Qu es un osciloscopio

GALVANMETRO

Los galvanmetros son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente elctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad.

Suelen estar basados en los efectos magnticos o trmicos causados por el paso de la corriente. En el caso de los magnticos pueden ser de imn mvil o de cuadro mvil.

En un galvanmetro de imn mvil la aguja indicadora est asociada a un imn que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo magntico que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atraccin o repulsin del imn proporcional a la intensidad de dicha corriente.

En el galvanmetro de cuadro mvil el efecto es similar, difiriendo nicamente en que en este caso la aguja indicadora est asociada a una pequea bobina, por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magntico producido por un imn fijo.

En el diagrama de la derecha est representado un galvanmetro de cuadro mvil en el que, en rojo, se aprecia la bobina o cuadro mvil y en verde el resorte que hace que la aguja indicadora vuelva a la posicin de reposo una vez que cesa el paso de corriente.

En el caso de los galvanmetros trmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento producido al calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy fino arrollado a un cilindro solidario con la aguja indicadora. Lgicamente el mayor o menor alargamiento es proporcional a la intensidad de la corriente.

HMETROUn hmetro u ohmmetro es un instrumento para medir la resistencia elctrica.

El diseo de un hmetro se compone de una pequea batera para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanmetro medir la corriente que circula a travs de la resistencia.

La escala del galvanmetro est calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicacin de la ley de Ohm, al ser el voltaje del batera fijo, la intensidad circulante a travs del galvanmetro slo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Existen tambin otros tipos de hmetros ms exactos y sofisticados, en los que la batera ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a travs de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendr dado por:

Para medidas de alta precisin la disposicin indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba.

Para evitar este inconveniente, un hmetro de precisin tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. 2 terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la cada de tensin en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

VOLTMETRO

Un voltmetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito elctrico cerrado pero a la vez abiertos en los polos.

Podemos clasificar los voltmetros por su funcionamiento mecnico, siendo en todos los casos el mismo instrumento

Voltmetros electromecnicos

Estos voltmetros, en esencia, estn constituidos por un galvanmetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las corrientes continua y alterna de la seal, pudiendo medirlas independientemente.

Voltmetros electrnicos

Aaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada (del orden de los 20 megaohmios) y mayor sensibilidad. Algunos modelos ofrecen medida de "verdadero valor eficaz" para corrientes alternas.

Los que no miden el verdadero valor eficaz es por que miden el valor de pico a pico, y suponiendo que se trata de una seal sinusoidal perfecta, calculan el valor eficaz por medio de la siguiente frmula:

Voltmetros vectoriales.- Se utilizan con seales de microondas. Adems del mdulo de la tensin dan una indicacin de su fase.

Voltmetros digitales.- Dan una indicacin numrica de la tensin, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, deteccin de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.

El sistema de medida emplea tcnicas de conversin analgico-digital (que suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor numrico mostrado en una pantalla numrica LCD.

El primer voltmetro digital fue inventado y producido por Andrew Kay de "Non-Linear Systems" (y posteriormente fundador de Kaypro) en 1954.

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltmetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivacin sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltmetro debe poseer una resistencia interna lo ms alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que dara lugar a una medida errnea de la tensin.

Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnticos de la corriente elctrica, estarn dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a travs del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

Figura 1.- Conexin de un voltmetro en un circuito

En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la funcin del voltmetro presentando unas caractersticas de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento.

En la Figura 1 se puede observar la conexin de un voltmetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de potencial.

En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportaran los devanados y rganos mecnicos del aparato o los circuitos electrnicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltmetro, de forma que solo le someta a una fraccin de la tensin total. A continuacin se ofrece la frmula de clculo de la resistencia serie necesaria para lograr esta ampliacin o multiplicacin de escala:

,

Donde:

N es el factor de multiplicacin (N1) Ra es la Resistencia de ampliacin del voltmetroRv es la Resistencia interna del voltmetro

MULTMETRO

Un multmetro, a veces tambin denominado polmetro o tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las ms comunes son las de voltmetro, ampermetro y ohmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrnica y electricidad.

Existen distintos modelos que incorporan adems de las tres funciones bsicas antes citadas algunas de las siguientes:

Un comprobador de resistencia, que emite un sonido cuando el circuito bajo prueba no est interrumpido o la resistencia no supera un cierto nivel. (Tambin puede mostrar en la pantalla 00.0, dependiendo el tipo y modelo).

Presentacin de resultados mediante dgitos en una pantalla, en lugar de lectura en una escala. Amplificador para aumentar la sensibilidad, para la medida de tensiones o corrientes muy pequeas o resistencias de muy alto valor. Medida de inductancias y capacitancias. Comprobador de diodos y transistores. Escalas y zcalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados.

Multmetro analgico.

Ms raramente se encuentran tambin multmetros que pueden realizar funciones ms avanzadas como:

Generar y detectar la Frecuencia intermedia de un aparato, as como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintona de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la seal a travs de todas las etapas del receptor bajo prueba. Realizar la funcin de osciloscopio por encima del milln de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolucin. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multmetros, para hacer medidas de potencia puntual (Potencia = Voltaje * Intensidad).

Utilizacin como aparato telefnico, para poder conectarse a una lnea telefnica bajo prueba, mientras se efectan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobacin de circuitos de electrnica del automvil. Grabacin de rfagas de alto o bajo voltaje.

PUENTE DE WHEATSTONEUn puente de Wheatstone es un instrumento elctrico de medida inventado por. Samuel Hunter Christie en 1832, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos estn constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Figura 1.-Disposicin del Puente de Wheatstone

Figura 2.- imagen real

La Figura 1 siguiente muestra la disposicin elctrica del circuito y la Figura 2 corresponde a la imagen real de un puente de Wheatstone tpico.

En la Figura 1 vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, adems la resistencia R2 es ajustable. Si la relacin de las dos resistencias del brazo conocido R2/R1) es igual a la relacin de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios ser nulo y por tanto no circular corriente alguna entre esos dos puntos.

Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La deteccin de corriente nula se puede hacer con gran precisin mediante el galvanmetro G.

La direccin de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.

Cuando el puente esta construido de forma que R1 es igual a R3, Rx es igual a R2 en condicin de equilibrio. (Corriente nula por el galvanmetro).

Asimismo, en condicin de equilibrio siempre se cumple que:

Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisin, el valor de Rx puede ser determinado igualmente con precisin. Pequeos cambios en el valor de Rx rompern el equilibrio y sern claramente detectados por la indicacin del galvanmetro.

De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye a travs del galvanmetro puede ser utilizada para calcular el valor de Rx siendo este procedimiento ms rpido que el ajustar a cero la corriente a travs del medidor.

Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizar para la medida de impedancias, capacidades e inductancias.

