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  • 1. MANOMETROEl manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en losfluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y lapresión local. En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad desuperficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional deunidades (SI), la presión se expresa en newton por metro cuadrado; un newton pormetro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, yequivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelenutilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuestainstantánea.Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entrela presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar éstaúltima al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando seobtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial. RANGO DE PRESIONESLas presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presión absolutaen aplicaciones de alto vacío, hasta miles de atmósferas en prensas y controleshidráulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden demillones de atmósferas, y la fabricación de diamantes artificiales exige presiones deunas 70.000 atmósferas, además de temperaturas próximas a los 3.000 °C.En la atmósfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida queaumenta la altitud hace que disminuya la presión atmosférica local. Así, la presiónbaja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m(35.000 pies, una altitud de vuelo típica de un reactor). Por presión parcial seentiende la presión efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en unamezcla de gases. La presión atmosférica total es la suma de las presiones parcialesde sus componentes (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y gases nobles).
  • 2. MANÓMETRO DE BURDONInstrumento mecánico de medición de presiones que emplea como elemento sensibleun tubo metálico curvado o torcido, de sección transversal aplanada. Un extremo deltubo esta cerrado, y la presión que se va a medir se aplica por el otro extremo. Amedida que la presión aumenta, el tubo tiende a adquirir una sección circular yenderezarse. El movimiento del extremo libre (cerrado) mide la presión interior yprovoca el movimiento de la aguja.El principio fundamental de que el movimiento del tubo es proporcional a la presiónfue propuesto por el inventor francés Eugene Burdon en el siglo XIX.Los manómetros Burdon se utilizan tanto para presiones manométricas que oscilanentre 0-1 Kg/cm2 como entre 0-10000 Kg/cm2 y también para vacío.Las aproximaciones pueden ser del 0.1 al 2% de la totalidad de la escala, según elmaterial, el diseño y la precisión de las piezas.El elemento sensible del manómetro puede adoptar numerosas formas. Las máscorrientes son las de tubo en C, espiral y helicoidal.El tubo en C es simple y consistente y muy utilizado con esferas indicadorascirculares. También se emplea mucho en algunos indicadores eléctricos de presión,en los que es permisible o deseable un pequeño movimiento de la aguja. El campo deaplicación es de unos 1500 Kg/cm2.Las formas espiral y helicoidal se utilizan en instrumentos de control y registro con unmovimiento más amplio de la aguja o para menores esfuerzos en las paredes. Loselementos en espiral permiten un campo de medición de 0.300 Kg/cm 2, y loshelicoidales hasta 10000 kg/cm2A menudo se prefiere el tubo torcido, consistente y compacto, especialmente para losindicadores eléctricos de presión.Los tubos Burdon se presentan en una serie de aleaciones de cobre y en acerosinoxidables al cromo níquel. En ciertos aspectos las aleaciones de cobre dan mejorresultado, pero los aceros inoxidables ofrecen mayor resistencia a la corrosión.
  • 3. También se utilizan tubos de aleación hierro-níquel, debido a que tienen uncoeficiente de dilatación muy pequeño, que hace que la lectura d la presión no estéinfluida por la temperatura del instrumento.Los instrumentos mecánicos y neumáticos con elementos Burdon permiten unaaproximación del 0.5% de la escala. Si se precisa mayor exactitud se empleanindicadores eléctricos. Los manómetros Burdon miden la diferencia entre la presióninterior y la exterior del tubo. Como la presión exterior suele ser la atmosférica, elmanómetro indica la diferencia existente entre la presión medida y la presiónatmosférica, es decir la presión manométrica.El manómetro Burdon es el instrumento industrial de medición de presiones másgeneralizado, debido a su bajo costo, su suficiente aproximación y su duración. MANÓMETRO DE COLUMNA DE LÍQUIDODoble columna líquida utilizada para medir la diferencia entre las presiones de dosfluidos. El manómetro de columna de líquido es el patrón base para la medición depequeñas diferencias de presión.Las dos variedades principales son el manómetro de tubo de vidrio, para la simpleindicación de la diferencia de las presiones, y le manómetro de mercurio conrecipiente metálico, utilizado para regular o registrar una diferencia de presión o unacorriente de un líquido.Los tres tipos básicos de manómetro de tubo de vidrio son el de tubo en U , los detintero y los de tubo inclinado, que pueden medir el vacío o la presión manométricadejando una rama abierta a la atmósfera.Manómetro de tubo en U: Si cada rama del manómetro se conecta a distintasfuentes de presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión ydisminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles es función de las presionesaplicadas y del peso específica del líquido del instrumento. El área de la sección de
  • 4. los tubos no influyen el la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dosramas una escala graduada para facilitar las medidas.Los tubos en U del micro-manómetro se hacen con tubos en U de vidrio calibrado deprecisión, un flotador metálico en una de las ramas y un carrete de inducción paraseñalar la posición del flotador. Un indicador electrónico potenciómetro puede señalarcambios de presión hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usansolo como patrones de laboratorio. Manómetro de tubo en UManómetro de tintero: Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene undiámetro manómetro relativamente pequeño; la otra es un depósito. El área de lasección recta del deposito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de la remamanómetro, con lo que el nivel del deposito no oscila de manera apreciable con lamanómetro de la presión. Cuando se produce un pequeño desnivel en el depósito, secompensa mediante ajustes de la escala de la rama manómetro. Entonces laslecturas de la presión diferencial o manométrica pueden efectuarse directamente en laescala manómetro. Los barómetros de mercurio se hacen generalmente del tipo de tintero.
