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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
DE ADMINISTRACION INDUSTRIALEXTENSIÓN PUERTO LA CRUZAMPLIACION PUERTO PIRITU
DISEÑO DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA CALIBRACIÓN DE MANÓMETROS UTILIZANDO COMO MÉTODO PRESIÓN
NEUMÁTICA EN EL LABORATORIO DE TECNOLOGÍA INSTRUMENTISTA DEL I.U.T.A. AMPLIACION PUERTO PIRITU
TUTOR ACADÉMICO AUTORES:ING. BRAULIO GONZÁLEZ ÁLVAREZ C. JUAN
C. I. Nº 19.456.000HERNÁNDEZ G. PEDROC. I. Nº 18.567.905
Puerto Píritu, Julio de 2013
INDICE DE CONTENIDO
Contenido Pág.
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.......................................................5
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA..........................................................8
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN....................................................10
2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.........................................12
2.2.- BASES TEÓRICAS...............................................................................14
2.2.1 Calibración........................................................................................16
2.2.2 Importancia de la calibración de los equipos de medición y ensayos...................................................................................................................16
2.2.3 Calibración de instrumentos............................................................17
2.2.3 Instrumentos de medición y presión................................................18
2.2.4 Manómetros......................................................................................21
2.2.5 Rango de presiones:.........................................................................22
2.2.6 Manómetro de Bourdon:...................................................................23
2.2.7 Manómetro de columna de líquido:..................................................24
2.2.8 Manómetro de tubo en U:.................................................................25
2.2.9 Manómetro de tintero:.......................................................................25
2.2.10 Manómetro de tubo inclinado:........................................................26
2.2.11 Algunas aplicaciones cotidianas del manómetro:...........................26
2.2.12 Algunos manómetros en la industria:.............................................27
2.2.13 La neumática..................................................................................28
2.2.14 Compresores (Generadores)..........................................................29
2.2.15 Presión...........................................................................................33
2.2.10 Tipos de presión.............................................................................33
2.3 BASES LEGALES....................................................................................35
2.4 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES...................................39
2.5 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES..............................................40
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN................................................................42
3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN.....................................................................43
3.3 UNIDAD DE ANÁLISIS............................................................................43
3.4 POBLACION Y MUESTRA......................................................................44
3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN.................44
DE DATOS.....................................................................................................44
3.5.1 TÉCNICA..........................................................................................44
3.5.2 INSTRUMENTOS.............................................................................45
3.6 PROCEDIMIENTO PARA LA RECOLECCION DE DATOS....................45
Revisión Documental.................................................................................45
Observación Directa..................................................................................46
Tormenta de Ideas.....................................................................................46
Validación..................................................................................................47
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
El control de la presión en los procesos industriales proporciona
condiciones de operación seguras, cualquier recipiente o tubería posee cierta
presión máxima de operación y de seguridad variando éste de acuerdo con
el material y la construcción. Las presiones excesivas no sólo pueden
provocar la destrucción del equipo, si no también puede provocar la
destrucción del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones
peligrosas, particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o
corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión
con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.
Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o
indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de
una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto
medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la
pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación.
La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o
superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por
su equilibrio directamente con otra fuerza conocida que puede ser la de una
columna líquida, un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma
cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una
deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.
Para calibrar los instrumentos de presión pueden emplearse varios
dispositivos y que utilizan en general manómetros patrón. Los manómetros
patrón se emplean como testigos de la correcta calibración de los
5
instrumentos de presión. Son manómetros de alta precisión con un valor
mínimo de 0,2 % de toda la escala.
La calibración periódica de los manómetros patrón se consigue con el
comprobador de manómetros de peso muerto o con el digital. La calibración
se lleva a cabo accionando la bomba hasta levantar el pistón con las pesas y
haciendo girar éstas con la mano; su giro libre indica que la presión es la
adecuada, ya que el conjunto pistón-pesas está flotando sin roces. Una
pequeña válvula de alivio de paso fino y una válvula de desplazamiento,
permiten fijar exactamente la presión deseada cuando se cambian las pesas
en la misma prueba para obtener distintas presiones, o cuando se da
inadvertidamente una presión excesiva.
Un instrumento de nivel de presión diferencial se calibra disponiéndolo
en el banco de pruebas con la conexión de alta conectada a un
manorreductor y a una columna de agua o de mercurio para simular el
campo de medida y la conexión de baja abierta a la atmósfera; la parte
transmisora neumática o electrónica se alimenta aparte y su señal de salida
va a una columna de mercurio del banco, en caso de señal neumática, o a
una maleta comprobadora de instrumentos electrónicos en caso de señal
eléctrica. La simulación del campo de medida se consigue transformando a
presión la altura del líquido en el tanque del proceso y reproduciendo esta
presión con el manorreductor del banco de pruebas.
Las mediciones de presión son las más importantes que se hacen en
la industria; sobre todo en industrias de procesos continuos, como el
procesamiento y elaboración de compuestos químicos. La cantidad de
instrumentos que miden la presión puede ser mucho mayor que la que se
utiliza en cualquier otro tipo de instrumento.
6
La presión es una fuerza que ejerce sobre un área determinada, y se
mide en unidades de fuerzas por unidades de área. Esta fuerza se puede
aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta. Cada vez que
se ejerce se produce una deflexión, una distorsión o un cambio de volumen o
dimensión.
Las mediciones de presión pueden ser desde valores muy bajos que
se consideran un vacío, hasta miles de toneladas de por unidad de área.
Los principios que se aplican a la medición de presión se utilizan
también en la determinación de temperaturas, flujos y niveles de líquidos. Por
lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operación,
los tipos de instrumentos, los principios de instalación, la forma en que se
deben mantener los instrumentos, para obtener el mejor funcionamiento
posible, cómo se debe usar para controlar un sistema o una operación y la
manera como se calibran.