La disposicin en puente tambin es ampliamente utilizada en instrumentacin electrnica. Para ello, se sustituyen una o ms resistencias por censores, que al variar su resistencia dan lugar a una salida proporcional a la variacin. A la salida del puente (en la Figura 1, donde est el galvanmetro) suele colocarse un amplificador.

OSCILOSCOPIO

Un osciloscopio es un instrumento de medicin electrnico para la representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrnica de seal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

Presenta los valores de las seales elctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen as obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.

Los osciloscopios, clasificados segn su funcionamiento interno, pueden ser tanto analgicos como digitales, siendo el resultado mostrado idntico en cualquiera de los dos casos, en teora.

En un osciloscopio existen, bsicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la seal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se pueden ver la forma de la seal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma tcnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la seal que quiera medir.

El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., segn la resolucin del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensin de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolucin del aparato).

Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cunto representa cada cuadrado de esta para, en consecuencia, conocer el valor de la seal a medir, tanto en tensin como en frecuencia.

Osciloscopio analgico

La tensin a medir se aplica a las placas de desviacin vertical de un tubo de rayos catdicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviacin horizontal se aplica una tensin en diente de sierra (denominada as porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca).

Esta tensin es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la seal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.

En la Figura 1 se puede ver una representacin esquemtica de un osciloscopio con indicacin de las etapas mnimas fundamentales. El funcionamiento es el siguiente:

En el tubo de rayos catdicos el rayo de electrones generado por el ctodo y acelerado por el nodo llega a la pantalla, recubierta interiormente de una capa fluorescente que se ilumina por el impacto de los electrones

Figura 1.- Representacin esquemtica de un osciloscopio.

Si se aplica una diferencia de potencial a cualquiera de las dos parejas de placas de desviacin, tiene lugar una desviacin del haz de electrones debido al campo elctrico creado por la tensin aplicada. De este modo, la tensin en diente de sierra, que se aplica a las placas de desviacin horizontal, hace que el haz se mueva de izquierda a derecha y durante este tiempo, en ausencia de seal en las placas de desviacin vertical, dibuje una lnea recta horizontal en la pantalla y luego vuelva al punto de partida para iniciar un nuevo barrido.

Este retorno no es percibido por el ojo humano debido a la velocidad a que se realiza y a que, de forma adicional, durante el mismo se produce un apagado (borrado) parcial o una desviacin del rayo.

Si en estas condiciones se aplica a las placas de desviacin vertical la seal a medir (a travs del amplificador de ganancia ajustable) el haz, adems de moverse de izquierda a derecha, se mover hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad de la seal, y con mayor o menor amplitud dependiendo de la tensin aplicada.

Al estar los ejes de coordenadas divididos mediante marcas, es posible establecer una relacin entre estas divisiones y el perodo del diente de sierra en lo que se refiere al eje X y al voltaje en lo referido al Y. Con ello a cada divisin horizontal corresponder un tiempo concreto, del mismo modo que a cada divisin vertical corresponder una tensin concreta. De esta forma en caso de seales peridicas se puede determinar tanto su perodo como su amplitud.

El margen de escalas tpico, que vara de microvoltios a unos pocos voltios y de microsegundos a varios segundos, hace que este instrumento sea muy verstil para el estudio de una gran variedad de seales.

Limitaciones del osciloscopio analgicoEl osciloscopio analgico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento:

Las seales deben ser peridicas. Para ver una traza estable, la seal debe ser peridica ya que es la periodicidad de dicha seal la que refresca la traza en la pantalla.

Las seales muy rpidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del perodo de la seal, el brillo se reduce debido a que la tasa de refresco disminuye.

Las seales lentas no forman una traza. Las seales de frecuencias bajas producen un barrido muy lento que no permite a la retina integrar la traza. Esto se solventa con tubos de alta persistencia. Tambin existan cmaras Polaroid especialmente adaptadas para fotografiar las pantallas de osciloscopios. Manteniendo la exposicin durante un periodo se obtiene una foto de la traza.

Slo se pueden ver transitorios si stos son repetitivos.

Osciloscopio digital

En la actualidad los osciloscopios analgicos estn siendo desplazados en gran medida por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la facilidad de poder transferir las medidas a una computadora personal o pantalla LCD.

En el osciloscopio digital la seal es previamente digitalizada por un conversor analgico digital. Al depender la fiabilidad de la visualizacin de la calidad de este componente, esta debe ser cuidada al mximo.

Las caractersticas y procedimientos sealados para los osciloscopios analgicos son aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualizacin de eventos de corta duracin, o la memorizacin del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo equipos que combinan etapas analgicas y digitales.

Estos osciloscopios aaden prestaciones y facilidades al usuario imposibles de obtener con circuitera analgica, como los siguientes:

Medida automtica de valores de pico, mximos y mnimos de seal. Verdadero valor eficaz.

Medida de flancos de la seal y otros intervalos.

Captura de transitorios.

Clculos avanzados, como la FFT para calcular el espectro de la seal.

1.1.2 INSTRUMENTOS HIDRAULICOSLimnmetros de Punta y Gancho con Escala Vernier - H1-1/2/3

Medir la posicin de la superficie del agua en estado estable durante los estudios hidrulicos. Esto se realiza ajustando manualmente una pequea punta o un pequeo gancho para que toque la superficie del agua, y leyendo el movimiento vertical en una escala o con un vernier (nonio).

USOS:

Localizacin de la frontera aire-superficie del agua con alta resolucin

Medicin de cambios lentos del nivel de agua en canales de flujo y modelos hidrulicos

Medicin de la deformacin mecnica

DESCRIPCION:

Un bastidor de montaje se fija a una estructura apropiada de soporte, y una varilla medidora queda libre para deslizarse hacia arriba y hacia abajo por encima de la superficie del agua. Un gancho o una punta de acero inoxidable, fijado al extremo inferior de la varilla, se utiliza para localizar la superficie del agua.

La medicin se realiza usando una escala primaria fijada al bastidor de montaje y una escala nonio fijada a la varilla. Los bordes de las dos escalas estn en contacto.

La varilla est fijada en un collar con tornillo que permite un ajuste fino, y puede ser liberada del mismo para efectuar rpidamente cambios grandes de posicin. Un tornillo de fijacin situado en la escala nonio permite fijar la posicin cero.

ESPECIFICACIONES:

Un aparato robusto de bajo coste para la medicin de la posicin de la superficie del agua con precisin de 0.20mm. Bastidor de montaje en aluminio colado lacado. Varilla de medicin y mecanismo de ajuste en latn revestido brillante. Suministrado completo con gancho y punta de acero inoxidable.

Limnmetros de Punta y Gancho Digitales - H1-7/8

La unidad de medicin consta de una pantalla electrnica de cristal lquido que indica los movimientos de la pletina. Un mecanismo de liberacin rpida permite efectuar rpidamente grandes cambios de posicin, y un tornillo de ajuste permite un posicionamiento final preciso.

