Manometria

MANOMETRIA
INTRODUCCION

E1 conocimiento de estática de f1uidos, es necesario en la so1ución de muchos problemas bien conocidos, como lo es el cálculo de la variación de presión en 1a atmósfera, la determinación de la fuerza total de agua sobre una presa, la determinación de la estabilidad de un cuerpo flotante.
OBJETIVO A ALCANZAR
Analizar el principio de funcionamiento de los diferentestipos de manómetros, medición de la presión con ellos y su calibración.


FUNDAMENTOS TEÓRICOS


MEDICIONES DE PRESION


Definiciones

Definese la presión como la fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área. En ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra. La medición de lapresión es deseable porque:
l. Ayuda a definir el estado del fluido.
2. Ayuda a determinar el trabajo hecho sobre o por el fluido, si hay movimiento de éste.
Termodinámicamente, la única presión de importancia es la presión absoluta, es decir, la presión medida por encima de un cero absoluto de presión cuando no hay moléculas. Aunque existen dispositivos capaces de medir la presión absoluta, suuso


es muy limitado en ingeniería.

FIG. 2.1. -Diversos tipos de presión
Constituye una excepción el barómetro, el barómetro se utiliza para determinar la presión absoluta de la atmósfera.
Otros dispositivos medidores de presión miden en realidad diferencias de presión: sea la diferencia de presión entre dos puntos de un sistema, sea la presión en un punto por encima o por debajo de lapresión atmosférica. La presión por encima o por debajo de la presión atmosférica se denomina presión manométrica, dado que se la mide por medio del manómetro. La presión manométrica debe sumarse algebraicamente a la presión atmosférica para obtener la presión absoluta ver figura 2.1. Cuando la presión en un punto es menor que la atmosférica, dícese que hay vacío. A medida que deviene mayor ladiferencia de presión (presión atmosférica menos presión verdadera), dícese que el vacío se hace mayor. Luego, el vacío es igual a la presión atmosférica menos la presión absoluta verdadera.

Tres métodos comunes para determinar presiones son:
l. Medición de la altura de la columna líquida necesaria para equilibrar
la presión medida (manómetros de columna líquida.)
2. Medición de ladeformación de un sólido debida a la presión medida (tubo de Bourdon y manómetros de diafragma.
3. Medición del peso que, actuando sobre un área conocida, equilibra la presión medida (manómetros de peso muerto.


MANÓMETROS DE COLUMNA LIQUIDA

Los manómetros de columna líquida se utilizan de manera general para medir presiones o diferencias de presión inferiores a 1 Kg / cm2, especialmente cuando lamedición debe realizarse con una precisión del orden del 1 por ciento. En estos dispositivos, la presión se determina equilibrando la presión con una columna líquida de peso específico conocido. Se mide la altura de la columna y se obtiene la presión por cómputo.
Un manómetro de columna líquida; muy común es el de tubo en "U" (figura
2.2. En esta figura, son iguales la presiones en a y en c.La presión a es prácticamente igual a la presión que se mide si la parte del tubo por encima de a está llena de aire o algún otro gas. (La presión ejercida por una columna de aire de un metro de altura es de aproximadamente 0,001 Kg. Cm2 en las condiciones normales, y, por lo tanto, despreciable. La presión que se mide resulta así equilibrada por la columna liquida de altura h y la presiónatmosférica existente en el punto b. La fuerza ejercida por una columna liquida sobre cualquiera de sus secciones trasversales es igual producto de la altura de la columna por encima de la sección considerad multiplicada por el área de la sección trasversal y por el peso específico del líquido. Pero la presión es fuerza por unidad de área. Luego, la presión en el punto c ejercida por la columna...