Manómetro

Manómetro , instrumento para medir la condición de un fluido (líquido o gas) que se especifica por la fuerza que el fluido ejercería, en reposo, sobre una unidad de área, como libras por cuadrado pulgada o newtons por centímetro cuadrado.

Presión

Manómetro de mercurio en forma de U de presión para medir la presión. Hannes Grobe



La lectura de un manómetro, que es la diferencia entre dos presiones, se conoce como presión manométrica. Si la menor de las presiones es la presión de la atmósfera, la presión total o absoluta es la suma de las presiones manométrica y atmosférica.



El dispositivo más simple para medir presiones estáticas de hasta aproximadamente 90 libras por pulgada cuadrada (62 newtons por cm cuadrado) es un manómetro de tubo en U (que se muestra en lafigura), en el que una columna de un líquido en el tubo está abierta a una región de alta presión y la otra columna a una región de baja presión. La presión diferencial está indicada por la diferencia de nivel entre las dos columnas de líquido y se calcula como la diferencia de nivel multiplicada por la densidad del líquido. Los líquidos del manómetro más utilizados son mercurio, aceite, alcohol y agua.

Dos tipos de manómetro (izquierda) Un manómetro de tubo en U, en el que la presión diferencial se mide como la diferencia h entre la lectura de alta presión y la lectura de baja presión, multiplicada por la densidad del líquido en el tubo. (Derecha) Un manómetro de tubo de Bourdon, en el que un tubo en espiral, aplanado en la sección transversal que se muestra y unido a un bloque fijo, está abierto a un fluido presurizado. El tubo se endereza ligeramente bajo presión hasta un grado medido por un puntero.

Dos tipos de manómetros (izquierda) Un manómetro de tubo en U, en el que la presión diferencial se mide como la diferencia h entre la lectura de alta presión y la lectura de baja presión, multiplicada por la densidad del líquido en el tubo. (Derecha) Un manómetro de tubo de Bourdon, en el que un tubo en espiral, aplanado en la sección transversal que se muestra y unido a un bloque fijo, está abierto a un fluido presurizado. El tubo se endereza ligeramente bajo presión hasta un grado medido por un puntero. Encyclopædia Britannica, Inc.



El manómetro de tubo de Bourdon, inventado alrededor de 1850, sigue siendo uno de los instrumentos más utilizados para medir la presión de líquidos y gases de todo tipo, incluido el vapor, el agua y el aire hasta presiones de 100.000 libras por pulgada cuadrada (70.000 newtons por cm cuadrado). El dispositivo (también mostrado en lafigura) consiste en un tubo circular aplanado enrollado en un arco circular. Un extremo está soldado a un bloque central y está abierto al fluido cuya presión se va a medir; el otro extremo está sellado y acoplado al eje del puntero. Cuando la presión dentro del tubo es mayor que la presión exterior, el tubo tiende a enderezarse, girando así el puntero. La presión se lee en una escala circular.

Los fuelles y diafragmas metálicos también se utilizan como elementos sensores de presión. Debido a las grandes deflexiones para pequeños cambios de presión, los instrumentos de fuelle son particularmente adecuados para presiones por debajo de la atmosférica. Dos diafragmas corrugados sellados en sus bordes para formar una cápsula, que se evacúa, se utilizan en barómetros aneroides para medir presión atmosférica ( ver altímetro).

Estos instrumentos emplean enlaces mecánicos y, por lo tanto, son principalmente útiles para medir presiones estáticas o presiones que cambian lentamente. Para presiones que cambian rápidamente, los transductores de presión eléctricos que convierten la presión en una señal eléctrica son más adecuados. Estos incluyen galgas extensométricas; elementos de resistencia de contacto en movimiento; y dispositivos de inductancia, reticencia, capacitativos y piezoeléctricos. Los transductores electromecánicos, que se utilizan en controladores hidráulicos, donde se necesitan velocidad y potencia, convierten los cambios en la presión del fluido en señales eléctricas.