Un botn reinicia la pantalla a cero en cualquier posicin, para poder medir movimientos relativos a un punto de referencia. Este indicador es fcil de usar y minimiza los posibles errores producidos por la lectura de una escala vernier.

ESPECIFICACIONES:

Un indicador de lectura directa que elimina errores de observacin debidos a la lectura de escalas y nonios. Puede reiniciarse a cero en cualquier punto del rango de operacin para facilitar las comprobaciones relativas. La pantalla de cristal lquido es fcil de leer y tiene una resolucin de 0,01mm. Un botn permite cambiar instantneamente de milmetros a pulgadas, si se desea. Un mecanismo de liberacin rpida permite rpidos cambios de posicin.

Trpodes para Montar Limnmetros - H1-10/11

H1-10 Este soporte es adecuado para el uso con los Limnmetros de punta y gancho con escala vernier (H1-1, H1-2, H1-3) y los Tubos de Pitot (H30). Es imprescindible para poder utilizar los indicadores cmodamente en modelos fsicos.

Un trpode fabricado en aleacin de aluminio se apoya en tres varillas de acero inoxidable sujetas con tornillos. Las varillas son ajustables y permiten nivelar el soporte.

Para facilitar an ms la nivelacin, la placa superior incorpora un nivel de burbuja circular. Una placa portadora montada sobre el trpode sirve de soporte para el medidor. Las varillas de soporte permiten variar la altura del conjunto completo.

H1-11Incluye todas las caractersticas del H1-10, pero incluye adems accesorios y una placa de fijacin que hacen posible usarlo con otros instrumentos, es decir, los limnmetros de punta y gancho digitales (H1-7, H1-8), y la microhlice usada en el H32.

Manmetros de Agua - Familia H12

Una gama de manmetros de laboratorio de propsito general que utilizan el desplazamiento de un lquido para medir la presin diferencial.

instrumentos de bajo precio, fciles de usar

utilizables para una amplia gama de presiones usando diferentes fluidos de manmetro

DESCRIPCIN:

Una gama de manmetros que miden presiones diferenciales de agua hasta aproximadamente 12,5m H2O. Las escalas estn graduadas en intervalos de 1mm.

H12-1: Manmetro diferencial de agua, escala de 1 metro

H12-2: Manmetro diferencial de agua presurizada, escala de 1 metro (el espacio de aire por encima de los tubos puede ser presurizado con la bomba suministrada)

H12-3: Manmetro diferencial de agua sobre mercurio, escala de 1 metro

H12-4: Manmetro diferencial de agua sobre mercurio, escala de 500 mm

H12-5: Manmetro diferencial de queroseno sobre agua, escala de 500 mm

Manmetro Electrnico Porttil - H12-8 Y h12-9

DESCRIPCIN:

Medidor de presin porttil a pilas apto para la medicin de la presin efectiva (una sola entrada) o diferencial (entrada doble) de aire o agua.

La capacidad de medicin es de hasta 2 Bar en modo diferencial, y la unidad puede soportar 6 Bar en cualquiera de los puertos sin sufrir daos. Alojado en una carcasa robusta e impermeable y diseado para sujetar en la mano. Suministrado con conexiones para tubo flexible de 6mm.

Un valor de cero ajustable elimina desviaciones y una funcin de filtro promediador proporciona lecturas constantes en situaciones de presin fluctuante. Las lecturas pueden mostrarse en unidades de presin alternativas.

Puede suministrarse un certificado de calibracin referido al National Physical Laboratory (NPL: calibracin de 5 puntos) o el United Kingdom Accreditation Service (UKAS: calibracin de 10 puntos) si se solicita junto con el medidor.

Esta unidad es especialmente apta para el uso en aplicaciones en las que se han utilizado tradicionalmente manmetros de mercurio. El uso del mercurio no es deseable en un entorno de laboratorio debido a su naturaleza peligrosa.

h12-8Medidor de presin manual, verstil y porttil, que funciona a pilas, capaz de medir presiones de aire o agua de 0-2000 mBar (0-1500mm Hg).

H12-9: Medidor de presin manual, verstil y porttil, que funciona a pilas, capaz de medir presiones de aire o agua de 0-140mBar (0- 99.99mm Hg).

Tubos de Pitot - Familia H30

Una gama de tubos de Pitot para la medicin de la velocidad del agua en canales abiertos y conductos cerrados.

Los tubos son de acero inoxidable y estn montados en una carcasa con escala.

Se suministran con un casquillo impermeable para su instalacin por debajo del nivel de agua.

Para medir la velocidad, los tubos de Pitot deben conectarse a un manmetro, tal como el Armfield H12-8 o H12-9.

Cuando se utiliza con el H12-9, el rango es de 0 - 5,2m/s. Cuando se utiliza con el H12-8, el rango es de 0 -19,8m/s.

Medidor de Turbulencia y Velocidad - H32

Medicin de velocidades desde 0,05 hasta 1,0 m/seg

Respuesta en tiempo de menos de 10 milisegundos

Dimetro de cabezal de microhlice 5mm

Velocidad media o instantnea

CARACTERSTICAS PRINCIPALES:

Un sistema de Microhlice diseado para medir la velocidad y la turbulencia del agua en canales de flujo, modelos etc. bajo condiciones de laboratorio.

Los impulsos creados por un impulsor giratorio con 5 labes son contados y mostrados en una pantalla digital y un medidor analgico.

Las salidas analgicas pueden ser registradas en un registrador sobre cinta de papel o sistema de adquisicin de datos.

DESCRIPCION:

Una varilla fina de acero inoxidable de 200mm de longitud incorpora un cabezal censor en un extremo y un cable de 3 metros con conector BNC en el otro.

La unidad electrnica se alimenta de la red elctrica e incorpora pantallas digitales para la visualizacin de tiempo transcurrido y recuentos de impulsos, y un medidor analgico que indica la velocidad instantnea del agua.

Incluye conectores de salida para TTL y una salida elctrica analgica que proporciona una seal para un registrador sobre cinta de papel.

Medidor de Velocidad a Hlice - Familia H33

Este medidor, que se utiliza para medir y registrar velocidades puntuales muy bajas en agua y otros fluidos conductivos, utiliza el cambio de impedancia de un impulsor giratorio de mltiples labes para indicar la velocidad de rotacin causada por el flujo del fluido. El pequeo dimetro del cabezal censor permite utilizar el medidor en conductos y canales de reducidas dimensiones, con capacidad de medir velocidades de fluidos muy bajas, de hasta 25mm/seg.

