Magnitudes de Influencia en la Calibración de Balanzas de

EFECTO DE LAS
MAGNITUDES DE
INFLUENCIA EN USO DE
LA BALANZA DE PRESIÓN
Laboratorio de Fuerza y Presión
Mayo, 2016
Perú, calidad que deja huella
PRESION
Patrones de F
P 
A
medición primarios
Patrones de medición secundarios
Perú, calidad que deja huella
Magnitudes de Influencia
Diferentes causas inciden en la variación del
valor de la magnitud buscada (magnitudes de
influencia),
la
idea
es
poder
identificar
y
cuantificar el efecto que éstas tienen sobre este
valor.
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Diagrama Causa Efecto
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Modelo Matemático - Balanzas de Presión
  ρ 
a 


g l  γ pCp
m
1



pi


i 1
  ρ mp 
  f gl H
Pp 
A 0 (1  (α Cp  α Pp )(t p  t rp ))(1  bPn )
n
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Efecto por flotación de las masas
El efecto debido a la flotación de las masas en el aire
se presenta como la fuerza ejercida hacia arriba
sobre las masas debido al volumen de aire
desplazado (empuje de aire) y esta dado por:
  a
m  g l  1  
  m



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Efecto por tensión superficial
El efecto debido a la tensión superficial genera una
fuerza hacia abajo en la superficie del fluido y actúa
sobre el pistón, cuando este trata de emerger del fluido :
F1
F   C
Ae
F2
Fluido presurizado P
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Efecto debido al temperatura en el pistón
El efecto debido a la temperatura genera una variación en el área del
pistón la cual se debe a propiedades térmicas del material, siendo esta
variación :
A e  A 1 +  +  t  t  
c
0
p
r
Pistón
F
Cilindro
Ae
Sensor de
temperatura
P
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Efecto por deformación elástica del pistón
El efecto debido a la deformación elástica del pistón genera una variación en el área, esta variación depende de la presión aplicada:


Ae  A 0  1 + bP 
n 

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Efecto por la diferencia de altura
El efecto debido a la diferencia de altura genera un error en
el resultado del valor de presión, la presión de columna
estará dada por:
pc   f g l H
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Tabla de Resultados
Magnitud de Influencia
Símbolo
Valor Numérico
Unidad
m
72,08
kg
a
1,175
kg/m³
m
7 800
kg/m³
gl
9,782 593 2
m/s²

0,028
N/m
C
Ao
c   p
t
tr
0,014 530
m
1,68006*10-5
m²
Presión
Corregida
(Pa)
Flotación de las masas

 ρ
m  1  
 ρ

A 0
a
m
 
  g
 
l
% de L
41 965 326
-6 323
-0,015
41 971 891
242
0,001
-764
-0,002
41 972 107
458
0,001
41 970 810
-838
-0,002
41 964 424
-7225
-0,017
l
Tensión Superficial
mg
Error
Pa
 γC
A
0
41 970 885
Temperatura
m gl
0,000 009 100
°C-1
A 0 (1  (α c  α p )(t  t r ))
°C
22
20
°C
b
Pn
-2,60*10-12
Pa
f
857
h
Valor de la presión con la
corrección
-1
4197175
Pa
Deformación
mg l
A 0 (1  bP
n
)
kg/m³
Columna del Fluido
m
mg l
  f glh
A0
0,1
  ρ 
m 1   a   g l  γC


  ρ mp  
P
  f glh
A 0 (1  (α c  α p )(t  t r ))(1  bP n )
P 
mg l
A 0
41 971 649 Pa
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Conclusiones y recomendaciones
 No conocer a detalle el fenómeno físico a medir podría no considerar magnitudes de influencia que afectan directamente el resultado de una medición.
 Realizar un diagrama causa efecto permitiría identificar las magnitudes de influencia que no necesariamente son el mensurando pero tienen un efecto sobre el resultado de medida.
 Plantear un modelo matemático empírico donde se consideren las magnitudes de influencia permitiría cuantificar y determinar su aporte porcentual en el valor final del mensurando.
Perú, calidad que deja huella
LABORATORIO DE FUERZA Y PRESIÓN
Gracias por su atención
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