Manometros




Laboratorio #1
Manómetros
Objetivo: Obtener la curva de calibración de un manómetro inclinado.
Marco Teórico:
Presión: Un sólido al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en su superficie tratando de penetrarlo. El efecto deformador de esa fuerza o la capacidad de penetración depende de la intensidad de la fuerza y del área de contacto. La presión es la magnitud que mide esacapacidad.
Se puede calcular la presión mediante la siguiente fórmula:

Donde:
P= presión; F=fuerza ejercida; A= área de contacto.
La unidad en el sistema internacional es el Pascal (Pa=)
La presión real en una determinada posición se llama presión absoluta, y se mide respecto al vacío absoluto (es decir, presión cero absoluta). Sin embargo, la mayor parte de los dispositivos para medir lapresión se calibran a cero en la atmósfera, por lo que indican la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica local; esta diferencia es la presión manométrica.
Manómetro: El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local. Lo común es que ellos determinen el valorde la presión relativa, aunque pueden construirse también para medir presiones absolutas.
Todos los manómetros tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión, este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes.

Presión absoluta: La presión real en una determinada posición se llama presiónabsoluta, y se mide respecto al vacío absoluto (es decir, presión cero absoluta).
La presión absoluta, la presión atmosférica y la presión absoluta se relacionan entre mediantes la siguiente fórmula:
Pabs.= Patm.+ Pman.
Presión de vacío: Una presión manométrica menor a la presión atmosférica es negativa y en general se la llama presión de vacío. Se miden mediante medidores de vacío que indican ladiferencia entre las presiones atmosférica y absoluta.
Para presiones por debajo de la presión atmosférica se tiene la siguiente relación:
Pvacio= Patm.-Pabs.
Tipos de manómetros:
Tubos en U: Está formado por un tubo de vidrio doblado en forma de U lleno parcialmente con un líquido de densidad conocida, uno de sus extremos se conecta a la zona donde quiere medirse la presión, y el otro se dejalibre a la atmósfera. La presión ejercida en el lado de alta presión, produce el movimiento del líquido dentro del tubo, lo que se traduce en una diferencia de nivel marcado como h. Esta altura h dependerá de la presión y de la densidad del líquido en el tubo, como la densidad se conoce, puede elaborarse una escala graduada en el fondo del tubo U calibrada ya en unidades de presión.
De este tipode manómetro surgieron las unidades donde la presión se caracteriza por una unidad de longitud (el valor de h) seguido de la naturaleza del líquido utilizado, por ejemplo, milímetros de agua, pulgadas de mercurio etc.
Estos manómetros pueden medir también presiones menores que la atmosférica (vacío), la diferencia es que la columna de líquido ascenderá en el lado de baja presión.

Tubo deBourdon: Estos manómetros tienen un tubo metálico elástico, aplanado y curvado de forma especial conocido como tubo de Bourdon tal y como se muestra en la figura 2 en rojo. Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión, por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y este desplazamiento mueve u n juego de palancas y engranajes que lo transforman en el movimientoamplificado de una aguja que indica directamente la presión en la escala.

Manómetros de muelle: Los manómetros de fuelle tienen un elemento elástico en forma de fuelle (como el acordeón) al que se le aplica la presión a medir, esta presión estira el fuelle y el movimiento de su extremo libre se transforma en el movimiento de la aguja indicadora como se muestra en la figura 3 de manera...