medición de presion

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Ingeniería Mecánica
Núcleo de Termofluidos

Laboratorio de Mecánica de Fluidos (Código 0622502L)
Práctica 4: Medición de presión

Autor:

Ing. Fernando González

Revisión:

Ing. Rubén Darío Omaña
Ing. Alberto Sarcos
TSU. Jorge Bedoya

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1 Objetivos
a)
b)
c)
d)
e)

Definir el concepto de presión y las escalasabsoluta y manométrica de medición.
Estudiar el funcionamiento de un manómetro de tipo Bourdon y de columna de líquido.
Estudiar el funcionamiento del banco calibrador a pesas.
Determinar el error de medición de un manómetro mediante el banco calibrador a pesas.
Generar vacío en un contenedor y medir la presión vacuométrica.

2 Marco teórico
2.1 Presión
La presión es definida como elcociente de la fuerza normal ejercida por un fluido y el área donde actúa
dicha fuerza:

P

F
A

(1.1)

En el Sistema Internacional (SI) la presión tendrá unidades de Newton sobre metro al cuadrado (N/m2)
que es denominada Pascal (Pa). En el sistema inglés de ingeniería se obtienen unidades de libras fuerza sobre
pie al cuadrado (Lbf/ pie2), sin embargo es más usada las libras fuerzassobre pulgadas al cuadrado (Lbf/pulg2)
que se denomina psi (por sus siglas en inglés, pound per square inches). Otro tipo de unidad frecuente en la
industria es el kilogramo fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2), la atmosfera (atm) y el bar.

2.2 Variación de la presión en un fluido estático
La variación de la presión en un fluido está definida por la siguiente ecuación:

P   g   a(1.2)

En el caso de un fluido en reposo en donde la aceleración de la gravedad sea negativa con respecto a
un eje z, se tendrá que la presión varía según la ecuación de la hidrostática:

dP
  g
dz

(1.3)

Suponiendo la densidad y la aceleración de gravedad como una constante, la ecuación que permite
definir la presión dentro de un fluido en reposo es:

P  P1   g  z  z1 (1.4)

Si se considera un eje h (profundidad) en dirección contraria al eje z, la ecuación (1.4) puede plantearse
como:

P  P1   g  h  h1 

(1.5)

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2.3 Presión absoluta y manométrica
La presión absoluta es medida respecto al vacío absoluto. Debido a la dificultad de generar un vacío
perfecto, es difícil determinar de manera directa la presión absoluta de un fluido. Por otraparte, la presión
manométrica corresponde a la diferencia de presión absoluta que tiene un fluido y la presión atmosférica local
(presión ejercida por la atmosfera sobre cualquier lugar de la tierra); este tipo de presión es más fácil de
determinar, debido a que cualquier instrumento empleado en medir presión estaría sometido a la presión
absoluta del fluido en su parte interna, y estaríaafectado por la presión atmosférica en su parte externa.
La relación entre la presión absoluta y la manométrica estaría definida por la siguiente ecuación:

PManométrica  PAbsoluta  PAtmosférica

(1.6)

De la ecuación anterior se puede inferir tres casos:
1. El fluido presenta una presión absoluta menor a la atmosférica, por lo tanto la presión
manométrica será menor a cero (negativa). Eneste caso se dice que el fluido tiene una presión
de vacío.
2. La presión absoluta es mayor que la presión atmosférica, por lo tanto la presión manométrica
es mayor que cero.
3. La presión absoluta es igual a la presión atmosférica, en este caso la presión manométrica es
cero.
En la Figura 1 se presenta gráficamente los dos primeros casos.

Figura 1: Representación gráfica de (a) unapresión absoluta menor a la presión atmosférica local y su
correspondiente presión manométrica que en este caso será de vacío y (b) una presión absoluta mayor a la
presión atmosférica local, la presión manométrica correspondiente será positiva.

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2.4 Conversión de unidades
A continuación se lista las conversiones de unidades de presión:

1 kPa = 1000 Pa

(1.7)

1 Pa = 0.145 psi...