NDICE

RESUMEN1INTRODUCCIN31. Definicin42. Presin Absoluta y Presin Relativa:53. Presin manomtrica53.1. Explicaciones64. Medicin de las Presiones75. Tipos de Manmetros:96. Rango de presiones147. Manmetro de Burdon:148. Manmetro de dos ramas abiertas169. Manmetro truncado1710. Manmetro de columna de lquido:1711. Manmetro metlico o aneroide20CONCLUSIN21BIBLIOGRAFA22

RESUMENManmetro de tubo en U: Si cada rama del manmetro se conecta a distintas fuentes de presin, el nivel del lquido aumentara en la rama a menor presin y disminuir en la otra. La diferencia entre los niveles es funcin de las presiones aplicadas y del peso especfico del lquido del instrumento. El rea de la seccin de los tubos no influyen el la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar las medidas.Los tubos en U del micro manmetros se hacen con tubos en U de vidrio calibrado de precisin, un flotador metlico en una de las ramas y un carrete de induccin para sealar la posicin del flotador. Un indicador electrnico potenciometrico puede sealar cambios de presin hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usan solo como patrones de laboratorio.Un manoscopio o manmetro es uninstrumento de medicinque sirve para medir lapresinde fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, bsicamente, dos tipos: los de lquidos y los metlicos.Los manmetros de lquidos emplean, por lo general, como lquido manomtrico elmercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U. El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una sola. En ambos casos la presin se mide conectando el tubo al recipiente que contiene el fluido por su rama inferior abierta y determinando el desnivel h de la columna de mercurio entre ambas ramas. Si el manmetro es de tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presin atmosfrica p0 en la ecuacin:p = p0 .g.hSi es de tubo cerrado, la presin vendr dada directamente por p = .g.h. Los manmetros de este segundo tipo permiten, por sus caractersticas, la medida de presiones elevadas.En los manmetros metlicos la presin da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metlico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a travs de un sistema mecnico a una aguja que marca directamente la presin sobre una escala graduada.Como la mayora de los manmetros miden la diferencia entre la presin del fluido y la presin atmosfrica local, hay que sumar sta ltima al valor indicado por el manmetro para hallar la presin absoluta. Una lectura negativa del manmetro corresponde a un vaco parcial.Las presiones bajas en un gas (hasta unos 10-6 mm de mercurio de presin absoluta) pueden medirse con el llamado dispositivo de McLeod, que toma un volumen conocido del gas cuya presin se desea medir, lo comprime a temperatura constante hasta un volumen mucho menor y mide su presin directamente con un manmetro. La presin desconocida puede calcularse a partir de la ley de Boyle-Mariotte. Para presiones an ms bajas se emplean distintos mtodos basados en la radiacin, la ionizacin o los efectos molecularesEl tubo contiene un lquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del lquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presin del recipiente y la presin atmosfrica local. Para diferencias de presin mayores se utiliza el manmetro de Bourdon, llamado as en honor al inventor francs Eugne Bourdon. Este manmetro est formado por un tubo hueco de seccin ovalada curvado en forma de gancho. Los manmetros empleados para registrar fluctuaciones rpidas de presin suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos que proporcionan una respuesta instantnea.

INTRODUCCINLas mediciones de presin son las ms importantes que se hacen en la industria; sobre todo en industrias de procesos continuos, como el procesamiento y elaboracin de compuestos qumicos. La cantidad de instrumentos que miden la presin puede ser mucho mayor que la que se utiliza en cualquier otro tipo de instrumento.

La presin es una fuerza que ejerce sobre un rea determinada, y se mide en unidades de fuerzas por unidades de rea. Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta. Cada vez que se ejerce se produce una deflexin, una distorsin o un cambio de volumen o dimensin.

Las mediciones de presin pueden ser desde valores muy bajos que se consideran un vaco, hasta miles de toneladas de por unidad de rea.