CARACTERSTICAS:

medicin de velocidades en fluidos conductivos limpios en el rango de 25 a 1500mm/seg (hasta 3000mm/seg con una sonda de alta velocidad)

operacin en espacios cerrados con limitados efectos intrusivos

adecuado para aplicaciones de laboratorio y de campo

estn disponibles sistemas de batera, totalmente porttiles

las seales pueden ser indicadas en formato analgico o digital, y enviadas a un registrador sobre cinta de papel o registrador de datos para su posterior anlisis

DESCRIPCIN:

Un tubo delgado de acero inoxidable lleva el cabezal censor en un extremo y un conector BNC en el otro para conectar la sonda a la unidad indicadora.

El cabezal censor consiste en un impulsor de 5 labes montado en un eje de acero endurecido sujetado entre pivotes cnicos bruidos sobre cojinetes de relojera.

El impulsor puede moverse libremente dentro de una estructura protectora.

Un conductor de oro aislado termina a 0,1mm de la punta de los labes del impulsor en rotacin, de manera que se mide una impedancia variable entre la punta del labe del impulsor y el extremo libre del conductor.

Esta variacin es utilizada para modular una seal portadora proporcionada por el instrumento indicador y es aplicada a los circuitos del detector electrnico.

Est integrada la compensacin automtica de cambios en la conductividad del lquido.

Tras amplificacin y filtrado para retirar la frecuencia portadora, se obtiene una seal de onda cuadrada.

sta se utiliza para impulsar un integrador de diodo que, en el caso del indicador analgico, proporciona una seal de corriente proporcional a la velocidad de rotacin del impulsor.

En el caso del indicador digital, el recuento de revoluciones se compara con el tiempo transcurrido.

Sistemas con Sondas para la Medicin de ONDAS - Familia H40

Un instrumento sencillo y robusto para la medicin y grabacin de olas de agua en modelos hidrulicos y tanques de buques, que funciona segn el principio de medir la conductividad elctrica entre dos alambres paralelos.

fcil de configurar y calibrar

alta precisin dinmica

calibracin lineal en un amplio intervalo

salidas para registradores y grabadores de datos de alta velocidad

puede ser operado a diferentes frecuencias de energizacin para evitar la interaccin mutua entre dos o ms sondas muy juntas

suministrado como sistema completo de trabajo, con la opcin de 1, 2, o 3 canales de medicin.

DESCRIPCIN:

Cada sonda consta de un par de alambres de acero inoxidable que se sumergen en las olas de agua. La conductividad elctrica entre los dos es medida, y es relacionada linealmente a su profundidad de inmersin y por tanto a la altura de la ola. El mtodo est libre de efectos de menisco y de humectacin.

El resultado es un sistema que ofrece una alta precisin dinmica en un amplio intervalo de alturas de ola y frecuencias.

La energizacin se realiza mediante una seal de excitacin de frecuencia de audio que evita todos los efectos polarizantes en el interfaz del alambre.

La seal est equilibrada respecto a la tierra, para que el sistema sea inmune a tensiones de modo comn entre el agua y la tierra del instrumento.

La frecuencia puede ser variada para permitir la operacin de dos o ms censores en estrecha proximidad sin interferencia mutua.

La sonda consta de dos alambres de acero inoxidable de 1,5mm de dimetro, de 300mm o 500mm de longitud, segn se desee, y separacin de 12,5mm.

Cada sonda est conectada a su propio mdulo de monitorizacin de ola en la consola electrnica mediante un cable flexible de dos conductores de 10m de longitud.

La distancia entre la consola y la sonda puede aumentarse a 100m usando cables de baja corriente fciles de adquirir.

El mdulo de alimentacin elctrica y un nmero apropiado de mdulos de monitorizacin de ola van montados en una consola, con acabado texturado de pintura azul mate y equipado con cuatro patas de goma y un asa de transporte.

Las placas de circuito de GRP de alta calidad van montadas de forma rgida en mdulos de conexin de calidad industrial. Las conexiones traseras se realizan mediante conectores de clavija de calidad industrial.

Cada mdulo es suministrado con un soporte calibrado que permite ajustar y comprobar fcilmente la calibracin global del sistema, desde la sonda a un registrador o grabador de datos (a suministrar por el usuario), ya que el censor puede ser desplazado verticalmente en intervalos de 10mm hasta un mximo de 170mm.

El mdulo de monitorizacin de ola proporciona seales de salida para excitar un registrador sobre cinta de papel o para entrada en un grabador de datos (ambos a suministrar por el usuario).

Los registros permiten la observacin de altura, frecuencia y perfil de la ola. La velocidad de la ola puede medirse con dos censores, con una separacin conocida entre s, cada uno de los cuales proporciona una traza al registrador va su propio mdulo de monitorizacin.

El mdulo incorpora un exclusivo sistema de compensacin de la resistencia del cable de conexin de la sonda que asegura que la caracterstica de la sonda permanezca lineal, incluso para grandes intervalos dinmicos.

La compensacin se configura rpida y fcilmente desconectando el cable de la sonda y enchufndolo en dos conectores adicionales en el panel del mdulo, y ajustando un potencimetro preajustado.

No se requieren mdulos o instrumentos de prueba adicionales. Un control de Batum o punto de referencia permite ajustar a cero la salida del mdulo para cualquier profundidad de inmersin de la sonda. Una fuente de alimentacin incorporada en la consola electrnica proporciona salidas reguladas de 15V.

1.1.3 INSTRUMENTOS NEUMTICOSLos instrumentos de medicin neumticos pertenecen a la clasificacin de instrumentos de medicin de Acuerdo al principio de operacin. Son aquellos Dispositivos de medicin que utilizan un gas presurizado, como aire para funcionar. Algunos ejemplos de Instrumentos Neumticos son:

BAUMANMETROEl baumanmetro es un instrumento que permite medir la fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias, su uso es de gran importancia para el diagnstico mdico, ya que permite detectar alguna anomala relacionada con la presin sangunea y el corazn.

Tambin es conocido popularmente como "tensimetro" o "esfigmomanmetro". El esfigmomanmetro puede ser de varios tipos: los tradicionales de columna de mercurio, los aneroides (de aguja en un dial circular) y los digitales. Con el uso de estos instrumentos se puede medir la presin o tensin arterial de manera indirecta, ya que se comprime externamente a la arteria y a los tejidos adyacentes y se supone que la presin necesaria para ocluir la arteria, es igual a la que hay dentro de ella.

El tensimetro est constituido por las siguientes partes:

1. Manmetro de mercurio o aneroide, para medir la presin de aire aplicada.

2. Brazalete estndar con bolsa inflable.

3. Bomba de caucho que infla la bolsa dentro del brazalete con aire.

4. Tubo conector, que une la bomba con la bolsa y el manmetro.

MANMETRO

INCLUDEPICTURE "http://www.monografias.com/trabajos60/instrumentos-basicos-medicion/Image26246.jpg" \* MERGEFORMATINET Un manoscopio o manmetro es un instrumento de medicin que sirve para medir la presin de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, bsicamente, dos tipos: los de lquidos y los metlicos.

