Higrometros

Las escalas de los hidrómetros se diseñan y calibran para condiciones de medida específicas, las que normalmente se informan en la escala del instrumento o en el certificado de calibración y se denominan “de referencia” o “condiciones de referencia”. Las más importantes son las condiciones de temperatura y tensión superficial de referencia. También hay efectos por trabajar en condiciones deaceleración de gravedad y densiad del aire distintas a aquellas en las que se ejecutó la calibración, pero en la práctica son completamente despreciables.

Cuando un hidrómetro es utilizado en condiciones distintas a las especificadas eventualmente será necesario aplicar correcciones a las lecturas que entrega, a parte de las que indique el certificado. Si en términos prácticos es relevanteconsiderar las correcciones, dependerá del nivel de exactitud deseado y de las diferencias entre las condiciones a las que se ejecute la medición y las de referencia.

La corrección por temperatura en kg/m3 está dada por la siguiente expresión:

(1)

Donde,

, es la indicación del instrumento [kg/m3]
, es el coeficiente térmico de dilatación volumétricadel material con que está fabricado el hidrómetro. Típicamente es igual a 0,000 025 / ºC
, es la temperatura del fluído en el que el hidrómetro está inmerso [ºC]
, es la temperatura de referencia [ºC]

La corrección por tensión superficial en kg/m3 está dada por:

(2)

Donde,
, es la indicación del instrumento [kg/m3]
, es el diámetro del vástago del hidrómetro[m]
, es la tensión superficial del fluído en el que el hidrómetro está inmerso [mN/m]
, es la tensión superficial de referencia [mN/m]
, es la masa del hidrómetro [kg]
, es la aceleración de gravedad [m/s2]. Se utiliza el valor estandarizado 9,80665 m/s2

Existe otra corrección que eventualmente habrá de ser considerada, la del menisco. Esta se aplica cuando el hidrómetro se lee enla parte superior del menisco mientras que fue calibrado o diseñado para ser leído a la altura de la superficie horizontal del líquido. Esta situación es común cuando se realizan lecturas en líquidos opacos, en los que es difícil realizar una lectura a la altura de la superficie horizontal líquido.

Para obtener la indicación al nivel de la superficie horizontal del líquido, se utiliza laecuación de Langburg:

(3)

Donde,

, es la tensión superficial del fluído en el que el hidrómetro está inmerso [mN/m]
, es el diámetro del vástago del hidrómetro [m]
, es la indicación del instrumento [kg/m3]
, es el valor del intervalo de división de escala en la zona de la escala en la que se hace la lectura [kg/m3]
, es la longitud del intervalo dedivisión de escala en la zona de la escala en la que se hace la lecturara [m]
, es la aceleración de gravedad [m/s2]. Se utiliza el valor estandarizado 9,80665 m/s2

El cuociente se puede aproximar por ; note que la distancia entre líneas de graduación no es constante a lo largo del vástago.

Esas fueron las correcciones que en la práctica valen la pena considerar. Sólo con carácterinformativo, terminamos señalando que la corrección por gravedad en kg/m3 está dada por donde es la aceleración de gravedad en el lugar que en que se calibró el instrumento y es la aceleración de gravedad en donde se utiliza, ambas en m/s2. La corrección por densidad del aire es donde y corresponden a la densidad del aire en el lugar en que se ejecutó la calibración y el lugar en el que se utiliza elinstrumento respectivamente, en [kg/m3]; corresponde al cuociente entre el volumen emergente y sumergido del instrumento. Como se puede apreciar estas últimas correcciones son insignificantes


Ejemplo 1:

Tenemos un hidrómetro cuyas características son las siguientes:

• La escala va de 600 kg/m3 a 650 kg/m3 y con intervalo de división de escala igual a 0,5 kg/m3.
• Su masa es...