Manómetros

MEDICIÓN DE PRESIÓN.


La presión es una magnitud derivada del sistema internacional. Se define como el cociente entre una fuerza y una superficie. La unidad de presión es el Pascal (Pa). Es la presión uniforme que, sobre una superficie plana de 1 m2, ejerce perpendicularmente a dicha superficie una fuerza total de 1 newton:

Antes de examinar cómo se detecta y mide la presión, hay que tener presente que la presión varía, dependiendo de la altitud sobre el nivel del mar, los frentes meteorológicos de presión y otras condiciones.Por tanto, la medida de presión es relativa, y se establecen medidas de presión, como presión manométrica o presión absoluta.
La presión manométrica es la unidad de presión que encontramos en el trabajo cotidiano, por ejemplo, los valores nominales de presión de los neumáticos de los vehículos aparecen en presión manométrica.

Un dispositivo de presión manométrica indicará “presión cero” cuando se purgue de aire hasta la presión atmosférica, es decir, la presión manométrica está referenciada con la presión atmosférica. Este tipo de presión manométrica se indica con una (g) al final de la unidad de presión, por ejemplo, kPa (g).


La presión absoluta incluye el efecto de la presión atmosférica con la presión manométrica. Se señala mediante una (a) al final de la unidad de presión, por ejemplo, kPa (a). Un indicador de presión absoluta mostrará presión atmosférica cuando se ventea por completo a la atmósfera (no indicaría cero de escala).

La mayoría de las medidas de presión en una planta industrial son manométricas, mientras que medidas de presión absoluta tienden a utilizarse donde las presiones se sitúan por debajo de la presión atmosférica.

Unidades.

En el sistema internacional de unidades, la unidad de medida de presión es el pascal (Pa), el cual se define como la fuerza ejercida por un Newton (N) sobre un área de un metro cuadrado (m2 ). O sea Pa = N/m2 . Esta es una unidad de presión muy pequeña, pero el kiloPascal (kPa), 1000 Pa, permite expresar fácilmente los rangos de presión comúnmente más utilizados en la industria. Otras de las unidades utilizadas son el kilogramo por centímetro cuadrado (kg/cm2 ), las atmósferas (atm), los bars (bar) o los milímetros de mercurio (mmHg).

En el sistema inglés, se utilizan las libras sobre pie cuadrado (lb/ft2) o libra sobre pulgada cuadrada (lb/in2) también llamadas psia.

Para las industrias de procesos, una unidad común es también pulgadas de agua (inH2O), que proviene de la medición del nivel y las mediciones históricas de las diferencias de presión con el agua en una columna.

Tipos de medidores.

Manómetros
Los manómetros son los instrumentos destinados a indicar la presión existente en un aparato o circuito, se basan en la deformación que produce una fuerza aplicada sobre una superficie determinada, ese movimiento se transmite a un mecanismo indicador. Debido a su resistencia y fácil manejo, estos aparatos se utilizan ampliamente en el campo de la medición de presiones.

Los tipos de manómetros son: 

-Manómetros de columna de líquido

Este manómetro no es más que un tubo en U abierto por ambos lados y lleno en parte de un líquido no volátil, uno de los extremos se conecta con el punto a medir y otro lado con la atmósfera, la diferencia de alturas entre los líquidos de los dos extremos multiplicada por la densidad fluido a medir, nos da como resultado la presión.

Manómetro de resorte:

 1. Tipo Bourdon
Es el medidor más usado para medir presiones. Consiste en un tubo aplanado de bronce o acero para resorte doblado en círculo. La presión interior del tubo tiende a rectificarlo. Como un extremo del tubo está totalmente fijo a la entrada de la presión, el otro se mueve proporcionalmente a la diferencia de presiones que hay entre el interior y el exterior del tubo. Este movimiento hace girar la aguja indicadora por medio de un mecanismo de sector y piñón. Para amplificar así el movimiento, el curvado del tubo puede ser de varias vueltas y formas elementos en espiral o hélice, como los que usan los registradores de presión.

2. Tipo diafragma
En este diafragma la presión actúa sobre este en oposición a un resorte. Por tanto, la deformación del diafragma es proporcional a la presión. Como la fuerza aumenta con el área de los diafragmas, si a estos se les da gran superficie pueden medir presiones muy pequeñas. El diafragma puede ser de latón o acero inoxidable para que sea resistente mecánicamente y a la corrosión o también puede ser de cuero, neopreno o caucho para lograr alta sensibilidad y gran deformación. Con un diafragma rígido o con poca sensibilidad el movimiento debe ser demasiado pequeño para que se mantenga la linealidad.

3. Tipo fuelle 
Es parecido al de diafragma, pero este tiene la ventaja de que proporciona un rango de movimiento mucho mayor. La fuerza que actúa sobre el fondo del fuelle equilibra la deformación del resorte. Este movimiento es transmitido al brazo de salida, que acciona una aguja o una pluma registradora. El movimiento del elemento de presión puede transformarse en una señal eléctrica usando un transformador diferencial o un elemento medidor de deformación o bien en una señal de presión de aire por la acción de una tobera y un piloto. Entonces la señal se utiliza para transmisión, registro o control.

-Manómetros digitales
Son ampliamente utilizados como manómetros patrón, para calibrar a otros manómetros. Estos manómetros contienen diafragmas cerámicos que pueden utilizarse con la mayoría de líquidos y gases. Se alimentan con pilas alcalinas de gran duración y además pueden permitir la salida de una señal analógica para mediciones a distancia.