Los principios que se aplican a la medicin de presin se utilizan tambin en la determinacin de temperaturas, flujos y niveles de lquidos. Por lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operacin, los tipos de instrumentos, los principios de instalacin, la forma en que se deben mantener los instrumentos, para obtener el mejor funcionamiento posible, cmo se debe usar para controlar un sistema o una operacin y la manera como se calibran.

MANMETRO1. DefinicinEl manmetro es un instrumento utilizado para la medicin de la presin en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presin entre el fluido y la presin local.

En la mecnica la presin se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un lquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.La presin suele medirse en atmsferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presin se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmsfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barmetro convencional.

Cuando los manmetros deben indicar fluctuaciones rpidas de presin se suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos que proporcionan una respuesta instantnea.

Hay que tener en cuenta que la mayora de los manmetros miden la diferencia entre la presin del fluido y la presin atmosfrica local, entonces hay que sumar sta ltima al valor indicado por el manmetro para hallar la presin absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manmetro es debida a un vaco parcial.

2. Presin Absoluta y Presin Relativa:La intensidad de la presin medida por encima del cero absoluto se denomina presin absoluta. Evidentemente es imposible una presin absoluta negativa. Por lo comn los manmetros se disean para medir intensidades de presin por encima o por debajo de la presin atmosfrica, que se emplea como base.Las presiones medidas en este modo se denominan presiones relativas o manomtricas. Las presiones manomtricas negativas indican la cantidad de vaco y en condiciones normales; al nivel del mar; son posible presiones de hasta 14,7 litros por pulgadas cuadradas (pero no ms bajos) (-1 atmsfera). La presin absoluta es siempre igual a la manomtrica ms la atmosfrica.Pabsoluta = Pmanomtrica + PatmosfricaLas presiones absolutas se miden en ocasiones en atmsferas estndar, as, una atmsfera = 14,7 lb/pulg abs = presin manomtrica cero; 3 atmsferas = 44,1 lb / pulg abs = 29,4 lb / pulg manomtricas.

3. Presin manomtricaSe llama presin manomtrica a la diferencia entre la presin absoluta o real y la presin atmosfrica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presin es superior a la presin atmosfrica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presin de vaco.Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presin atmosfrica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presin real o absoluta y la presin atmosfrica, llamndose a este valor presin manomtrica.Los aparatos utilizados para medir la presin manomtrica reciben el nombre de manmetros y funcionan segn los mismos principios en que se fundamentan los barmetros de mercurio y los aneroides. La presin manomtrica se expresa bien sea por encima o por debajo de la presin atmosfrica. Los manmetros que sirven para medir presiones inferiores a la atmosfrica se llaman manmetros de vaco o vacumetros.3.1. ExplicacionesCuando la presin se mide en relacin a un vaco perfecto, se llama presin absoluta; cuando se mide con respecto a la presin atmosfrica, se llama presin manomtrica.

El concepto de presin manomtrica fue desarrollado porque casi todos los manmetros marcan cero cuando estn abiertos a la atmsfera. Cuando se les conecta al recinto cuya presin se desea medir, miden el exceso de presin respecto a la presin atmosfrica. Si la presin en dicho recinto es inferior a la atmosfrica, sealan cero.

Un vaco perfecto correspondera a la presin absoluta cero. Todos los valores de la presin absoluta son positivos, porque un valor negativo indicara una tensin de traccin, fenmeno que se considera imposible en cualquier fluido.

Las presiones por debajo de la atmosfrica reciben el nombre de presiones de vaco y se miden con medidores de vaco (o vacumetros) que indican la diferencia entre la presin atmosfrica y la presin absoluta. Las presiones absoluta, manomtrica y de vaco son cantidades positivas y se relacionan entre s por medio de:, (Para presiones superiores a lapatm), (Para presiones inferiores a lapatm)