Consecuentemente, la importancia de calibración de manómetros,
incide y confirma la necesidad de diseñar un banco de prueba que permita a
docentes y estudiantes del IUTA Puerto Píritu, obtener mayores
conocimientos y ponerlos en práctica para un óptimo desempeño profesional,
por lo que surge la interrogante:
¿Cómo sería el diseño de un banco de prueba para la calibración
de manómetros utilizando como método presión neumática en el
laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. AMPLIACION
PUERTO PIRITU?
7
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA.
Los bancos de prueba de instrumentos de medición y control están
diseñados para verificar, probar y calibrar diversos instrumentos tales como:
transmisores de diferentes variables, manómetros, interruptores y/o
conmutadores, entre otros. Para verificar un instrumento es necesario
instalarlo al banco de pruebas o de ensayos.
Para calibrar un instrumento es necesario disponer de un patrón de
mayor o igual precisión que proporcione el valor convencionalmente
verdadero, el cual se empleará, para compararlo con la indicación del
instrumento sometido a calibración. En éste sentido, la notable complejidad
de determinadas instalaciones en la industria de generación eléctrica, exige
cada vez más, la utilización de técnicas de evaluación y chequeo con mayor
potencia (mas rigorosas) que permitan realizar un análisis exhaustivo de las
instalaciones.
El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de
operación seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión
máxima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con el
material y la construcción.
Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucción del
equipo, si no también puede provocar la destrucción del equipo adyacente y
ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando están
implícitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las
lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes
como lo es la seguridad extrema.
8
Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o
indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de
una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto
medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la
pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación.
9
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
1.3.1 OBJETIVO GENERAL.
Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros
utilizando como método presión neumática en el Laboratorio de Tecnología
Instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Conocer el funcionamiento y los diferentes tipos de banco de prueba
para la calibración de manómetros utilizando la presión neumática.
Identificar las partes que componen un banco de prueba para la
calibración de manómetros de presión neumática, las condiciones y
requerimientos necesarios para su instalación y funcionamiento.
Formular los criterios técnicos del proceso de calibración de manómetros
utilizando la presión neumática con respecto a su funcionamiento,
además de posibles fallas que pueda presentar.
Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros
utilizando la presión neumática en el laboratorio de tecnología
instrumentista del IUTA ampliación Puerto Píritu.
10
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.
Realizada por Baez Jorquelvis, (2003)
Diseño de un banco de prueba “JB-3000” que permita la medición de las variables de proceso: presión, nivel y temperatura para ser utilizado por los estudiantes en el laboratorio de tecnología instrumentista del IUTA Ampliación Puerto Píritu.
El banco de prueba “JB-300” se elaboró bajo el costo del investigador
y con las medidas necesarias para que pudiese ser utilizado en el laboratorio
de instrumentación industrial del IUTA Ampliación Puerto Píritu. Se utilizó
una tubería de acero galvanizado, ya que en comparación con las otras esta
posee mayor tiempo de vida útil.
Realizada por David Machado (2007)
Propuesta para el diseño de un banco de prueba para la calibración de manómetros con válvula de aguja de alta y baja presión en el laboratorio de instrumentación del IUTA ampliación PUERTO PÍRITU.
El banco de calibraciones múltiples fue diseñado mediante la
observación de las dimensiones del laboratorio y la investigación para
seleccionar le material para ese tipo de ambiente. Este banco se elaboro
bajo el costo del IUTA, y con las medidas necesarias para que pudiesen ser
utilizados en el laboratorio de instrumentación industrial IUTA ampliación
puerto Píritu. Se utilizo tubería de acero galvanizado ya que en comparación
con otras tuberías esta posee mayor tiempo de vida útil.
12
Realizada por Guipe Aguilar Luís Carlos (2004)
Diseño de un banco de pruebas para el mantenimiento y calibración de válvulas de seguridad en el galpón mecánico de la empresa ICM Proyectos 2001 C.A.
El diseño del banco de prueba permite realizar acciones de
mantenimiento y calibración de las válvulas de seguridad usadas en la
industria petrolera lo que significa que se manipularan equipos de gran peso
y tamaño. Una de las acciones de mantenimiento que permite el banco es el
cambio de piezas defectuosas que se puedan encontrar en una válvula de
seguridad determinada, así como la limpieza de las válvulas lo que determina
las características de diseño que posee el banco.
Aporte de los Antecedentes: estos antecedentes permiten entender los
términos fundamentales a tomar en cuenta para proyectar el banco de
prueba para la calibración de manómetros, aportando procesos y técnicas
que se han de tomar en cuenta, así como los beneficios que se quieren
lograr.
13
2.2.- BASES TEÓRICAS
El comportamiento de los equipos de medición y control pueden
cambiar con el pasar del tiempo debido a diversos factores externos que
influyen en ellos, es decir, el desgaste natural de los equipos, sobrecarga o
un uso inapropiado de los mismos. Para la calibración de cualquier equipo de
medición se deben tomar en cuenta algunos parámetros como: repetitividad,
reproductibilidad, exactitud y precisión entre otros.
La repetitividad es una característica de los instrumentos de medición,
para poder realizar éstos, el valor de una cantidad medida por el equipo se
comparara con el valor de la misma cantidad proporcionada por un
instrumento patrón de medida que estará establecido, conteniendo la mayor
exactitud y precisión posibles ya que este nos valdrá como monitor para la
verificación del funcionamiento deseado del equipo que estemos realizándole
las labores de reparación y/o mantenimiento., a este procedimiento se lo
denominamos como calibración. Por tanto, la comparación de la medida con
los patrones revela la exactitud del equipo de la medida que está dentro de
las tolerancias especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de
error prescritos.
La reproductibilidad es uno de los principios principales del método
científico, y refiere a la capacidad de una prueba o experimento ser
reproducido exactamente, o replegado, por algún otro que trabaja
independientemente. Los estudios de repetitividad y reproductibilidad de las
mediciones determinan qué parte de la variación observada en el proceso se
debe al sistema de medición usado.
14
La reproductibilidad se relaciona con el acuerdo de los resultados de
la prueba con los diversos operadores, aparatos de la prueba, y
localizaciones del laboratorio. Se divulga a menudo como a desviación de
estándar. Mientras que la repetitividad de experimentos científicos es
deseable, no se considera necesario para establecer la validez científica de
una teoría.
