Manómetros DE Presión Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica. Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera) con la de dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa. Los aparatos que miden la presión atmosférica son los barómetros, no confundirlos con los manómetros que se usan en la industria en los circuitos neumáticos e hidráulicos generalmente. Recuerda que la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. Las unidades de presión son muy variadas. En el Sistema Internacional de unidades es el Pascal (Pa), en química se usa el mm de Hg, al que se llama también torr (en honor a Torricelli) y la atmósfera (atm). El problema del Pascal es que es una unidad muy pequeña para los valores habituales de presión en los fluidos, es por eso que se utilizan otras.
1atm = 101.300 Pa
1bar = 100.00 Pa
En la industria se usa el kp/cm2. Cuando alguien dice que la presión de un neumático es de «2 kilos» se está refiriendo a esta unidad, el kp/cm2, (kp/cm2 = 98 000 Pa). Esta forma de expresar la presión es incorrecta, pero casi todo el mundo la usa. Los manómetros industriales suelen tener una escala graduada que mide la presión, normalmente, en bares, pascales o en psi (fuerza por pulgada cuadrada).
El símbolo que se utiliza en los circuitos para el manómetro depende del tipo.
Aquí vemos los 3 utilizados. El primero es el manómetro en general, el segundo es un manómetro diferencial que sirve para medir la diferencia de presión entre dos puntos y el tercero vale para cualquier medidor de presión.
¿Cómo Funcionan un Manómetro? Todos los manómetros tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión, este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes. Los manómetros, son dispositivos cilíndricos, con una escala graduada, normalmente en bares o en psi, y una aguja que gira en función de la diferencia de presión entre el exterior y la del circuito donde queremos medir. Es decir la aguja nos mide la presión en el interior del circuito. Los medidores de presión o manómetros son ampliamente utilizados en todo el mundo, para tareas que van desde el control de la presión de los neumáticos en un coche antes de un viaje a la vigilancia de la presión de varios sistemas dentro de una planta de energía nuclear.
Tipos de Manómetros
1. Los que equilibran la presión desconocida con otra que se conoce. A este tipo pertenece el manómetro de vidrio en U, en el que la presión se determina midiendo la diferencia en el nivel del líquido de las dos ramas.
2. Los que la presión desconocida actúa sobre un material elástico que produce el movimiento utilizado para poder medir la presión. A este tipo de manómetro pertenece el manómetro de tubo de Bourdon, el de pistón, el de diafragma, etc.
3. Manómetros Digitales: Están dirigidos por un microprocesador y garantizan alta precisión y fiabilidad. Un display marca directamente la presión del fluido en pantalla.
TORQUÍMETRO O LLAVE DINAMOMÉTRICA
La llave dinamométrica o llave de torsión o Torquimetro es una herramienta manual que se utiliza para ajustar el par de apriete de elementos roscados. Una llave dinamométrica consiste en una llave fija de dado que puede ser intercambiable con otras llaves de dado de otras dimensiones, a la que se acopla un brazo que incorpora un mecanismo en el que se regula el par de apriete, de forma que, si se intenta apretar más, salta el mecanismo que lo impide. Nunca se debe reapretar a mano un tornillo que antes haya sido apretado al par adecuado ni utilizar una llave dinamométrica para aflojar tornillos. (TORQUEAR, s.F.) Pero en sí, ¿qué es el torque? El torque, también conocido como ‘momentum’ o momento de fuerza, par de apriete, brazo de palanca o “momento de torsión”, es un efecto de giro, ejercido por una fuerza que actúa a una distancia sobre un cuerpo (en este caso, tornillo, tuerca o perno). El torque es igual a la fuerza aplicada multiplicada por la distancia perpendicular, entre la línea de acción de fuerza, y el centro de rotación en el que se aplica. La fórmula básica de torque es: L (distancia) x F ( Fuerza) = T (Torque)
.
Con el uso de los Torquimetros se busca la fuerza de ajuste precisa y deseada, según el procedimiento o las especificaciones establecidas por el diseñador del proceso por lo general, el fabricante del equipo, la máquina o la pieza sobre la cual se va a trabajar. En el caso de los fabricantes de vehículos, por ejemplo, desde hace más de cinco décadas existen tablas establecidas con secuencias de torque que deben seguirse fielmente para garantizar la seguridad y funcionamiento de los motores. Algunas empresas trabajan mediante manuales completos con instrucciones de aplicación de torque según el tipo de motor y fabricante. Ver ejemplo en la siguiente tabla
Hay varios factores que afectan la relación entre el torque y la fuerza de agarre de los pernos o tornillos; algunos de estos factores son: el tipo de lubricante utilizado en los hilos del tornillo; el material del cual los pernos y las tuercas están hechos; el tipo de arandelas utilizadas; la clase y terminación de los hilos del tornillo, entre otros; por ello, no es posible determinar una relación definitiva entre el torque y la fuerza de agarre que sea aplicable de manera generalizada a todos los equipos o tornillos y es indispensable el uso del instrumento en cada caso.