Los manmetros de lquidos emplean, por lo general, como lquido manomtrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U. El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una sola. En ambos casos la presin se mide conectando el tubo al recipiente que contiene el fluido por su rama inferior abierta y determinando el desnivel h de la columna de mercurio entre ambas ramas. Si el manmetro es de tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presin atmosfrica p0 en la ecuacin:

p = p0 .g.h

Si es de tubo cerrado, la presin vendr dada directamente por p = .g.h. Los manmetros de este segundo tipo permiten, por sus caractersticas, la medida de presiones elevadas.

En los manmetros metlicos la presin da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metlico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a travs de un sistema mecnico a una aguja que marca directamente la presin sobre una escala graduada.

BARMETRO

Un barmetro es un instrumento que sirve para medir la presin atmosfrica, esto es, el peso de la columna de aire por unidad de superficie ejercida por la atmsfera. La forma ms habitual es observar la altura de una columna de lquido cuyo peso compense el peso de la atmsfera.

El ms conocido es el barmetro de mercurio, inventado por Torricelli en 1643. Un barmetro de mercurio est formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en una cubeta llena del mismo lquido.

El nivel del mercurio en el tubo baja hasta una altura de unos 760 mm por encima del nivel en la cubeta (altura baromtrica) y deja un vaco casi perfecto en la parte superior del tubo (cmara baromtrica). Las variaciones de la presin atmosfrica hacen que el lquido del tubo suba o baje ligeramente entre 737 y 775 mm.

Existen tambin barmetros metlicos, llamados barmetros aneroides o de Vidi, que estn constituidos por una caja metlica en la cual se ha hecho el vaco parcial. La tapa superior lleva un resorte que equilibra la presin media atmosfrica, mientras que la tapa de la caja es una membrana de una aleacin metlica y elstica de forma ondulada que se deforma con facilidad, y se eleva o desciende en funcin de la variacin de la presin.

Estos movimientos modifican la posicin de una aguja que recorre una escala circular graduada en milmetros de presin por comparacin con los barmetros de mercurio.

VACUMETROSLos vacumetros son aparatos destinados para medir presiones atmosfricas inferior a sta. Existen varios tipos de vacumetros, y suelen ser semejantes a los manmetros ya sealados. Los ms conocidos en la industria son los del tipo metlico, cuyo funcionamiento es igual al manmetro del mismo tipo.

En lo que se refiere al aforamiento es igual al del manmetro ya que existen varias escalas.

Los vacumetros tienen dos puntos o extremos fijos en su aforamiento; el cero, que es el punto de partida, o sea el punto atmosfrico normal, y el mximo, que corresponde al vaco, donde no acta la presin atmosfrica, por lo tanto, entre los valores extremos de las escalas, existe una diferencia de 1033 Kg./cm2.

Las principales escalas en aforamiento de los vacumetros son: Aforamiento en metros columna de agua; en el cual el espacio comprendido entre el "cero" y el "mximo", ha sido dividido en espacios que equivale cada uno un metro (1), es decir que habr unos 10 espacios y una pequea fraccin final que corresponde a 33 cm. finales. Hay que tener en cuenta que en muchos casos, la escala solo comprende de 0 a 10, ya que en la prctica las bombas de vaco no pueden llegar a presiones tan elevadas.

El aforamiento est dado en centmetros o milmetros en columna de mercurio; en este caso, la escala est dividida en forma tal que desde el valor cero hasta el mximo, hay divisiones que corresponde a 76 760 cm. o mm. de columna de mercurio, ya que como se ha indicado en otro lugar, el valor de 1033 Kg. se equilibran con una columna de mercurio de 1 cm. 2 cm. de seccin y de 76 cm. de altura.

MANOVACUOMETROEste aparato nos sirve para medir la presin y la depresin y los principios son los ya indicados en la parte referida a los manmetros y vacumetros.

CALIBRADORES DE LLANTASEste es usado para poder medir el nivel de inflado de las llantas.

1.1.4 INSTRUMENTOS MECNICOSAPARATOS PTICOS PARA LA MEDICIN DE LA RUGOSIDAD: Se reservan generalmente para uso de los laboratorios y salas de metrologa, por la delicadeza de su manejo.

BANCOS PARA MEDIR MQUINAS PARA MEDIR LONGITUDES: Estas maquinas estn destinadas fundamentalmente a la medicin de longitudes, aun cuando mediante accesorios adecuados pueden algunas de ellas utilizarse tambin para mediciones angulares.

BLOQUES PATRN: Estas herramientas se usan para efectuar operaciones de calibracin, de precisin y para calibrar otras herramientas de medicin.

COMPARADORES: Son amplificadores que permiten efectuar la medicin de una longitud por comparacin, despus de ser calibrada.

COMPARADORES DE AMPLIACIN MECNICA: Tambin conocidos como comparadores de contacto como los tipos ms corrientes son los de:

ampliacin por engranes

ampliacin por palanca.

COMPARADORES UNIVERSALES: Son aparatos de construccin mas resientes y que, debido a su reduccin de tamao y a la disposicin de su palpador, permite mediciones en lugares difciles e incluso imposible para los comparadores normales.

MEDIDOR DE ANILLOS EN EQUILIBRIO: Es un medidor del momento de torsin radial que utiliza un cuerpo anular hueco para convertir la presin diferencial correspondiente a una diferencial en la presin esttica, en la rotacin que se trasmite al registrador o indicador.

MANMETRO DE PESO MUERTO: Consta de un embolo maquinado con exactitud que se introduce de ajuste apretado, los dos de rea de la seccin transversal conocida.

MICRO MANMETRO: Sirven como estndares de presin en el intervalo de 0, 005 a 500 ml. De agua.

1. Tipo micromtrico: En este tipo de micromanmetros, los efectos de menisco y por capilaridad se minimizan midiendo los desplazamientos de liquido con tornillos micromtrico dotados con ndices ajustables de agua localizados en el centro, o cerca de el, de tubos transparentes grandes unidos en su base para formar una v

2. Tipo prandtl: Consta de un recipiente de dimetro grande y un tubo inclinado con dos marcas conectados a travs de un tubo flexible.

3. Micromanometro de aire: Un micromanometro sumamente sencillo, de alta respuesta, usa aire como fluido de trabajo y, por consiguiente evita todos los defectos por capilaridad y de menisco que por lo general se encuentra en la manimetria con lquidos.

4. Manmetro de mcleod: Este es un manmetro de mercurio modificado que se utiliza principalmente para medir presiones de vaco desde un ml. Hasta 0, 000 000 1 ml. De Hg. Mide una presin diferencial y, por consiguientes muy sensible.

