Medicion de Nivel Por Presion Hidrostatica

7/24/2019 Medicion de Nivel Por Presion Hidrostatica

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Medicin de nivel

por presinhidrosttica

Luis Fernando Ardila


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Objetivo GeneralMejorar las competencias tcnicas del personal del rea de instrumentacinentorno a los sistemas de medicin existentes en el campo

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Desarrollar y afianzar los conceptos asociados a la medicin de nivel de lquidospor el principio de presin hidrosttica mediante ejercicios conceptuales basadosen los sistemas de medicin existentes en las facilidades de los campos Moriche yAbarco

Objetivo Especfico


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Contenido ue es la presin

!resin "idrosttica

#ivel por presin hidrosttica

$jercicios conceptuales

$jercicio %& Medicin de #ivel entanques cerrados

3


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Que es la presin

'a presin (smbolo p) es una ma*nitud fsica que mide la proyeccin de

la fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie+ $n el

,istema -nternacional de .nidades la presin se mide en una unidad

derivada que se denomina pascal (!a) que es equivalente a una fuerza

total de un ne/ton (#) actuando uniformemente en un metro cuadrado(m0)+ $n el ,istema -n*ls la presin se mide en libra por pul*ada

cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza

total de una libra actuando en una pul*ada cuadrada+

4

!,-

-n"12!ascal

3ar

mm"*


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Presin

5

m g

A

,i la masa es de 4 libra y el rea es de una pul*adacuadrada5 cual sera la presin en la superficie6

Libra fuerza

Fuerza que ejerce 1 libra

expuesta a la accin de la

gravedad


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Presin hidrosttica

!

$s la presin ejercida por el peso de unacolumna fluida en equilibrio+ 7onsidereun cilindro con un lquido hasta laaltura h y un punto 3 marcado en elfondo del rea A+ $l lquido ejerce unapresin en el punto 3

'a presin hidrosttica o efectivadepende de la densidad del fluido (d)5de la altura del fluido encima del puntoconsiderado (h) y del lu*ar dela experiencia (*)5 independiente delformato y del tama8o del recipiente+


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Presin hidrosttica

"


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9$ntonces cmo es posible calcular la altura dellenado de un recipiente abierto5 un depsito o unpozo profundo6 9: cul es la relacin entre el nivel de

llenado de lquidos y la lectura de la presin6

#

Presin hidrosttica


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$

Presin hidrosttica

A

h

$l volumen del liquido est dadopor

;ecordemos que la densidad de unfluido es una relacin entre lamasa y el volumen


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%&

Presin hidrosttica

A

h

,i el recipiente es mas peque8o5 cambiar la presin en el fondo+

A

h


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%%

Presin hidrosttica

Solucin:

El tanque de la figura contiene agua determine la presin en el fondo deltanque!


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%2

Presin hidrosttica

Solucin:

Ahora suponga que tanque contiene un fluido cu"a densidad es menorque la del agua calcule la presin en el fondo del tanque!

En este caso podemos decir que lapresin es igual a la altura en pulgadas de

agua#


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%3

Presin hidrosttica

$ue pasa si asumimos que la densidad del fluido nuevo es igual a la delagua

%bserve que el error es igual a la diferencia porcentual de lasdensidades

Entre mas grande es la diferencia entre la densidad del agua " la

densidad del fluido ma"or ser& el error en la medicin


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%4

'ivel por Presin hidrosttica

Solucin:

El tanque de la figura contiene un fluido con densidad menor que la delagua determine el nivel en el tanque cuando la presin en el fondo es de

'()* +pa!


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%5

$ue pasa si asumimos que la densidad del fluido contenido en el tanquees igual a la del agua

%bserve que el error es igual a la diferencia porcentual de las

densidades

Entre mas grande es la diferencia entre la densidad del agua " la

densidad del fluido ma"or ser& el error en la medicin

Asumiendo que es agua

,on la densidad real

'ivel por Presin hidrosttica


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%!

Ejercicio %

-e tiene un tanque abierto de almacenamiento de crudo " se deseautilizar un transmisor de presin para medir el nivel! El tanque cuenta

con una boquilla de .// ubicada a 1m de altura desde el fondo del tanque!

,onsidere que la densidad del fluido es 0'2)+g3m4

1! ,alcule el nivel del tanque cuando la

presin en el transmisor es de42524in6.%

h=433,07 in =11m


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%"

Ejercicio %

.! -i ignoramos el dato de la densidad "asumimos que es igual a la del agua cual

ser7a el nivel cuando la presin en el

transmisor de presin es de 42524in6.%

h=425,196 in =10,8m


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%#

Ejercicio 2

-e desea instalar un transmisor de nivel por presin hidrost&tica! El nivelm&ximo en el tanque es de 11m 8*44)9 in: el tanque cuenta con una

boquilla de .// ubicada a 1m 84'49 in: de altura desde el fondo del

tanque! ,onsidere que la densidad del fluido es 0'2)+g3m4

1! ;efina el rango de medicin que debe tener

el instrumento

El rango del instrumento est& definido por la

presin m&xima " m7nima en el punto de

medicin!


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%$

Ejercicio 2


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2&

Ejercicio 2

4! ,ual es el nivel en el tanque cuando la presin en el transmisor es )in6.%

Esto es correcto#

,ual ser& la presin en el

transmisor cuando el nivel en

el tanque est= por debajo de

h1


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2%

Ejercicio 2

*! El nivel del tanque debe ser monitoreado en una estacin deoperacin para esto el transmisor se ha conectado a una entrada

analgica de corriente de un >L, 8* ? .) mA:

-e puede aproximar a un

valor cerrado#

-eleccione los valores L@


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Ejercicio 2

5! $ue valor debe indicar en la estacin de operacin cuando lacorriente sea *mA


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Ejercicio 2

(! $ue valor debe indicar en la estacin de operacin cuando lacorriente sea .)mA

= 11,1m

>orque no es 11m

discutir resultado


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Ejercicio 2

9! ,uando el nivel en el tanque sea de (m 8.4(. in: cual ser& lapresin en el transmisor#

= 192,9

,ual ser& la corriente en la seBal de *!.)mA


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Ejercicio 22! ,omo "a se observ si se desea conocer el nivel real no essuficiente con conocer la presin en el transmisor! Es necesario

conocer la altura de la boquilla " la densidad del fluido!

Co obstante lo anterior se desea tener la indicacin de nivel del

tanque en el displa" del instrumento!

;efina los puntos que se deben configurar en el transmisor para la

variable escalizada


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2!

Ejercicio 3,onsidere un tanque cerrado " presurizado con una presin ma"or a lapresin atmosf=rica determine la presin en el fondo del tanque!

>resin

hidrost&tica

;espejando para el nivel

D con la presin en in6.%

>resin

diferencial


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2"

Ejercicio 3D que pasa si el transmisor est& ubicado por debajo del tanque#

;espejando para el nivel


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(a )otivacin en el trabajo seencuentra cuando hace)os lo

*ue nos +usta

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