Donde= Presin manomtrica= Presin de vaco= Presin absoluta= Presin atmosfrica

4. Medicin de las PresionesEl mtodo ms usual para medir presiones es por medio del barmetro de Bourdon, que consiste en un tubo aplanado de bronce o acero curvado en arco. A medida que se aplica presin al interior del tubo, ste tiende a enderezarse, y ste movimiento se transmite a un cuadrante por intermedio de un mecanismo amplificador adecuado. Los tubos Bourdon para altas presiones se hace de acero. Puesto que la exactitud del aparato depende en gran parte del tubo, slo deben emplearse tubos fabricados de acuerdo con las normas ms rigurosas y envejecidos cuidadosamente por el fabricante. Es costumbre utilizar los manmetros para la mitad de la presin mxima de su escala, cuando se trata de presin fluctuante, y para los dos tercios de ella, cuando la presin es constante. Si un tubo Bourdon se somete a presin superior a la de su lmite y a presiones mayores que las que actu sobre l en el proceso de envejecimiento, puede producirse una deformacin permanente que haga necesaria su calibracin.

Los manmetros en uso continuo, y especialmente los sometidos a fluctuaciones rpidas y frecuentes de presin, deben verificarse repetidas veces. Un procedimiento cmodo para hacerlo consiste en tener un manmetro patrn exacto que pueda conectarse en cualquier punto de la tubera en la que est unido el manmetro regular y efectuar comparaciones. A intervalos regulares debe confrontarse el manmetro patrn con el manmetro de peso directo o contrapesos. El manmetro de Bourdon es completamente satisfactorio para presiones hasta de unas 2000 atm, siempre que sea suficiente una exactitud de 2 a 3 por ciento. Estos manmetros se encuentran en el comercio con lecturas mximas en sus escalas de unos 7000 Kg / cm.

Para mediciones de la presin ms precisas, como las necesarias en trabajos de investigacin o de verificacin de otros manmetros, se emplea comnmente el manmetro de mbolo con contrapesos. Este aparato es en principio muy sencillo y consiste simplemente en un cilindro con un mbolo ajustado con gran exactitud y cargado encima con pesos. La carga es equilibrada con la presin de aceite que se inyecta dentro del cilindro debajo del mbolo por medio de una bomba apropiada. La presin del aceite es a su vez equilibrada con la presin que se quiere medir, por lo general a travs de un tubo en U con mercurio, usndose el nivel de mercurio para indicar el equilibrio por medio de un dispositivo elctrico de contacto. El juego entre el mbolo y el cilindro es tan pequeo que la fuga de aceite es pequea, incluso a presiones elevadas, y se compensa bombeando intermitentemente ms aceite.

La constante de un manmetro de mbolo pueden verificarse por medio de una presin patrn de referencia. Una conveniente es la presin del vapor del anhdrido carbnico a 0 C., que es 34.401 atm. Para presiones muy altas, una referencia cmoda para verificar manmetros es el punto de congelacin del mercurio que es 7400 atm., a 0 C.

Para la medicin de presiones muy altas se ha empleado con xito la variacin de la resistencia con la presin de un alambre de manganina. Puede construirse un manmetro adecuado con una espiral de alambre provisto de un doble recubrimiento de seda y de un dimetro de 0,13 mm (0,005) y una longitud de uno s6 metros con una resistencia de unos 120 ohmios. El alambre se enrolla no inductivamente sobre un ncleo cilndrico de unos 19 mm de dimetros. Puesto que el coeficiente de temperatura de la resistencia elctrica de la manganina es muy pequeo, no es necesario adoptar precauciones especiales para mantener constante la temperatura. La relacin de la presin y la resistencia se ha averiguado que es lineal hasta 12000 atm., y el manmetro se ha utilizado hasta 20000 atm., segn extrapolacin de la recta sobre la grfica correspondiente.

