esfera, unas juntas de PTFE (teflón) garantizan la estanqueidad.


Medidores de presión
Medidores de presión para determinar la presión absoluta, el vacío o la presión diferencial. En nuestro surtidoMedidores de presion para profesionales.encontrará medidores de presión para aire y líquidos. Algunos modelos de los medidores de presión pueden ser usados para gases. Todos los aparatos están dirigidos por un microprocesador y garantizan alta precisión y fiabilidad. Su breve tiempo de respuesta y su carcasa resistente al polvo y a las salpicaduras de agua hacen de estos aparatos instrumentos idóneos para el sector industrial o para investigación y desarrollo. Existen múltiples rangos de medición (encontrará el aparato apropiado para cada aplicación). Tres de las seis series de aparatos tienen la posibilidad de transmitir los datos a un PC, portátil o a una impresora o bien una memoria interna (Información al respecto: Medidores de presión con interfaz). También existen Certificados de calibración de los medidores de presión ISO 9000 y componentes. Ofrecemos medidores de presión digitales hasta un valor máximo de 700 bar en nuestro surtido estándar (consúltenos si los necesita superiores). No dude en contactar con nosotros si tiene alguna duda referente a los medidores de presión, puede llamarnos al +34 967 543 548. Estamos a su disposición para ofrecerle asesoramiento sobre estos y otros productos de nuestra gama de instrumentos de medida.



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 MEDIDORES DE CAUDAL EN TUBERÍAS

Los fluidos están presentes en la mayoría de los procesos industriales, ya sea porque intervienen en forma directa en el proceso de producción o porque pertenecen a los circuitos secundarios necesarios. Sea por la razón que sea, los fluidos están ahí y, por tanto, hay que controlarlos, para lo que es necesario saber en todo momento cuáles son las principales características de los fluidos, que pueden variar mucho de una aplicación a otra. En el mercado existe una gran variedad de medidores, tanto desde el punto de vista de tamaños y rangos de operación como de principios de funcionamiento. Esto es debido a que se intenta conseguir la máxima precisión para la mayor cantidad de aplicaciones.

Los medidores a tratar en este articulo, se utilizan para estimar el gasto en determinada sección de la tubería, y se clasificaran como; medidores volumétricos y másicos, teniendo en cuenta que ambos pueden servir para la misma aplicación, ya que volumen y masa son proporcional entre sí.


Medidores y controladores de temperatura
Este es, sin duda, el campo en el que se han realizado mayor cantidad de diseños, como instrumentos aislados o formando parte de sistemas más complejos, cubriendo rangos de medición desde temperaturas tan bajas como -50°C a tan elevadas como 1300 °C, utilizando sensores semiconductores, termocuplas o resistencias de materiales estables como el Platino, dependiendo su uso de las condiciones particulares de diseño requeridas.
El proceso de medición de temperatura parte de la señal generada por un sensor, que está en contacto con la temperatura que se desea medir y cuya salida (tensión, corriente, variación de resistencia) guarda relación con la magnitud de la temperatura medida. Por lo general, la variación de la señal generada por el sensor respecto de la temperatura no es proporcional, por lo que parte del problema de acondicionamiento de esa señal es, justamente, la de corregir esas no linealidades, al menos si la precisión deseada del instrumento así lo requiere.
Una complejidad extra representa el uso de termocuplas como sensores, ya que estas obligan, por un lado, a utilizar amplificadores con alta ganancia y muy estables y por otro lado, al hecho de que una termocupla no genera un valor de tensión fijo para cada temperatura de la llamada juntura caliente, sino que depende de la diferencia que esta juntura caliente tenga respecto del punto de unión con el equipo en la llamada juntura fría. Por lo tanto, un aspecto muy importante a tener en cuenta para realizar mediciones de temperatura con termocuplas, es considerar la compensación por temperatura de la juntura fría. (tenga en cuenta que si no se efectúa esta corrección, la lectura de temperatura obtenida tendrá un error de 20°C en menos que coincide, aproximadamente, con el valor medio de la temperatura ambiente).
Instrumentos mas precisos se diseñan utilizando sensores construidos con materiales estables, tales como las resistencias de alabre de platino (conocidas como Pt100). En éstos, la precisión queda determinada, casi exclusivamente, por la calidad del circuito electrónico del instrumento, su diseño, selección de componentes, armado cuidadoso y calibración.
Un medidor de temperatura deberá, por lo tanto, recibir la señal de uno de los sensores descriptos, procesarla lo mejor posible y cuando corresponda, acondicionarla, corregir los errores por falta de linealidad, generar la compensación por juntura fría y finalmente escalarla para que el valor resultante se corresponda con las unidades de medida seleccionadas, ej. °C, mV, etc.
Un controlador de temperatura es, básicamente, un medidor al que se le agrega la posibilidad de fijar un "set" (temperatura deseada) y un circuito que compara la diferencia entre la temperatura real y la deseada, actuando en consecuencia para habilitar o no la calefacción o refrigeración que llevará la temperatura hasta niveles iguales al deseado de tal forma que, al hacerse cero la diferencia entre ambas temperaturas, la calefacción o refrigeración cese.
La forma en que se controla o habilita la calefacción, dependerá del tipo de control que se requiera, siendo el SI-NO (TODO-NADA) el más sencillo y rústico en su concepción. Sistemas mas elaborados utilizan modos de control proporcionales, donde la potencia calefactora es proporcional a la magnitud del error. Por otro lado y donde es necesario reducir los errores en el estado estacionario o mejorar el seguimiento cuando el "set" de temperatura es variable según perfiles programados, se utilizan controladores llamados PID (Proporcional-Integral-Derivativo) con los que se obtienen mejores resultados, aunque requieren de un cuidadoso proceso de sintonía (ajuste del peso con que interviene cada uno de los factores proporcional, integral y derivativo) para lograr el efecto deseado.
Actualmente y gracias a la utilización de microprocesadores o computadoras, se han podido utilizar una gran variedad de modos de control "inteligentes", con capacidad de aprendizaje, tal como los llamados adaptivos. Pero en el fondo, todos buscan lo mismo, que es lograr el control más estable y preciso aún bajo las condiciones más adversas.
Medidores y controladores de temperatura
La foto de la izquierda muestra un ejemplo típico de un sistema de control de temperatura.
Una plancha de aluminio se mantiene a temperatura controlada de tal forma que, sobre ella, se puedan colocar muestras de material biológico y allí mantenidas y conservadas.
El cuerpo inferior contiene al circuito electrónico, los controles y un indicador digital para lectura de la temperatura de la placa metálica.