  • 5. Manómetro de tintero con ajuste de ceroManómetro de tubo inclinado: Se usa para presiones manométricas inferiores a250mm de columna de agua. La rama larga de un manómetro de tintero se inclina conrespecto a la vertical para alargar la escala. También se usan manómetros de tubo enU con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presión muy pequeñas.Si bien los manómetros de tubo de vidrio son precisos y seguros, no producen unmovimiento mecánico que pueda gobernar aparatos de registro y de regulación. Paraesta aplicación de usan manómetros de mercurio del tipo de campana, de flotador, ode diafragma.Los manómetros de tubo en U y los de deposito tienen una aproximación del orden de1mm en la columna de agua, mientras que el de tubo inclinado, con su columna máslarga aprecia hasta 0.25mm de columna de agua. Esta precisión depende de lahabilidad del observador y de la limpieza del líquido y el tubo. Manómetro de tubo inclinado EL BARÓMETROEl barómetro es básicamente un manómetro diseñado para medir la presión del aire.También es conocido como tubo de Torricelli. El nombre barómetro fue usado porprimero vez por Boyle.
  • 6. Historia del manómetro: La historia del descubrimiento parece haber sido la siguiente:Antiguamente se había observado que si por el extremo superior de un tubo abierto yvertical se aspiraba el aire mediante una bomba, estando el otro extremo encomunicación con un recipiente con agua, esta ascendía por el tubo, este fenómenoera atribuido al horror que manifestaban los cuerpos al vacío, según Aristóteles. Peroun constructor de bombas de Florencia se propuso elevar por este medio agua a unaaltura superior de 10 metros, sin conseguirlo. Fue y la pregunto a Galileo la razón delhecho, y este le respondió que era que el agua había alcanzado su límite de horror alvacío.El primero que se dio cuenta del fenómeno real fue una de los discípulos de Galileo,Viviani (1644), quien afirmó que era la presión atmosférica y que la máxima altura delagua en un tubo vertical cerrado, suficientemente largo, y en cuya parte superior sehiciera vacío, debía exactamente medir la presión atmosférica, ya que esta era la quesostenía la columna de agua. Pensó luego que si la presión atmosférica sostenía anivel de mar una columna de agua de 10 metros aproximadamente, podría sosteneruna columna de mercurio de unos 760mm, ya que el mercurio es 13.5 veces máspesado que el agua. Esta observación fue el fundamento del experimento deTorricelli, un amigo de Viviani, que confirmó la explicación de su amigo.El experimento de Torricelli consiste en tomar un tubo de vidrio cerrado por unextremo y abierto por el otro, de 1 metro aproximadamente de longitud, llenarlo demercurio, taparlo con el dedo pulgar e invertirlo introduciendo el extremo abierto enuna cubeta con mercurio. Luego si el tubo se coloca verticalmente, la altura de lacolumna de mercurio de la cubeta es aproximadamente cerca de la altura del nivel delmar de 760mm apareciendo en la parte superior del tubo el llamado vacío deTorricelli, que realmente es un espacio llenado por vapor de mercurio a muy bajatensión.Torricelli observó que la altura de la columna variaba, lo que explico la variación de lapresión atmosférica.
