Bibliografía.

• Instrumentación industrial / Antonio Creus Sole.
• El ABC de la instrumentación en el control de procesos industriales / Gilberto Enríquez Harper.
• Laboratorio de instrumentación y control / Rodolfo Díaz Murillo

Tubo en U y sus distribuidores

Presentaremos algunos de los distribuidores mas importantes de este tipo manómetro.

Kimo, es una empresa francesa fundada en enero de 1979.

http://www.kimo.fr/

Dentro de los diferentes tipos de "Tubo U" que ofrece son:

Ficha técnica del producto: http://www.kimo.fr/?rt=index/getFt&id=235

En este caso el "Tubo U" es un instrumento inclinado, sin embargo tiene el mismo funcionamiento que un tubo vertical.

Ficha técnica del producto: http://www.kimo.fr/?rt=index/getFt&id=236

En el siguiente enlace proporcionamos el catálogo completo de este tipo de instrumentos, tambien podrás encontrar todos sus demás productos. http://www.kimo.fr/produits/parameters/pressure-3,1.html

Es una empresa americana fundada en 1931.

http://www.dwyer-inst.com/index_sp.cfm

Algunos de sus instrumentos de presión son:

Ficha técnica del producto: http://www.dwyer-inst.com/Product/Pressure/Manometers/Stationary/Series1221-1222-1223

Ficha técnica del producto: http://www.dwyer-inst.com/Product/Pressure/Manometers/Stationary/Series1227/Features

Funcionamiento

Se trata de un tubo transparente doblado en forma de “U” y abierto en ambos extremos. Por cada rama se vierten dos líquidos de diferente densidad e inmiscibles entre sí; por ejemplo, agua y aceite de cocina. No importa cuál ocupe el fondo del tubo (eso dependerá de cuánto pongamos de cada uno), pero siempre ocurrirá que el de menor densidad va a quedar por arriba del más denso.

Para hacer la lectura de este instrumento se procede de la siguiente manera. Considerando el nivel indicado por la superficie que separa los dos líquidos inmiscibles, que corta ambas ramas a la misma altura.

Como el líquido por debajo de ese nivel es de un sólo tipo, la presión en ese nivel es idéntica en ambas ramas. La superficie que queda al aire en ambos fluidos también es la misma: la atmosférica, de modo que la diferencia de presión de ambas columnas es la misma.

ΔP₁ =   ΔP₂

Aplicando entonces el principio general de la hidrostática en ambas columnas tenemos:

ρ₁  Δh₁ = ρ₂  Δh₂

y también

δ₁ Δh₁ = δ₂  Δh₂

Con medir ambas alturas y conocer la densidad de uno de los líquidos, puede conocerse la del otro.

A un nivel industrial el tubo en U está conectado a un depósito cerrado en un extremo, con el otro lado abierto a la atmósfera circundante. Al colocar un líquido de densidad conocida, en la parte del tubo con forma de U, se puede calcular la diferencia de presión entre el depósito cerrado y el aire que está fuera del manómetro midiendo la diferencia de altura entre el líquido en los extremos izquierdo y derecho del tubo en forma de U.

El manómetro en forma de "U" conforma, un sistema de medición más bien absoluto y no depende, por lo tanto, de calibración. Esta ventaja lo hace un artefacto muy común. Su desventaja principal es la longitud de tubos necesarios para una medición de presiones altas y, desde el punto de vista de la instrumentación de procesos, no es trivial transformarlo en un sistema de transmisión remota de información sobre presión. Además otra de sus ventajas es que son instrumentos relativamente baratos.

Instrumentos para medir presión.

En los procesos industriales, existen distintas variables que se deben controlar y medir y esto hace necesario que se estudien algunos conceptos sobre medición y presión y medición de flujo.

La presión es una fuerza por unidad de superficie y se puede expresar en unidades tales como Kg/cm², libras/pulg²,  bar, atmósferas y pascales.

Para medir la presión, se requiere de sensores de presión, este tipo de sensores es de los mas útiles para aplicaciones industriales, debido a que la presión se puede convertir para determinar el nivel de un líquido en un tanque o a la temperatura, además de medir la cantidad de fuerza que actúa sobre un objeto. La presión se puede usar para determinar el nivel de un fluido en un tanque o recipiente, convirtiendo la cantidad de altura de presión en la altura de una columna de líquido. 

El dispositivo mas simple para la medición de presión de líquidos o gases es el manómetro, la forma mas sencilla es el llamado tubo U que consiste de un tubo de vidrio en forma de U y con una escala marcada en pulgadas o centímetros. Sobre la escala aparece el 0 en el centro, el fluido que va dentro del tubo normalmente es mercurio aunque también puede ser agua.

El líquido se vacía en el tubo hasta que alcanza la marca de 0, con ambas columnas abiertas hacia la atmósfera, el nivel del fluido permanece en 0. Cuando una línea de presión se conecta a una columna del manómetro, el fluido en la columna se ve forzado a bajar y en la otra columna se eleva, midiendo la diferencia en la altura del fluido en las dos columnas, se expresa la presión en centímetros o pulgadas de fluido.

A continuación presentamos una gráfica para poder observar el aspecto del Tubo en U.

En este video se muestra a grandes rasgos el funcionamiento de este instrumento, en donde se observa la lectura de diferencia de niveles.