Manometros

MEDICIÓN PRIMARIA DE PRESIÓN BAROMÉTRICA
Torres Guzmán J., Soriano Cardona B., Olvera Arana P. Centro Nacional de Metrología km 4,5 carretera a Los Cués, El Marqués, Querétaro, México Tel. (52) 4 211 0572, fax (52) 4 211 0578, e-mail jtorres@cenam.mx RESUMEN: La medición de presión barométrica se utiliza en la medición de presión atmosférica, para correcciones en la medición de presiónmanométrica, para la determinación de la densidad del aire y la corrección de la flotación de las masas en el aire. Por esto, se mide en la mayoría de laboratorios secundarios y primarios. Debido a este uso generalizado y a los niveles de incertidumbre requeridos se ha hecho necesaria la implantación de instrumentos primarios para su medición. A nivel internacional, para la medición de presión barométricase consideran como patrones primarios a aquellos reconocidos ampliamente como patrones que tiene las más altas cualidades metrológicas y cuyo valor es aceptado sin referencia a otros patrones de la misma magnitud. Este es el caso de las columnas de líquido y las balanzas de presión (balanzas de pesos muertos). Los dos tipos de patrones primarios mencionados para presión manométrica son utilizadosen el Centro Nacional de Metrología (CENAM, México). El caso de la columna de líquido, es el producto de un proyecto de desarrollo tecnológico conjunto entre el CENAM y el Istituto di Metrologia Gustavo Colonneti (IMGC, Italia). En este artículo se presentan las características de los patrones del CENAM así como un resumen del diseño, construcción y operación del proyecto de la columna de líquido.INTRODUCCIÓN La magnitud de presión es una de las pocas con un intervalo de medición que rebasa las 19 décadas, desde 1 10-10 Pa hasta 2 109 Pa. Las mejores · · mediciones en todo el intervalo de medición de presión se logran en el alcance de presión barométrica (típicamente de 10 kPa hasta 130 kPa). [1]. Por esto el origen para la trazabilidad de todas las mediciones de presión (absoluta,manométrica, barométrica y negativa o vacío) esta en el alcance de medición de presión barométrica. Para la medición de presión barométrica existen dos tipos de patrones primarios, los cuales se basan en diferentes principios para realizar la medición: a) Las balanzas de presión, en el principio de equilibrio de fuerzas (fuerza por unidad de área). b) Las columnas de líquido, en el equilibrio de presiones(densidad del fluido manométrico por la diferencia de altura en las columnas por la atracción gravitacional). [2]. En este artículo se presentan los dos tipos de patrones primarios utilizados para la medición de presión barométrica y se indican las particularidades de los patrones del CENAM.
A Nivel de referencia P H2

La figura siguiente esquematiza los dos tipos de sistemas primarios para lamedición de presión barométrica.

cámara de temperatura constante M·g

ρa
(o vacío)

ρa ρf

ρHg
H1

H’

Figura 1. Esquema de los 2 sistemas primarios para la medición de presión barométrica.

Metrocal, Chile

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Abril 2001

COLUMNAS DE LÍQUIDO Gracias a la simplicidad de su funcionamiento y a lo económico que puede resultar su compra o fabricación, las columnas de líquido(principalmente mercurio o agua) son el patrón de referencia de mayor uso en este intervalo de presión. Las columnas de líquido son el único instrumento basado en métodos primarios que puede encontrarse tanto como patrón de referencia como instrumento ordinario. Las columnas de líquido son el instrumento de medición de presión más versátil, ya que permite implementar fácilmente configuraciones parala medición de diferentes tipos de presión, prácticamente con cualquier líquido: a) presión relativa, b) presión diferencial c) con manómetros de mercurio, presión negativa, presión absoluta y presión barométrica. [1]. La mayor parte de los sistemas primarios de presión barométrica se basan en sistemas de columnas de mercurio. Estos son reconocidos internacionalmente como patrones primarios...