Los resultados de un experimento se realizaron por un detalle
investigador o a otros investigadores independientes reproduciendo evalúa al
grupo de investigadores generalmente el experimento original. Repiten el
mismo experimento ellos mismos, basado en la descripción experimental
original, y ven si su experimento da resultados similares a ésos divulgados
por el grupo original. Los valores del resultado serían conmensurado si se
obtienen (en ensayos experimentales distintos) según la misma descripción y
procedimiento experimentales reproductivos
La exactitud, de una medición es la concordancia del resultado de la
misma comparada con el valor verdadero del objeto que está siendo medido
(mensurando). Es importante tener en cuenta que la exactitud de un
instrumento de medición sólo puede conocerse y cuantificarse con materiales
de referencia.
La precisión es un término relacionado con la confiabilidad de un
instrumento, es decir, si un instrumento proporciona resultados similares
cuando se mide un material de referencia de manera repetida, entonces el
instrumento es preciso. Nuevamente, depende de la aplicación si la precisión
de un instrumento es aceptable o no.
Es importante notar que la repetibilidad y reproducibilidad son muy
importantes porque tienen en cuenta el desempeño de un instrumento en
15
manos del operario y en condiciones de operación. La exactitud y la precisión
sólo evalúan el instrumento en condiciones controladas de calibración y en
manos de un experto.
2.2.1 Calibración
Un conjunto de operaciones que establece, bajo condiciones
específicas, la relación entre los valores indicados por un instrumento de
medición, sistema de medición, valores representados por una medida
materializada o un material de referencia y los valores correspondientes a
las magnitudes establecidas por los patrones. Algunos, indebidamente, le
llaman calibración a un proceso de comprobación o verificación que permite
asegurar que entre los valores indicados por un aparato o un sistema de
medición y los valores conocidos correspondientes a una magnitud medida,
los desvíos sean inferiores a los errores máximos tolerados.
Por otra parte, los metrólogos suelen tomar en consideración las
principales causas de error en las mediciones, causas que pueden ser o no
conocidas y controlables y que pueden deberse a factores del medio
ambiente en el que se llevan a cabo las mediciones, a defectos de
construcción o de calibración de los aparatos empleados, a fallas del
operador o a la propia interpretación de los datos, o a factores aleatorios.
2.2.2 Importancia de la calibración de los equipos de medición y
ensayos
El comportamiento de los equipos de medición y ensayos pueden
cambiar con pasar del tiempo gracias a la influencia ambiental, es decir, el
desgaste natural, la sobrecarga o por un uso inapropiado. La exactitud de la
medida dada por un equipo necesita ser comprobado de vez en cuando.
16
Para poder realizar esto, el valor de una cantidad medida por el
equipo se comparará con el valor de la misma cantidad proporcionada por
un patrón de medida. Este procedimiento se reconoce como calibración.
Por ejemplo un tornillo micrométrico puede calibrarse por un conjunto de
bloques calibradores estándar, y para calibrar un instrumento de peso se
utiliza un conjunto de pesos estándar. La comparación con patrones revela
si la exactitud del equipo de medida está dentro de las tolerancias
especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de error prescrito.
Especialistas en el área recomienda realizar una recalibración a los
equipos después de una sobre carga, bien sea mecánica o eléctrica, o
después de que el equipo haya sufrido un golpe, vibración o alguna
manipulación incorrecta.
Algunos instrumentos, como los matraces de cristal graduados, no
necesitan la recalibración porque mantiene sus propiedades metrológicas a
no ser que se rompa el cristal.
2.2.3 Calibración de instrumentos
La calibración, es el conjunto de operaciones que establecen, en
condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud
indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los
valores representados por una medida materializada o por un material de
referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por
patrones
El resultado de una calibración permite atribuir a las indicaciones los
valores correspondientes del mensurando o bien determinar las correcciones
a aplicar a las indicaciones. Una calibración puede también servir para
determinar otras propiedades metrológicas tales como los efectos de las
17
magnitudes de influencia. Los resultados de una calibración pueden
consignarse en un documento denominado, a veces, certificado de
calibración o informe de calibración.
La calibración de los instrumentos puede verse alterada por muchas
cosas, incluyendo la inicialización inadecuada por la configuración o
instalación inapropiada, contaminación, daños físicos, o deriva del tiempo.
Algunas veces este cambio en la calibración provoca cambios en la calidad
del producto o servicio. Estos cambios en la calidad pueden ser advertidos
mediante rutinas de calibración de los instrumentos, cuidando así la
repetitividad de su proceso.
2.2.3 Instrumentos de medición y presión
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato
que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de
medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos
previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición
resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de
referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace
esta conversión.
Las características importantes de un instrumento de medida son:
Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado
en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.
Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano
al valor de la magnitud real.
18
Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un
instrumento de medida.
Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la
medida y la medida real
Los instrumentos de presión se clasifican en tres grupos: mecánicos,
neumáticos, electromecánicos y electrónicos.
Elementos mecánicos
Se dividen en:
Elementos primarios de medida directa que miden la presión
comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas
(barómetro de cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo
inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana).
Elementos primarios elásticos que se deforman por la presión
interna del fluido que contienen.
Los elementos primarios elásticos mas empleados son: el tubo
Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.
El tubo Bourdon es un tubo de sección elástica que forma un anillo
casi completo, cerrado por un extremo. AI aumentar la presión en el interior
del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja
indicadora, por un sector dentado y un piñón. La ley de deformación del tubo
Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través
de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.
19
El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es
de acero inoxidable, aleación de cobre o aleaciones especiales como
hastelloy y monel.
El elemento en espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma
de espiral alrededor de un eje común, y el helicoidal arrollando más de una
espira en forma de hélice. Estos elementos proporcionan un desplazamiento
grande del extremo libre y por ello, son ideales para los registradores.