MICROCALIBRADORES: Se utiliza para las mediciones de ms alta medicin en las salas de metrologa.

MICROSCOPIO DE MEDICIN: Las aplicaciones de estos aparatos son similares a los de las maquinas de medir, pero su campo de medicin es mas reducido, emplendose en consecuencia para la medicin de piezas relativamente pequeas, galgas, herramientas, etc.

NIVELES: Las reglas de borde recto y las escuadras se utilizan para inspeccionar superficies planas y ngulos rectos:

Niveles de bolsillo.

Niveles de dos ejes.

Niveles de precisin

GIRMETRO PTICO MONOCROMTICO: Es el mas exacto de todos los pirmetros de radiacin y se utiliza como estndar de calibracin por encima del punto de oro. Sin embargo esta limitado a temperaturas superiores a 700 C. ya que requiere que un operador humano compare visualmente las brillantes.

REGLAS DE ACERO: Es la herramienta de medicin ms simple y verstil de uso mecnico.

Regla con temple de muelle.

Reglas angostas.

Reglas flexibles.

Reglas de ganchos.

MICRMETRO: Es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando este es movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte al movimiento giratorio del tambor en movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de este lo amplifica la rotacin del tornillo y el dimetro del tambor. Las graduaciones de alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeo en la posicin del husillo.

MICRMETROS PARA APLICACIN ESPECIAL:1. Micrmetros para tubo: este tipo de micrmetro esta diseado para medir el espesor de la pare3d de partes tubulares, tales como cilindros o collares.

Existen tres tipos los cuales son:

Tope fijo esfrico

Tope fijo y del husill0o esfricos

Tope flujo tipo cilndrico

1. micrmetro para ranuras: en este micrmetro ambos topes tiene un pequeo dimetro con el objeto de medir pernos ranurados, cueros, ranuras, etc., el tamao estndar de la porcin de medicin es de 3 mm de dimetro y 10 mm de longitud.

2. micrmetro de puntas: estos micrmetros tienen ambos topes en forma de punta. se utiliza para medir el espesor del alma de brocas, el dimetro de raz de roscas externas, ranuras pequeas y otras porciones difciles de alcanzar. el ngulo de los puntos puede ser de 15, 30, 45, o 60 grados. las puntas de medicin normalmente tiene un radio de curvatura de 0, 3 mm, ya que ambas puntas pueden no tocarse; un bloque patrn se utiliza para ajustar el punto cero. con el objeto de `proteger las puntas, la fuerza de medicin en el trinquete es menor que la del micrmetro estndar de exteriores.

3. micrmetro para ceja de latas: este micrmetro esta especialmente diseado para medir los anchos y alturas de cejas de latas.

4. micrmetro indicativo: este micrmetro cuenta con un indicador de cartula. el tope del arco `puede moverse una pequea distancia en direccin axial en su desplazamiento lo muestra el indicador. este mecanismo permite aplicar una fuerza de medicin uniforme a las piezas.

5. micrmetro de exteriores con husillo no giratorio: en los micrmetros normales el husillo gira con el tambor cuando este se desplaza en direccin axial. a su vez, en este micrmetro el husillo no gira cuando es desplazado. debido a que el husillo no giratorio no produce torsin radial sobre las caras de medicin, el desgaste de las mismas se reduce notablemente. este micrmetro es adecuado para medir superficies con recubrimiento, piezas frgiles y caractersticas de partes que requieren una posicin angular especfica de la cara de medicin del husillo.

6. micrmetro con doble tambor: una de las caractersticas del tipo no giratorio con doble tambor, es que la superficie graduada del tambor esta al ras con la superficie del cilindro en que estn grabadas la lnea ndice y la escala vernier, lo cual permite lecturas libres de error de paralaje.

7. micrmetro tipo discos para espesor de papel: este tipo es similar al micrmetro tipo discos de diente de engrane, pero utiliza un husillo no giratorio con el objeto de eliminar torsin sobre la superficie de la pieza, lo que hace adecuado para medir papel o `piezas delgadas.

8. micrmetro de cuchillas: en este tipo los topes son cuchillas por lo que ranuras angostas cueros, y otras porciones difciles de alcanzar pueden medirse.

9. micrmetro para dientes de engrane: el engrane es uno de los elementos mas importantes de una maquina, por lo que su medicin con frecuencia requerida para asegurar las caractersticas deseadas de una maquina. para que los engranes ensamblados funcionen correctamente, sus dientes devn engranar adecuadamente entre ellos sin cambiar su distancia entre los dos centros de rotacin.

tubular

calibrador

3 puntos de contacto.

CALIBRADORES: El vernier es una escala auxiliar que se desliza a travs de una escala principal para permitir en esta lectura fraccinales exactas de la mnima divisin.

Para lograr lo anterior una escala vernier esta graduada en un nmero de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de las escalas principales; ambas escalas estn marcadas en la misma direccin. Una fraccin de 1/n de la mnima divisin de la escala principal puede leerse.

VERNIER ESTANDAR: Este tipo de vernier es el ms comnmente utilizado, tiene n divisiones que ocupan la misma longitud que n-1 divisiones sobre la escala principal.

1.2 TERMINOLOGA Y SIMBOLOGA DE INSTRUMENTACIN

1.3 INSTRUMENTOS DE INDUCCINLos instrumentos de induccin funcionan a partir del campo magntico producido por dos electroimanes sobre un elemento mvil metlico (corrientes de Foucault). La medida es proporcional al producto de las corrientes de cada electroimn y por lo tanto, pueden utilizarse tanto en corriente continua como en corriente alterna. Se utilizan habitualmente para la medida de energa elctrica.

Por ejemplo:

El buen funcionamiento de un organismo, una mquina, etc., depende en gran medida del funcionamiento combinado de los distintos elementos que lo constituyen; si uno de stos no realiza correctamente su funcin, desencadena el mal funcionamiento de todo el sistema. En principio, las anomalas se intuyen, pero para poder demostrarlas es necesaria la comprobacin de algunas magnitudes caractersticas para compararlas con las que se dan en el sistema cuando el funcionamiento es el adecuado. En las instalaciones elctricas, tambin es necesario evaluar o medir algunos parmetros o magnitudes del circuito elctrico, como son la intensidad de corriente, la tensin elctrica, la resistencia elctrica, la potencia elctrica o la energa elctrica. Estas magnitudes nos van a indicar el buen funcionamiento de la instalacin o posibles problemas.

En el campo de las medidas elctricas hay que distinguir dos tipos de medidas: medidas de tipo industrial y medidas de laboratorio.

Medidas industriales: son aquellas que se realizan directamente sobre el montaje o instalacin elctrica. Para realizarlas se necesitan aparatos que sean

Prcticos, con la posibilidad de ser tanto fijos como porttiles.

