Calibración de sensores de fuerza inmersos en agua en un canal de laboratorio

Abstract

Los strain gage son dispositivos que se utilizan para medir fuerza a través de desplazamiento axial. Rosenkranz (2012) mostró que para una aplicación en particular del sensor de fuerza, cuando es sometido a flexión, mantiene la proporcionalidad entre la fuerza aplicada y el desplazamiento lateral. Para una nueva aplicación del sensor de fuerza en un medio acuoso es necesario someter al sensor a un proceso de calibración, ya que no se cuenta con métodos de calibración para estos fines. Se propuso un nuevo método de calibración basado en la Norma ISO 3455:2007 de “Calibración de Molinetes” adecuándola a las características propias de operación del nuevo sensor. Se realizó un análisis experimental para calibrar sensores de fuerza nuevos, asumiendo que la deflexión del sensor se debe a la presión dinámica del flujo. Para determinar la curva de calibración se habilitó un canal hidráulico, donde se realizaron las corridas experimentales. Se tomó como hipótesis que existe una relación de tipo lineal entre la variación voltaje de salida del instrumento y el cuadrado de la velocidad del flujo. Los resultados de los ensayos y del análisis estadístico determinaron que se rechaza la hipótesis planteada. Se encontró que dos de los seis sensores de fuerza presentaron la existencia de una relación del tipo lineal entre ∆Vs y la velocidad del flujo. Los sensores se encuentran afectados por la carga hidrostática sobre el sensor. Cada sensor debe ser calibrado en forma independiente, para obtener el valor de las constantes.