El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas
rígidamente entre si por soldadura, de forma que al aplicar presión, cada
capsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es
amplificada por un juego de palancas. El sistema se proyecta de tal modo
que, al aplicar presión, el movimiento se aproxima a una relación lineal en un
intervalo de medida lo mas amplio posible con un mínimo de histéresis y de
desviación permanente en el cero del instrumento. El material del diafragma
es normalmente aleación de níquel. Se utiliza para pequeñas presiones.
El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza
flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento
considerable.
Hay que señalar que los elementos de fuelle se caracterizan por su
larga duración, demostrada en ensayos en los que han soportado sin
deformación alguna millones de ciclos de flexión. El material empleado para
el fuelle es usualmente bronce fosforoso y el muelle es tratado térmicamente
para mantener fija su constante de fuerza por unidad de compresión. Se
emplean para pequeñas presiones.
Los medidores de presión absoluta consisten en un conjunto de
fuelle y muelle opuesto a un fuelle sellado al vacío absoluto. El movimiento
20
resultante de la unión de los dos fuelles equivale a la presión absoluta del
fluido. El material empleado para los fuelles es latón o acero inoxidable. Se
utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones, a las
que puedan afectar las variaciones en la presión atmosférica. Por ejemplo,
en el caso de emplear un vacuómetro para el mantenimiento de una presión
absoluta de 50 mm de mercurio en una columna de destilación, el punto de
consigna seria de 710 mm, con una presión atmosférica de 760 mm. Si la
presión atmosférica cambiase a 775 mm cl vacuómetro indicaría: 710 + 15 =
725 mm con lo cual la presión absoluta en la columna sería controlada a 50 +
15 = 65 mm, es decir, a un 30 % más de la deseada.
En la medida de presiones de fluidos corrosivos pueden emplearse
elementos primarios elásticos con materiales especiales en contacto directo
con el fluido. Sin embargo, en la mayoría de los casos es más económico
utilizar un fluido de sello cuando él fluido es altamente viscoso y obtura el
elemento (tubo Bourdon, por ejemplo), o bien, cuando la temperatura del
proceso es demasiado alta. Tal ocurre en la medición de presión del vapor
de agua en que el agua condensada aísla el tubo Bourdon de la alta
temperatura del vapor.
2.2.4 Manómetros
Es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los
fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido
y la presión local. En la mecánica la presión se define como la fuerza por
unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a
dicha superficie.
La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema
internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newton por metro
21
cuadrado; un N/m2 es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325
Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.
Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de
presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que
proporcionan una respuesta instantánea.
Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la
diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces
hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la
presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro
es debida a un vacío parcial.
2.2.5 Rango de presiones:
Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de
presión absoluta en aplicaciones de alto vacío, hasta miles de atmósferas en
prensas y controles hidráulicos. Con fines experimentales se han obtenido
presiones del orden de millones de atmósferas, y la fabricación de diamantes
artificiales exige presiones de unas 70,00 atmósferas, además de
temperaturas próximas a los 3,00 °C.
En la atmósfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a
medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presión atmosférica
local. Así, la presión baja desde su valor de 101,32 Pa al nivel del mar hasta
unos 2,35 Pa a 10,70 m (35.00 pies, una altitud de vuelo típica de un
reactor).
Por presión parcial se entiende la presión efectiva que ejerce un
componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presión
22
atmosférica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes
(oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y gases nobles).
2.2.6 Manómetro de Bourdon:
Instrumento mecánico de medición de presiones que emplea como
elemento sensible un tubo metálico curvado o torcido, de sección transversal
aplanada. Un extremo del tubo esta cerrado, y la presión que se va a medir
se aplica por el otro extremo. A medida que la presión aumenta, el tubo
tiende a adquirir una sección circular y enderezarse. El movimiento del
extremo libre (cerrado) mide la presión interior y provoca el movimiento de la
aguja.
El principio fundamental de que el movimiento del tubo es proporcional
a la presión fue propuesto por el inventor francés Eugene Bourdon en el siglo
XIX. Los manómetros Bourdon se utilizan tanto para presiones manométricas
que oscilan entre 0-1 Kg/cm2 como entre 0-10000 Kg/cm2 y también para
vacío.
Las aproximaciones pueden ser del 0.1 al 2% de la totalidad de la
escala, según el material, el diseño y la precisión de las piezas. El elemento
sensible del manómetro puede adoptar numerosas formas. Las más
corrientes son las de tubo en C, espiral y helicoidal.
El tubo en C es simple y consistente y muy utilizado con esferas
indicadoras circulares. También se emplea mucho en algunos indicadores
eléctricos de presión, en los que es permisible o deseable un pequeño
movimiento de la aguja. El campo de aplicación es de unos 1500 Kg/cm2.
Las formas espiral y helicoidal se utilizan en instrumentos de control y
registro con un movimiento más amplio de la aguja o para menores
23
esfuerzos en las paredes. Los elementos en espiral permiten un campo de
medición de 0.30 Kg/cm2, y los helicoidales hasta 10000 kg/cm2
A menudo se prefiere el tubo torcido, consistente y compacto,
especialmente para los indicadores eléctricos de presión.
Los tubos Bourdon se presentan en una serie de aleaciones de cobre
y en aceros inoxidables al cromo níquel. En ciertos aspectos las aleaciones
de cobre dan mejor resultado, pero los aceros inoxidables ofrecen mayor
resistencia a la corrosión. También se utilizan tubos de aleación hierro-
níquel, debido a que tienen un coeficiente de dilatación muy pequeño, que
hace que la lectura d la presión no esté influida por la temperatura del
instrumento.
Los instrumentos mecánicos y neumáticos con elementos Bourdon
permiten una aproximación del 0.5% de la escala. Si se precisa mayor
exactitud se emplean indicadores eléctricos. Los manómetros Bourdon miden
la diferencia entre la presión interior y la exterior del tubo. Como la presión
exterior suele ser la atmosférica, el manómetro indica la diferencia existente
entre la presión medida y la presión atmosférica, es decir la presión
manométrica.
El manómetro Bourdon es el instrumento industrial de medición de
presiones más generalizado, debido a su bajo costo, su suficiente
aproximación y su duración.