Tipos de Torquimetros Diferentes fabricantes en el mercado han diseñado instrumentos de torque de precisión según el propósito de su uso, entre los más comunes están:
• Torquímetro de click: Es el instrumento de torque más popular de la industria, en la punta del torquímetro se ubica una llave o dado hexagonal con la medida del perno a apretar, su funcionamiento es manual y de aplicación directa; es decir, en este tipo de torquímetros, el torque deseado se determina antes de efectuar la operación en un anillo con escalas grabadas en el vástago en sistema inglés y sistema métrico decimal por láser, y se muestran de manera horizontal en el vástago y de manera vertical en el mango. Una vez se aplica la fuerza, al llegar al valor de tensión preciso y requerido, el instrumento produce un salto o disparo audible, un sonido o click.
Al finalizar la fuerza en el torquímetro, automáticamente éste queda preparado para una nueva operación. Generalmente, todas las partes del torquímetro están hechas de acero y templadas para evitar el desgaste; las partes externas tienen un recubrimiento de níquel y cromo para prevenir la oxidación. La posición de la palanca de la cabeza de la matraca permite dos posiciones con acción de matraca para giro a la izquierda o a la derecha y posición fija con la palanca al centro. Estos instrumentos tienen una fuerza de torque desde 120 lb.In a 3.000 lb.Ft, según el fabricante. La vida útil de este instrumento es de aproximadamente 20.000 ciclos, según las especificaciones, pero los torquímetros cuidados adecuadamente duran muchos más.
Torquímetros Electrónicos: Estos torquímetros son muy precisos ya que cuentan con un visor electrónico en el que se selecciona el torque requerido, hay instrumentos desde 4 lbi.In hasta 600 lb.Ft. Los instrumentos electrónicos son afectados por la gravedad y por ello antes de montarlo sobre un perno para cualquier operación, bien sea vertical u horizontal, es necesario colocarlos en cero absoluto y después emplearlo. Si no se ajusta el cero absoluto antes de realizar el torque se puede perder hasta un 4 por ciento de precisión. Los torquímetros de este tipo son extremadamente exactos, cuentan con un sistema digital en el que se elige la unidad base de medida, el torque requerido e incluso el ángulo de apriete. El gran beneficio de este instrumento radica en que la pantalla digital muestra el torque aplicado, con lo que se puede tener certeza de la operación, lo cual no es posible en otros torquímetros.
Torquimetros tipo Dial o Reloj: Estos torquímetros poseen una carátula circular graduada, generalmente en lb.Ft. Y Nm, y dos agujas una de las cuales indica el torque a aplicar y la otra de memoria, que indica cuál fue el torque máximo aplicado la última vez según el modelo y fabricante. La carátula giratoria permite elegir entre las escalas internas o externas de la misma dependiendo del sentido en el que se vaya a aplicar el torque o el tipo de rosca del sujetador; la escala externa se utiliza para roscas derechas y la escala interna se utiliza para roscas izquierdas, todas las partes metálicas están hechas de acero templado, las partes externas tienen un recubrimiento de níquel y cromo. Hay versiones de reloj que logran rangos desde 2 lb.Oz hasta 3.000
GALGAS DE ESPESORES
Estos medidores consisten en láminas delgadas que tiene marcado su espesor y que son utilizadas para medir pequeñas aberturas o ranuras. El método de medición consiste en introducir una galga de espesores dentro de la abertura, si entra fácilmente, se prueba con la mayor siguiente disponible, si no entra vuelve a utilizarse la anterior. Debe tenerse cuidado de no forzar las galgas ni introducirlas en ranuras que tengan rebabas o superficies ásperas porque esto las dañaría. Las galgas son de acero, templado y rectificado, o de carburos, con una gran precisión de ejecución, también se hacen galgas cerámicas de zirconia.2 Las dimensiones, dureza y título de las galgas están estandarizados en la norma DIN 2275.
galgas de espesores; galgas en función de medir el espesor de la ranura
Galgas en función de medir el espesor entre válvula y árbol de levas
Galgas para roscas Tiene una serie de láminas que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada). Los valores están indicados sobre cada lámina. Lo único que debe hacerse es probar con diferentes láminas hasta que una asiente adecuadamente en las estrías (roscas) del tornillo o tuerca
Calibradores telescópicos Los calibradores telescópicos sirven para la medición de diámetros de agujeros o anchos de ranuras. Las dos puntas de contacto se expanden mediante la fuerza de un resorte. Una vez colocadas en la posición adecuada, se fijan y se remueve el calibre. El tamaño final puede obtenerse midiendo sobre las puntas de contacto con un calibrador o micrómetro.