Medidas de laboratorio: son aquellas que se realizan en condiciones idneas y distintas de las ambientales. Se utilizan para verificar el funcionamiento de los aparatos de medida o para el diseo de aparatos y circuitos; estos aparatos suelen tener una mayor precisin que los utilizados en la industria, motivo por el cual son ms delicados y costosos.

Cualidades de los aparatos de medida

Podemos decir que un aparato de medida ser mejor o peor, atendiendo a las siguientes cualidades:

a) Sensibilidad: se define como el cociente entre la desviacin de la aguja indicadora medida en grados y la variacin de la magnitud que se est midiendo. Esta cualidad es especfica de los aparatos analgicos.

b) Precisin: la precisin de un aparato de medida, est ntimamente relacionada con su calidad. Es ms preciso un aparato cuanto ms parecido sea el valor indicado a la medida real de dicha magnitud.

c) Exactitud: es un concepto parecido al de precisin, pero no igual. Un aparato es ms exacto cuanto ms parecidos sean el valor medido y el valor real por extensin, un aparato exacto es, a su vez, preciso, pero un aparato preciso no tiene por qu ser exacto.

d) Fidelidad: cuando al repetir varias veces la misma medida, el aparato da la misma indicacin.

e) Rapidez: un aparato es rpido cuando se estabiliza en menos tiempo.

Errores en la medida

Al realizar medidas, los resultados obtenidos pueden verse afectados. El resultado lleva implcito la posibilidad de errar en la lectura, por ello es necesario conocer con profundidad como se cometen los errores, para poderlos prever y minimizar, de manera que seamos nosotros los que valoremos la veracidad de la medida realizada. Los errores en medidas

Elctricas se pueden clasificar en sistemticos y accidentales

a) Error sistemtico es el originado por las caractersticas del aparato o de la actitud del observador. Entre los ms frecuentes se pueden destacar los siguientes:

Metodolgicos: por utilizar un mtodo inadecuado para realizar la medida, como por ejemplo la colocacin de los aparatos de medida cuando se utiliza el mtodo indirecto.

Ambientales: son el resultado de la influencia de las condiciones fsicas del entorno: temperatura, presin, humedad, campos magnticos, etctera.

Personales: los que dependen de la pericia o habilidad del operador al realizar la medida; por ejemplo, la colocacin de ste en la lectura.

Instrumentales: son los causados por el desgaste de las piezas del aparato, o bien por el desgaste de la pila o batera que alimenta dicho aparato.

b) Accidentales: se producen de una forma aleatoria. No se pueden clasificar dada su gran variedad; aun as, no son de gran importancia en las medidas elctricas.

Cada vez que realicemos una medida, debemos evitar desconfiar del valor obtenido, pero tambin razonar si el resultado est en relacin con el valor que preveamos o no se corresponde con ste. En caso de que exista gran diferencia, hemos de pensar que algo raro ocurre y hacer las comprobaciones necesarias.

Interpretacin de las indicaciones inscritas en los aparatos de medidas

Los aparatos de medida llevan, en la parte inferior de la escala, unos smbolos que indican las caractersticas tanto constructivas como de funcionamiento de dicho aparato. En la Figura 5.4 se han resaltado estas indicaciones de las que se aclaran su significado a continuacin.

Las inscripciones superiores de la zona resaltada (VDE), corresponden a las normas y certificaciones que cumple dicho aparato.

Significado de las inscripciones del aparato de la Figura anterior

Simbologa utilizada en los aparatos de medidas elctricasLos aparatos de medida pueden ser analgicos o digitales; los primeros presentan la medida mediante un ndice o aguja que se desplaza sobre una escala graduada, y los segundos

Presentan el valor en una pantalla o display mediante nmeros.

1.4 FUNCIONAMIENTO, APLICACIN DE TERMMETROS

Un termmetro es un instrumento que sirve para medir la temperatura, basado en el efecto que un cambio de temperatura produce en algunas propiedades fsicas observables y en el hecho de que dos sistemas a diferentes temperaturas puestos en contacto trmico tienden a igualar sus temperaturas.

La invencin del termmetro se atribuye a Galileo, aunque el termmetro sellado no apareci hasta 1650. el instrumento de Galileo Consista en un tubo de vidrio que terminaba con una esfera en su parte superior que se sumerga dentro de un lquido mezcla de alcohol y agua. Al calentar el agua, sta comenzaba a subir por el tubo. Sanctorius incorpor una graduacin numrica al instrumento de Galilei, con lo que surgi el termmetro. Los modernos termmetros de alcohol y mercurio fueron inventados por el fsico alemn Daniel Gabriel Fahrenheit, quien tambin propuso la primera escala de temperaturas ampliamente adoptada, que lleva su nombre.

Entre las propiedades fsicas en las que se basan los termmetros destaca la dilatacin de los gases, la dilatacin de una columna de mercurio, la resistencia elctrica de algn metal, la variacin de la fuerza electromotriz de contacto entre dos metales, la deformacin de una lmina metlica o la variacin de la susceptibilidad magntica de ciertas sales paramagnticas.

Termmetros iniciales que se fabricaron se basaban en el principio de la dilatacin, por lo que se prefiere el uso de materiales con un coeficiente de dilatacin alto de modo que, al aumentar la temperatura, la dilatacin del material sea fcilmente visible

El termmetro de dilatacin de lquidos Consta de una ampolla llena de lquido unida a un fino capilar, todo ello encerrado en una cpsula de vidrio o cuarzo en forma de varilla. La sensibilidad que se logra depende de las dimensiones del depsito y del dimetro del capilar, y en los casos ms favorables es de centsimas de grado.

El rango de temperaturas en que es ms fiable depende de la naturaleza del lquido empleado. Por ejemplo, con alcohol se logra buena sensibilidad y fiabilidad entre -100 C y 100 C, mientras que el termmetro de mercurio es indicado entre -30 y 600 C.

El termmetro ms utilizado es el de mercurio, formado por un capilar de vidrio de dimetro uniforme comunicado por un extremo con una ampolla llena de mercurio. El conjunto est sellado para mantener un vaco parcial en el capilar. Cuando la temperatura aumenta, el mercurio se dilata y asciende por el capilar. La temperatura se puede leer en una escala situada junto al capilar. El termmetro de mercurio es muy utilizado para medir temperaturas ordinarias; tambin se emplean otros lquidos como alcohol o ter.

ESCALAS DE TEMPERATURAEscala FahrenheitEn 1714 Daniel Gabriel Fahrenheit cre el primer termmetro de mercurio, al que le registra la escala Fahrenheit y que actualmente es utilizado en los pases de habla inglesa. Esta escala tiene como referencia inferior el punto de fusin de una mezcla de sales con hielo (0f) y como referencia superior el punto de ebullicin del agua (212f).