2.2.7 Manómetro de columna de líquido:
Doble columna líquida utilizada para medir la diferencia entre las
presiones de dos fluidos. El manómetro de columna de líquido es el patrón
base para la medición de pequeñas diferencias de presión.
24
Las dos variedades principales son el manómetro de tubo de vidrio,
para la simple indicación de la diferencia de las presiones, y le manómetro de
mercurio con recipiente metálico, utilizado para regular o registrar una
diferencia de presión o una corriente de un líquido. Los tres tipos básicos de
manómetro de tubo de vidrio son el de tubo en U , los de tintero y los de tubo
inclinado, que pueden medir el vacío o la presión manométrica dejando una
rama abierta a la atmósfera.
2.2.8 Manómetro de tubo en U:
Si cada rama del manómetro se conecta a distintas fuentes de
presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión y
disminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles es función de las
presiones aplicadas y del peso específico del líquido del instrumento. El área
de la sección de los tubos no influyen el la diferencia de niveles.
Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar
las medidas.
Los tubos en U de los micros manómetros se hacen con tubos en U de
vidrio calibrado de precisión, un flotador metálico en una de las ramas y un
carrete de inducción para señalar la posición del flotador. Un indicador
electrónico potenciométrico puede señalar cambios de presión hasta de 0.01
mm de columna de agua. Estos aparatos se usan solo como patrones de
laboratorio.
2.2.9 Manómetro de tintero:
Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene un diámetro
manómetro relativamente pequeño; la otra es un deposito. El área de la
sección recta del deposito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de la
rema manómetro, con lo que el nivel del deposito no oscila de manera
25
apreciable con la manómetro de la presión. Cuando se produce un pequeño
desnivel en el depósito, se compensa mediante ajustes de la escala de la
rama manómetro. Entonces las lecturas de la presión diferencial o
manométrica pueden efectuarse directamente en la escala manómetro. Los
barómetros de mercurio se hacen generalmente del tipo de tintero.
2.2.10 Manómetro de tubo inclinado:
Se usa para presiones manométricas inferiores a 250mm de columna
de agua. La rama larga de un manómetro de tintero se inclina con respecto a
la vertical para alargar la escala. También se usan manómetros de tubo en U
con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presión muy
pequeñas.
Si bien los manómetros de tubo de vidrio son precisos y seguros, no
producen un movimiento mecánico que pueda gobernar aparatos de registro
y de regulación. Para esta aplicación de usan manómetros de mercurio del
tipo de campana, de flotador, o de diafragma.
Los manómetros de tubo en U y los de depósito tienen una
aproximación del orden de 1mm en la columna de agua, mientras que el de
tubo inclinado, con su columna más larga aprecia hasta 0.25mm de columna
de agua. Esta precisión depende de la habilidad del observador y de la
limpieza del líquido y el tubo.
2.2.11 Algunas aplicaciones cotidianas del manómetro:
El manómetro en el buceo: El manómetro es de vital importancia para
el buceador por que le permite conocer cuanto aire le resta en el tanque
(multiplicando el volumen del tanque por la presión), durante una inmersión y
determinar entonces si debe continuarla o no.
26
Se conecta, mediante un tubo de alta presión o latiguillo, a una toma
de alta presión (HP). Normalmente, indica la presión mediante una aguja que
se mueve en una esfera graduada, en la que acostumbra a marcarse en
color rojo la zona comprendida entre las 0 y las 50 Atm, denominada reserva.
La manometría en la medicina: En las mediciones se utiliza la
manometría para realizar mediciones de actividades musculares internas a
través de registros hidroneumocapilares, por ejemplo la manometría
anorectal o la manometría esofágica.
En la industria del frigorífico: Para mantener controlada la presión del
líquido refrigerante que pasa por la bomba.
2.2.12 Algunos manómetros en la industria:
Manómetros de columna para presión, vacío y presión diferencial.
Columna inclinada con tres escalas de 10 - 25 y 50 mmH2O. Columna
en "U", escalas de 50 - 0 - 50 mmH2O hasta 1500 - 0 - 1500 mmH2O.
Columna directa, escalas 0/+250 mmH2O hasta 0 - 1400 mmH2O. Líquido
medidor: Silicona, tetrabromuro o mercurio.
Manómetros de muelle tubular serie standard en diámetros 40, 50, 63,
80,100 ó 160 mm. Montaje radial, posterior, borde dorsal, borde frontal o con
brida, según modelos. Material de la caja: en plástico, acero pintado de negro
o acero inoxidable. Racord – tubo en latón (según modelos). Conexiones
1/8", 1/4",1/2 " Gas, según modelos (otras bajo demanda). Rangos de 0 – 0,6
bar a 0 – 1000 bar (según modelos) para vacío, vacío/presión o presión.
Precisión clase 1 ó 1,6. Ejecuciones: Llenado de glicerina, contactos
eléctricos, marcas personalizadas, (Otras, consultar).
27
Manómetros a cápsula, serie baja presión.
En diámetros 63, 100 ó 160. Montaje radial, posterior, borde dorsal o
borde frontal (según modelos). Material: caja en acero pintado en negro o
acero inoxidable. Racord – cápsula en latón o acero inoxidable. Conexiones
1/4",1/2" Gas, según modelos. (Otras bajo demanda). Rangos de 0 - 2,5
mbar a 0 - 600 mbar (según modelos), para vacío, vacío/presión o presión.
Precisión clase 1,6. Otras ejecuciones, consultar.
Manómetros digitales con sensor integrado o independiente.
Rangos de 0 - 30 mbar a 0 - 2000 bar ó -1+2 bar a -1 +20 bar.
Precisiones del ± 0,2 %, ± 0,1 % ó 0,05% sobre el fondo de escala. Opciones
con selección de unidades, valor máximo y mínimo, tiempo de
funcionamiento, puesta a cero.
2.2.13 La neumática
Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de
transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar
mecanismos.