  • 7. Experimento de Torricelli MANÓMETRO DE MCLEODModelo de instrumento utilizado para medir bajas presiones. También se llamavacuometro de McLeod. Se recoge un volumen conocido del gas cuya presión se hade medir y se eleva en el nivel de fluido (normalmente mercurio) por medio de unembolo, por una elevación del deposito, con una pero de goma o inclinando elaparato. Al elevar mas el nivel del mercurio el gas se comprime en el tubo capilar. Deacuerdo con la Ley de Boyle, el gas comprimido ejerce ahora una presión suficientepara soportar una columna de mercurio lo bastante alta como para que pueda serleída. Las lecturas son casi por completo independientes de la composición del gas.El manómetro de McLeod es sencillo y económico.Es muy usado como patrón absoluto de presiones en la zona de 0.0001-10mm demercurio; a menudo se emplea para calibrar otros manómetros de bajas presionesque tienen un uso más práctico.Este manómetro tiene como inconvenientes que las lecturas son discontinuas, quenecesita cierta manipulación para hacer cada lectura y que esta lectura es visual. Elvapor de mercurio puede ocasionar trastornos al difundirse en el vacío que se va amedir. Posición de carga Posición de medida
  • 8. ALGUNAS APLICACIONES COTIDIANAS DEL MANÓMETROEl manómetro en el buceo: El manómetro es de vital importancia para el buceadorpor que le permite conocer cuanto aire le resta en el tanque (multiplicando el volumendel tanque por la presión), durante una inmersión y determinar entonces si debecontinuarla o no. Se conecta, mediante un tubo de alta presión o latiguillo, a una tomade alta presión (HP). Normalmente, indica la presión mediante una aguja que semueve en una esfera graduada, en la que acostumbra a marcarse en color rojo lazona comprendida entre las 0 y las 50 atmósferas, denominada reserva.La manometría en la medicina: En las mediciones se utiliza la manometría pararealizar mediciones de actividades musculares internas a través de registroshidroneumocapilares, por ejemplo la manometría anorectal o la manometríaesofágica.En la industria del frigorífico: Para mantener controlada la presión del líquidorefrigerante que pasa por la bomba. Algunos manómetros en la industria:
  • 9. MANOMETROS DE COLUMNA. Manómetros de columna para presión, vacío y presión diferencial. Columna inclinada con tres escalas de 10 – 25 y 50 mmca. Columna en "U", escalas de 50 – 0 – 50 mmca. hasta 1500 -- 0 – 1500 mmca. Columna directa, escalas 0 / +250 mmca hasta 0 – 1400 mmca. Líquido medidor: Silicona, tetrabromuro ó mercurio.MANOMETROS STANDARD.Manómetros de muelle tubular serie standard en diámetros40,50,63,80,100 ó 160 mm.Montaje radial, posterior, borde dorsal, borde frontal o conbrida, según modelos.Material de la caja: en plástico, acero pintado de negro óacero inoxidable. Racord – tubo en latón (según modelos).Conexiones 1/8", 1/4",1/2 " GAS, según modelos (otrasbajo demanda).Rangos de 0 – 0,6 bar a 0 – 1000 bar (según modelos)para vacío, vacío / presión o presión.Precisión clase 1 ó 1,6.
  • 10. Ejecuciones: Llenado de glicerina, contactos eléctricos, marcas personalizadas, ... etc. (Otras, consultar).MANOMETROS DE BAJA PRESION.Manómetros a cápsula, serie BAJA PRESION.En diámetros 63, 100 ó 160.Montaje radial, posterior, borde dorsal o borde frontal (según modelos).Material: caja en acero pintado en negro o acero inoxidable. Racord – cápsula enlatón o acero inoxidable.Conexiones 1/4",1/2" GAS, según modelos. (Otras bajo demanda).Rangos de 0 – 2,5 mbar a 0 – 600 mbar (según modelos), para vacío, vacío /presión o presión.Precisión clase 1,6. Otras ejecuciones, consultar. MANOMETROS DIGITALES. Manómetros digitales con sensor integrado o independiente. Rangos de 0 – 30 mbar a 0 – 2000 bar ó –1+2 bar a –1 +20
  • 11. bar.Precisiones del ± 0,2 %, ± 0,1 % ó 0,05% sobre el fondo deescala.Opciones con selección de unidades, valor máximo ymínimo, tiempo de funcionamiento, puesta a cero, salidavía RS232 para volcado de datos y software.