Escala CelsiusFue creada en 1742 por Andrs Celsius, es la ms utilizada en el mundo, su referencia inferior esta basada en el punto de fusin del hielo (0c) y la superior en el punto de ebullicin del agua (100c). Entre estas dos referencias existen 100 divisiones.

Escala kelvinFue creada en 1848 por William Thompson, lord kelvin. sta escala es la que se usa en la ciencia y esta basada en los principios de la termodinmica, en los que se predice la existencia de una temperatura mnima, en la cual las partculas de un sistema carecen de energa trmica. La temperatura en la cual las partculas carecen de movimiento se conoce como cero absoluto (0k)

Escala ReamurGrado Reamur (r), en desuso. Se debe a Ren-Antoine ferchault de Reamur (1683-1757), quien uso los mismos puntos que Celsius slo que l reparti la diferencia en 80 grados. Esta escala se utiliz hasta los aos 30 de nuestro siglo en Europa. La relacin con la escala centgrada es: Reamur= (4/5)*Celsius

CONVERSIONESCELCIUS Y KELVINPara pasar de la escala centgrada a la escala Kelvin, bastar con sumar 273 a la temperatura obtenida en la escala Celsius. Y para pasar a la escala Celsius a partir de la escala Kelvin slo tendremos que restar a sta 273.

INCLUDEPICTURE "http://www.monografias.com/trabajos60/instrumentos-basicos-medicion/Image26273.gif" \* MERGEFORMATINET CELSIUS Y FAHRENHEITEl paso de la escala centgrada al Fahrenheit y viceversa es ms complicado. En primer lugar 0C equivalen a 32F, as que a la temperatura en la escala Fahrenheit tendremos, primero, que restarle 32. Pero adems, un intervalo de 100C es igual que 180F. As, podemos escribir:

FAHRENHEIT Y KELVINPara pasar de la escala absoluta a la escala Fahrenheit, aunque es posible describir una frmula, es ms fcil usar la escala centgrada como paso intermedio. As en el cambio de Kelvin a Fahrenheit, convertiramos de la escala Kelvin a la Celsius y de sta al Fahrenheit. Y para pasar de Fahrenheit a Kelvin, en primer lugar pasaramos a centgrada y de esta ltima a la escala Kelvin

TIPOS DE TERMMETROSHay varios tipos de dispositivos que se utilizan como termmetros. El requisito fundamental es que empleen una propiedad fcil de medir (como la longitud de una columna de mercurio) que cambie de forma marcada y predecible al variar la temperatura. Adems, el cambio de esta propiedad termomtrica debe ser lo ms lineal posible con respecto a la variacin de temperatura. En otras palabras, un cambio de dos grados en la temperatura debe provocar una variacin en la propiedad termomtrica dos veces mayor que un cambio de un grado, un cambio de tres grados una variacin tres veces mayor, y as sucesivamente

TERMMETROS DE LQUIDOLos termmetros de lquido encerrado en vidrio son, ciertamente, los ms familiares: el de mercurio se emplea mucho para tomar la temperatura de las personas, y, para medir la de interiores, suelen emplearse los de alcohol coloreado en tubo de vidrio.

Los de mercurio pueden funcionar en la gama que va de -39 C (punto de congelacin del mercurio) a 357 C (su punto de ebullicin), con la ventaja de ser porttiles y permitir una lectura directa. No son, desde luego, muy precisos para fines cientficos.

El termmetro de alcohol coloreado es tambin porttil, pero todava menos preciso; sin embargo, presta servicios cuando ms que nada importa su cmodo empleo. Tiene la ventaja de registrar temperaturas desde -112 C (punto de congelacin del etanol, el alcohol empleado en l) hasta 78 C (su punto de ebullicin), cubriendo por lo tanto toda la gama de temperaturas que hallamos normalmente en nuestro entorno.

TERMMETROS DE GASEl termmetro de gas de volumen constante es muy exacto, y tiene un margen de aplicacin extraordinario: desde -27 C hasta 1477 C. Pero es ms complicado, por lo que se utiliza ms bien como un instrumento normativo para la graduacin de otros termmetros.El termmetro de gas a volumen constante se compone de una ampolla con gas -helio, hidrgeno o nitrgeno, segn la gama de temperaturas deseada- y un manmetro medidor de la presin. Se pone la ampolla del gas en el ambiente cuya temperatura hay que medir, y se ajusta entonces la columna de mercurio (manmetro) que est en conexin con la ampolla, para darle un volumen fijo al gas de la ampolla. La altura de la columna de mercurio indica la presin del gas. A partir de ella se puede calcular la temperatura.

TERMMETRO DE RESISTENCIALa resistencia elctrica de un conductor o un semiconductor vara con la temperatura. En este fenmeno se basa el termmetro de resistencia, en el que se aplica una tensin elctrica constante al termistor, o elemento censor. Para un termistor dado, a cada temperatura le corresponde una resistencia elctrica diferente. La resistencia se puede medir mediante un galvanmetro lo que permite hallar la temperatura. Para medir temperaturas entre -50 y 150C se utilizan diferentes termistores fabricados con xidos de nquel, manganeso o cobalto. Para temperaturas ms altas se emplean termistores fabricados con otros metales o aleaciones; Usando circuitos electrnicos adecuados, la lectura del galvanmetro se puede convertir directamente en una indicacin digital de la temperatura.

Termmetro de resistencia de platinoEl termmetro de resistencia de platino depende de la variacin de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino. Es el termmetro ms preciso dentro de la gama de -259 C a 631 C, y se puede emplear para medir temperaturas hasta de 1127 C. Pero reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad trmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas.

TERMMETRO DIGITALCon excelente precisin repetibilidad, tienes construcciones robustas y son inmunes a las vibraciones, a la humedad y a las interferencias. Se emplean display luminoso que permite la lectura inclusive en la oscuridad. Poseen una resolucin de 1C, es decir que cambian la indicacin de grado en grado. Sin embargo, a pedido se pueden suministrar con una resolucin de 0,1C

TERMOPARUn termopar es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos. Es posible efectuar mediciones de temperatura muy precisas empleando termopares en los que se genera una pequea tensin (del orden de milivoltios) al colocar a temperaturas distintas las uniones de un bucle formado por dos alambres de distintos metales. Para incrementar la tensin se pueden conectar en serie varios termopares para formar una termopila. Como la tensin depende de la diferencia de temperaturas en ambas uniones, una de ellas debe mantenerse a una temperatura conocida; en caso contrario hay que introducir en el dispositivo un circuito electrnico de compensacin para hallar la temperatura del censor. Los termistores y termopares tienen a menudo elementos censores de slo uno o dos centmetros de longitud, lo que les permite responder con rapidez a los cambios de la temperatura y los hace ideales para muchas aplicaciones en biologa e ingeniera.