Mediante un fluido, ya sea aire (neumática), aceite o agua (hidráulica)
se puede conseguir mover un motor en movimiento giratorio o accionar un
cilindro para que tenga un movimiento de salida o retroceso de un vástago
(barra). Esto hoy en día tiene infinidad de aplicaciones como pueden ser la
apertura o cierre de puertas en trenes o autobuses, levantamiento de grandes
pesos, accionamientos para mover determinados elementos, etc. El control
del motor o del cilindro para que realice lo que nosotros queremos se hace
mediante válvulas que hacen las veces de interruptores, pulsadores,
conmutadores, si lo comparamos con la electricidad y mediante tubos
28
conductores (equivalente a los conductores eléctricos) por los que circula el
fluido. En esta unidad vamos a estudiar como se realizan los montajes de
los circuitos neumáticos o hidráulicos. Todo lo que vamos a estudiar hace
referencia a circuitos neumáticos, pero cambiando aire por agua o aceite
valdría igualmente para los hidráulicos. Neumática e hidráulica prácticamente
solo se diferencia en el fluido, en uno es aire y en el otro agua.
2.2.14 Compresores (Generadores)
Para producir el aire comprimido se utilizan compresores que elevan la
presión del aire al valor de trabajo deseado. La presión de servicio es la
suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que
recorren el circuito. El compresor normalmente lleva el aire a
un depósito para después coger el aire para el circuito del depósito. Este
depósito tiene un manómetro para regular la presión del aire y
un termómetro para controlar la temperatura del mismo. El filtro tiene la
misión de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el
agua (humedad) que tiene el aire que se puede condensar. Todos estos
componentes se llaman circuito de control.
Cilindros: al llegar la presión del aire a ellos hace que se mueva un
vástago (barra), la cual acciona algún elemento.
De simple efecto: Estos cilindros tienen una sola conexión de aire
comprimido. No pueden realizar trabajos más que en un sentido. Se necesita
29
aire sólo para un movimiento de traslación. El vástago retorna por el efecto
de un muelle incorporado o de una fuerza externa. Ejemplo de Aplicación:
frenos de camiones y trenes. Ventaja: frenado instantáneo en cuanto falla la
energía. Apertura de una puerta mientras le llaga el aire, cuando deja de
llegar la puerta se cierra por la acción del retorno del cilindro gracias al
muelle.
Cilindros de doble efecto: la fuerza ejercida por el aire comprimido
anima al émbolo, en cilindros de doble efecto, a realizar un movimiento de
traslación en los dos sentidos. Se dispone de una fuerza útil tanto en la ida
como en el retorno.
Elementos neumáticos con movimiento giratorio: Estos elementos
transforman la energía neumática en un movimiento de giro mecánico. Son
motores de aire comprimido.
30
Válvulas: las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta
en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido
enviado por una bomba hidráulica o almacenada en un depósito.
Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio
de cuadrados. La cantidad de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de
posiciones de la válvula distribuidora.
El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de
las casillas (cuadros).Las líneas representan tuberías o conductos. Las
flechas, el sentido de circulación del fluido. Las posiciones de cierre dentro
de las casillas se representan mediante líneas transversales. La unión de
conductos o tuberías se representa mediante un punto. Las conexiones
(entradas y salidas) se representan por medio de trazos unidos a la
casilla que esquematiza la posición de reposo o inicial.
La otra posición se obtiene desplazando lateralmente los cuadrados,
hasta que las conexiones coincidan. Las posiciones pueden distinguirse por
medio de letras minúsculas a, b, c y 0. Las salidas (al exterior) y entradas de
aire se representan mediante un triangulo.
31
Para activar la válvula (que cambie de posición se puede hacer
manualmente (como un pulsador) o de otras formas (eléctricamente,
neumáticamente (una flecha) ,etc).
La selectora cuando el aire entra por X sale por A pero no puede salir
por Y. Si entra por Y sale por A pero no puede salir por X.
Un regulador de flujo: es un elemento que permite controlar el paso
del aire en un sentido, mientras que en el otro sentido circula libremente.
Las válvulas estranguladoras con retención, conocidas como válvulas
reguladoras de velocidad, son híbridas. Desde el punto de vista de la
estrangulación son válvulas de flujo y como tales se las emplea en
neumática. La función de retención les hace ser al mismo tiempo una válvula
de bloqueo.
32
El regulador de flujo se alimenta con aire del suministro. Dicho
regulador emite un flujo de aire controlado en una conexión en T. Una tubería
de esta conexión se conecta a la válvula accionada por diafragma y la otra se
deja abierta para que salga aire a la atmósfera.
Cuando la tubería de toma de aire es bloqueada por la rueda de un
vehículo, la presión aumenta en la tubería y la válvula accionada por
diafragma se activa, y el aire comprimido entra en el pistón.
2.2.15 Presión
Una fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría
de los casos se mide directamente por su equilibrio directamente con otra
fuerza, conocidas que puede ser la de una columna liquida un resorte, un
embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o
cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando
se le aplica la presión.
2.2.10 Tipos de presión
Presión absoluta
Presión atmosférica
Presión manométrica
Presión de vacío
Presión absoluta: Es la presión de un fluido medida con referencia al
vacío perfecto o cero absolutos. Este término se creó debido a que la
presión atmosférica varía con la altitud y muchas veces los diseños se hacen
33
en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un
término absoluto unifica criterios.
Presión Atmosférica: Es la presión ejercida por la atmósfera de la
tierra, se mide normalmente por medio del barómetro (presión
barométrica). A nivel del mar o en alturas próximas a éste, el valor de la
presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (760 mmHg), disminuyendo este valor con
la altitud.
Presión Manométrica: Es la presión superior a la atmosférica, que se
mide por medio de un elemento que define la diferencia entre la presión
absoluta y la presión atmosférica que existe. El valor absoluto de la presión
puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la
lectura del manómetro.
Presión de Vacío: Es la presión menor que la Presión atmosférica.
Su valor está comprendido entre el Cero absoluto y el valor de la Presión
atmosférica. La presión de vacío se mide con el Vacuómetro
Unidades de la presión: En términos internacionales, la unidad de la
presión es el Pascal (Pa), según la 3ra Conferencia General de la
Organización de Metrología Legal. Sin embargo la presión también se
expresa en muy diversas unidades, tales como: kg/cm2, PSI, cm de columna
de agua, pulgadas o cm de Hg, bar, entre otros.