En esta fotografía de la derecha se observa un sistema compuesto por un medidor y controlador de velocidad de rotación de un pequeño motor, destinado a la evaluación de la viscosidad de una solución (equipo superior), complementado con un medidor de temperatura (equipo inferior) que utiliza una Termocupla tipo “K” como sensor y posee una indicación digital con 3 ½ dígitos. El mismo se implementó con un conjunto completo de alarmas.



























Medidores y controladores de temperatura

TIPOS DE FLUIDOS

Fluido newtoniano

Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal y pasa por el origen, es decir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.
Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.

[editar]Ecuación constitutiva

Matemáticamente, el rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se puede representar por la relación:
\tau=\mu\frac{dv}{dx}
Donde:
\tau \, es la tensión tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades de tensión o presión ([Pa]).
\mu \, es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en [Pa·s] o [kp·s/cm2].
\frac{dv}{dx} es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano en el que estamos calculando la tensión tangencial, [s−1].
La ecuación constitutiva que relaciona el tensor tensión y el gradiente de velocidad y la presión en un fluido newtoniano es simplemente:
\sigma_{ij}=-p\delta_{ij}+\mu\left(\frac{\partial v_i}{\partial x_j}+\frac{\partial v_j}{\partial x_i}-\frac{2}{3}\delta_{ij}\nabla\cdot\mathbf{v}\right)

[editar]Viscosidad y temperatura

A medida que aumenta la temperatura de un fluido líquido, disminuye su viscosidad. Esto quiere decir que la viscosidad es inversamente proporcional al aumento de la temperatura. La ecuación de Arrhenius predice de manera aproximada la viscosidad mediante la ecuación:


\mu(T)=\mu_0 \exp \left( \frac {E}{RT} \right)
 



Fluido no-newtoniano

Un fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortanteoscilatorio.
Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo almidón de maíz en una taza de agua. Se añade el almidón en pequeñas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensión se acerca a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicación de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como líquido. Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.
Un ejemplo familiar de un fluido con el comportamiento contrario es la pintura. Se desea que fluya fácilmente cuando se aplica con el pincel y se le aplica una presión, pero una vez depositada sobre el lienzo se desea que no gotee.

Dentro de los principales tipos de fluidos no newtonianos se incluyen los siguientes:
Tipo de fluidoComportamientoCaracterísticasEjemplos
PlásticosPlástico perfectoLa aplicación de una deformación no conlleva un esfuerzo de resistencia en sentido contrarioMetales dúctiles una vez superado el límite elástico
Plástico de BinghamRelación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo cortante y el gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortanteBarro, algunos coloides
Limite seudoplasticoFluidos que se comportan como seudoplásticos a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante
Limite dilatanteFluidos que se comportan como dilatantes a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante
Fluidos que siguen la Ley de la PotenciaseudoplásticoLa viscosidad aparente se reduce con el gradiente del esfuerzo cortanteAlgunos coloides, arcilla,leche, gelatina, sangre.
dilatanteLa viscodidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortanteSoluciones concentradas de azúcar en agua, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.
FluidosviscoelásticosMaterial de MaxwellCombinación lineal "serie" de efectos elásticos y viscososMetales, Materiales compuestos
Fluido Oldroyd-BCombinación lineal de comportamiento como fludio Newtoniano y como material de MaxwelBetún, Masa panadera,nailon, Plastilina
Material de KelvinCombinación lineal "paralela" de efectos elásticos y viscosos
PlásticoEstos materiales siempre vuelven a un estado de reposo predefinido
Fluidos cuya viscosidad depende del tiempoReopécticoLa viscosidad aparente se incrementa con la duración del esfuerzo aplicadoAlgunos lubricantes
TixotrópicoLa viscosidad aparente decrece con la duración de esfuezo aplicadoAlgunas variedades de mieles,kétchup, algunas pinturas antigoteo.

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