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Principio de funcionamiento
Los calibradores de pesos muertos son el principal estándar para medir la presión. A
través del sistema de pistón-medidor, que consta de un conjunto de cilindro y pistón
recubierto de precisión y montado en vertical, las masas de peso calibradas con precisión
(Fuerza) se cargan en el pistón (Área), que sube libremente dentro de su cilindro. Estos
pesos equilibran la fuerza ascendente creada por la presión dentro del sistema.
Cada peso se marca con el número de serie del calibrador y se mide la presión al
colocarlo en un pistón flotante y giratorio correctamente. La presión total medida es la
suma de los pesos más la estructura que porta el peso del pistón.
El diagrama esquemático a continuación muestra el circuito hidráulico básico de un
instrumento de dos PCU (unidad de pistón-cilindro).
El sistema se impregna de líquido del depósito y la presión del sistema aumenta mediante
la bomba de tornillo. Dado que los líquidos se consideran incompresibles, el líquido
desplazado hace que los pistones suban dentro de sus cilindros para equilibrar la fuerza
descendente de los pesos.
Los fluidos que están a la misma altura en un sistema tienen la misma presión, por lo que
cuando el sistema está en equilibrio (p. ej., el pistón y los pesos flotan libremente,
girando y cayendo a su velocidad de descenso natural), la presión generada por la masa
combinada del pistón y los pesos es igual a la presión dentro del dispositivo que se está
calibrando.
El diseño de una unidad de pistón-cilindro (PCU) colocada en un calibrador de pesos
muertos permite una distancia de separación muy pequeña entre el pistón y el cilindro.
Ésta es necesaria para permitir que el fluido de funcionamiento pase entre los
componentes, de forma que deje una película lubricante y se evite el contacto entre los
metales.
Por lo tanto, durante el funcionamiento normal de un calibrador de pesos muertos, el
fluido de funcionamiento del sistema pasará lentamente a través de esta distancia de
separación. Esto es completamente normal y hay aros de desagüe alrededor de los
cuerpos de los pistones para recoger el exceso de fluido.
Aunque la calibración se lleva a cabo mediante una unidad de pistón-cilindro, hay un
momento durante el funcionamiento normal de un instrumento con dos PCU en el que
ambas unidades subirán. Esto se debe a la superposición en el rango de presión de las dos
unidades de pistón-cilindro. La PCU que no esté en uso se sellará en la posición
complemente extendida para evitar la pérdida de fluido adicional.
FORCE
PRESSURE =
AREA
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