34
2.3 BASES LEGALES
Toda investigación debe estar sustentada bajo un ordenamiento
jurídico por lo que se cita:
La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000).
Capítulo III
De los Derechos Culturales y Educativos
Artículo 110. El Estado reconocerá el interés público de la ciencia, la
tecnología, el conocimiento, la innovación y sus aplicaciones y los servicios
de información necesarios por ser instrumentos fundamentales para el
desarrollo económico, social y político del país, así como para la seguridad y
soberanía nacional.
Para el fomento y desarrollo de esas actividades, el Estado destinará
recursos suficientes y creará el sistema nacional de ciencia y tecnología de
acuerdo con la ley. El sector privado deberá aportar recursos para los
mismos.
El Estado garantizará el cumplimiento de los principios éticos y legales
que deben regir las actividades de investigación científica, humanística y
tecnológica. La ley determinará los modos y medios para dar cumplimiento a
esta garantía.
35
Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso
Mantenimiento adecuado del equipo.
La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el
mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso.
Muchas compañías tienen plan formal de programas y actividades de
mantenimiento, pero pocas veces se incluye en el sistema administrativo. La
norma ISO 9001, exige que se incorpore para las compañías que no los
tengan, el programa de mantenimiento no necesariamente debe ser complejo
u operoso.
Es necesario trazar un plan de mantenimiento, definir las actividades
de acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacidad que
haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo
realizado.
Código Nacional (COVENIN 200)
700 Pruebas de Mantenimiento Realizar o prestar pruebas
La autoridad competente realizara una prueba del sistema completo al ser
instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo.
Pruebas periódicas: los sistemas se comprobaran periódicamente
siguiendo en plan aceptado por la autoridad competente para asegurar
su mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.
Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas y
mantenimiento.
36
Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso
La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el
mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso.
Muchas compañías tienen un plan formal de programas y actividades de
mantenimiento, pero muy pocas veces se incluye en el sistema de
administración. La norma ISO 9001, exige que se incorporen para las
compañías que no los tengan, el programa de mantenimiento no necesita ser
complejo u operoso.
Es necesario trazar el plan de mantenimiento, definir las actividades
de acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacitación
que haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo
realizado.
Código Nacional (CONVENIN 200)
700-4 Pruebas de Mantenimiento Realizar o presentar pruebas
La autoridad componente realizará una prueba del sistema completo
al ser instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo.
Pruebas periódicas: los sistemas se comprobarán periódicamente
siguiendo un plan aceptado por la autoridad competente para asegurar
su mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.
Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas y
mantenimiento.
Normas ISA (Instrumentetión Symbols Identificatión)
37
RP52.1-1975. Recomendaciones para la protección del medio ambiente
para los laboratorios modelos.
Normas ISA.
En el ámbito internacional, las normativas que rige al área de la
instrumentación. (Normas ISA) Sociedad Americana de normas COVENIN –
COVENIN ISO 9002-90. Se refiere a los sistema de calidad, modelo de
aseguramiento de la cantidad aplicada a la fabricación y a la instalación de
equipos de medición y las normas ISA 55,1 tiene el propósito de unificar la
manera en que se presenta e identifica los instrumentos.
COVENIN 2534-1994.
En su primera versión, establece requisitos generales que deben
cumplir un laboratorio de calibración y ensayo.
NORMAS ISO 9002.
Sistema de calidad modelo para el aseguramiento en la producción y
pos- venta.
Las normas incluyen un requisito de proporcionar al equipo el
mantenimiento adecuado para garantizar la capacidad del proceso. Muchas
empresas tienen un plan formal de programación de mantenimiento, pero
muy pocas veces se incluye en el sistema de administración.
38
2.4. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES
Control: Manejo de una situación, mantener una condición de equilibrio de
un proceso, en la instrumentación, manejo de la variable de un proceso
dentro de los parámetros predeterminados, a través de lazos de control.
Diseño: Se define como el proceso previo de configuración metal (pre-
figuración). En la búsqueda de una solución en cualquier campo. Utilizado
habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería, arquitectura,
comunicación y otras disciplinas creativas.
Eficiencia: Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo
para conseguir un objetivo determina. No debe confundirse con eficacia que
se define como la capacidad de lograr el efecto que se desea o que se
espera.
Instrumento: Dispositivo que permite medir, calibrar, registrar o controlar
una variable.
Medición: Es la terminación de la existencia o magnitud de una variable.
Proceso: Es un sistema desarrollado para llevar a cabo un objetivo;
tratamiento de un material mediante unas series de operaciones especiales
destinadas a transformarlo.
Sistema: Es un objetivo compuesto cuyos componentes se relaciona con al
menos algún otro componente; puede ser material o conceptual. Todos los
sistemas tienen composición, estructura y entorno. Pero solos los sistemas
materiales tienen mecanismo y tienen figuras.
39
2.5 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
Diseñar un banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A. ampliación Puerto Píritu
Variables Dimensión Indicadores Fuente Instrumento
Calibración de manómetros
Patrones de calibración
Rangos
Manómetros patrón Normas ISO 9000 –
17025 Condiciones
ambientales del laboratorio
Información recopilada en el Laboratorio de Instrumentistas y de la revisión documental de: textos, tesis, normas, leyes, guías, internet.
Matriz de Análisis
Condiciones de deficiencia
Instrumentos de medición de falla
Rangos
Prácticas Factores de riesgo
Iluminación Espacio físico Pericia en la
manipulación de instrumentos
Guías de entrevista (no estructurada)
40
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
El marco metodológico es el conjunto de pasos que se cumplen dentro
de la investigación de forma ordenada y secuencial para la descripción y
análisis de la misma, proporcionando un modelo de verificación que permite
constatar hechos con teorías o sus formas, la de una estrategia que
determine las operaciones necesarias para hacerlo. Balestri, (2009)
determina:
Cada investigación es una unidad coherente desde el punto de vista
lógico y metodológico. En ella existen diseños, pero con aplicación de tal o
cual modelo abstracto, sino como resultado de su propia estructura interior,
de sus propuestas teóricas, de sus dificultades empíricas (p.126).
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
El diseño de investigación es de campo, puesto que hay proyectar un
banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método
presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A.
ampliación Puerto Píritu.
Refiere Hurtado, J (2000) que el diseño de campo “es aquel en el
cual el investigador obtiene sus datos de fuentes directa en su contexto
natural. Este diseño no es exclusivo de un tipo de investigación sino
que se aplica a cualquiera de los diez holotipos”.
42
3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Esta investigación será de tipo proyectiva ya que trata de diseñar un
banco de prueba para la calibración de manómetros utilizando como método
presión neumática en el laboratorio de tecnología instrumentista del I.U.T.A.
ampliación Puerto Píritu.
Según Hurtado, J (2008) define la investigación proyectiva como
aquella donde: “se elabora una propuesta, un plan, un programa o un
modelo, como solución a un problema o necesidad de tipo práctico, ya
sea de un grupo social, o de una institución, o de una región geográfica,
en un área del conocimiento, a partir de un diagnostico preciso de las
necesidades del momento, los procesos explicativos o generadores
involucrados y tendencias futuras, es decir, con base en los resultados
de un proceso investigativo”.
3.3 UNIDAD DE ANÁLISIS
La unidad de estudios será el laboratorio de Tecnología Instrumentista
ya que será el espacio físico donde se va a realizar este proyecto.
Con respecto, Hurtado, J. (1998) se refiere a la unidad de estudio
como “el ser al que se manifiesta la situación a estudiar”. “La misma
autora en su edición (2000). La define como “el contexto o variable que
se desea estudiar, la unidad de estudio puede ser una persona un
grupo, una extensión geográfica, una institución o conjunto que
interviene directamente en la investigación”
43
3.4 POBLACION Y MUESTRA
Según el autor Mario Tamayo y Tamayo (2008, pág. 176). “Una
población está determinada por sus características definitorias. Por lo tanto el
conjunto de elementos que posea esta característica se denomina población
o universo. Población es la “totalidad del fenómeno a estudiar, donde las
unidades de población poseen una característica común, la que se estudia y
da origen a los datos de la investigación.”
Esta investigación no contará con población ni muestra debido a que
la población corresponde a la unidad de análisis y por lo tanto no requerirá
de muestras representativas.
3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN
DE DATOS
3.5.1 TÉCNICA
La técnica de recolección de datos utilizados en esta investigación
corresponde a la revisión documental, que incluyen tesis, revisión en internet,
guías universitarias y la observación directa.
Con respecto, Hurtado, J (2000) refiere a la técnica de recolección
como “el proceso mediante el cual un investigador recopila, revisa,
analiza, selecciona y extrae información de diversas fuentes acerca de
un tema en particular”.
44
3.5.2 INSTRUMENTOS
El instrumento utilizado para la recolección de información será la
matriz de registro y registro anecdótico.
Según Hurtado, J. (2000) establece que “la observación es la
apertura integral de la persona (sentidos internos y sentidos externos,
vivencia, percepción, intelecto) con respecto a los que se circundan”.
Según Hurtado. J (2000) establece que “el registro consiste en
anotar la información obtenida, de tal manera que se pueda tener
acceso en diferentes momentos del tiempo”.
3.6 PROCEDIMIENTO PARA LA RECOLECCION DE DATOS
Para recolección de datos se recurrirá principalmente a la lectura de
fuentes documentales, tales como: tesis, guías, pagina web (internet),
manuales, libros entre otros.
Revisión Documental
Se considero ineludible aplicar la técnica de revisión documental para
llevar a cabo el desarrollo de la investigación, analizando trabajos de grado
vinculados con el tema objeto de estudio, libros asociados con la
investigación, material proveniente de Internet.
45
Observación Directa
Arias (2006), indica que la observación directa “es una técnica que
consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática,
cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en
la sociedad, en función de unos objetivos de investigación preestablecidos”.
(p.69). Por medio de esta técnica se alcanzó la observación de las
actividades de inicio y fin de los procesos, la cual sirvió de gran utilidad para
describir situaciones presentadas.
Tormenta de Ideas
Según Bells (2010), “Es una técnica en la que un grupo de personas,
en conjunto, crean ideas. Esto es casi siempre más productivo que cada
persona pensando por si sola.” En éste sentido, la tormenta de ideas es una
técnica de grupo que permitió generar un alto volumen de pensamientos
sobre el tema e integra el conocimiento del equipo de trabajo, haciendo que
todos los integrantes participaran y aprovecharan la creatividad de los
demás. A su vez promueve el pensamiento abierto de un equipo, mediante
un proceso libre de criticismo y juicios.
Para recabar la información se utilizará el método de la encuesta el
cual Pineda, Alvarado y Canales (2004), define como: “consiste en obtener
información de los sujetos de estudio, proporcionados por ellos mismos,
sobre opiniones, conocimientos, actitudes o sugerencias (p. 129).
Como instrumento de recolección de datos, se diseño una entrevista
estructurada con un cuestionario cerrado, donde se realizaron una serie de
pregustas relacionadas con el tema de estudio, esta herramienta fue aplicada
a la muestra seleccionada, con la finalidad de obtener la información
necesaria que permitiera mediante cálculos estadísticos, determinar y
46
graficar valores claves para la evaluación de la propuesta del banco de
prueba en la planta.
Validación
Esta validación se puedo lograr mediante la Operacionalización de las
variables y a través del juicio de expertos. Para Namkforoosh (2001) la
validez se refiere al grado en que la prueba está midiendo lo que en realidad
se desea medir.
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http://www.areatecnologia.com/NEUMATICA.htm
http://planespecifico.blogspot.com/2011/07/instrumentos-para-medicion-de-
presion.html#ixzz2ZndcXngc
Fundamentos de Mecánica de Fluidos, segunda edición, P. Gerhart, R. Gross, J. Hochtein, Addison-Wesley Iberoamericana. USA 1995.
48