5. Tipos de Manmetros:Los manmetros son de dos tipos, entre los cuales tenemos:a) Manmetros del tipo abierto; con una superficie atmosfrica en un brazo y capaz de medir presiones manomtricas.b) Manmetros diferencial; sin superficie atmosfrica y que slo puede medir diferencias de presin. Manmetros Abiertos:Las etapas recomendadas en la resolucin de problemas de manmetros abiertos son:1. Trazar un bosquejo del manmetro, aproximadamente a escala.2. Tamar una decisin respecto al fluido en que se expresarn las unidades de carga.3. Partiendo de la superficie atmosfrica del manmetro como punto de carga de presin conocida, numrense, en orden los niveles de contacto de fluidos de diferentes pesos especficos.4. A partir de la carga de presin atmosfrica, psese de un nivel a otro, sumando o restando las cargas de presin al reducirse o aumentarse la elevacin, respectivamente, considerando los pesos especficos de los fluidos. Manmetros Diferencial:Las etapas o pasos que se utilizan en el clculo de diferencia de presiones son:1. Numero de puntos estratgicos indicados por los niveles de contacto de los fluidos. Se requiere cierta prctica para escoger los puntos que permitan los clculos ms sencillos.2. A partir de la carga de presin incgnita P/ h en uno de los puntos extremos, escrbase una suma algebraica continua de cargas , pasando de un punto a otro e igualando la suma continua a la carga incgnita P / h en el otro extremo.3. Resulvase la ecuacin para la diferencia de cargas, de presin y redzcase a diferencias de presin si se desea. Prestatos: Diafragma: muy precisos, presiones bajas. Tubo Bourdon: muy precisos, presiones altas. Membrana: bajo pecio. Pistn: muchos ciclos y larga vida. Membrana Pistn: muchos materiales. Electrnicos. Rangos: Vaco: punto de ajustes desde 1mm cda a 1 bar de vaco. Muy baja presin: puntos de ajuste desde +1mm cda a + 20 mm cda. Baja y alta presin: puntos de ajustes desde +10mm cda a +1250 bar. Presin diferencial: puntos de ajustes desde +/-1mm cda a 420 bar. Protecciones: Intemperie, antideflagrantes, ambientes corrosivos y seguridad intrnseca. Aplicaciones:Hidrulica (agua/aceite), neumtica, marina / offshore, aire acondicionado y refrigeracin, electromedicina, control de procesos, sistema de recogida de datos, alarmas, seguridades y regulacin, edificios inteligentes. Reguladores de Presin:Los reguladores de presin son aparatos de control de flujo diseados para mantener una presin constante aguas a bajo de los mismos. ste debe ser capaz de mantener la presin, sin afectarse por cambios en las condiciones operativas del proceso para el cual trabaja. La seleccin, operacin y mantenimiento correcto de los reguladores garantiza el buen desempeo operativo del equipo al cual provee el gas. Reguladores Reductores:Los reguladores reductores de presin son equipos de control de flujo diseados para mantener una presin constante aguas debajo de ellos, independientemente de la variaciones de presin a la entrada o los cambios de requerimiento de flujos. La carcaza y los mecanismos internos que componen un regulador, automticamente controlan o limitan las variaciones de presin a un valor previamente establecido.Existen diferentes, marcas, estilos y aplicaciones para la industria del Gas Metano. Algunos tipos estn contenidos por contenedores autocontrolados que operan midiendo la presin de lnea y mantenindola en el valor fijado, sin necesidad de fuentes externas de energa. Otros modelos requieren de una fuente externa para ejecutar su funcin de control de la presin.ste suplemento muestra los principios de funcionamiento de los reguladores de Gas Metano, sus dos grandes grupos: los auto operados y los pilotados; as como informacin importante que facilitar la seleccin del equipo ideal para cada aplicacin. Funcionamiento de los Reguladores de Presin:Un regulador es bsicamente una vlvula de recorrido ajustable conectada mecnicamente a un diafragma. El diafragma se equilibra con la presin de salida o presin de entrega y por una fuerza aplicada al lado contrario, a la cara que tiene contacto con la presin de salida. La fuerza aplicada al lado opuesto al diafragma puede ser suministrada por un resorte, un peso o presin aportada por otro instrumento denominado piloto.El piloto es por lo general, otro regulador ms pequeo o un equipo de control de presin.Los reguladores auto operados funcionan bajo el principio de equilibrio de fuerzas. Esencialmente, las fuerza aplicadas en la zona de alta presin (Pe), aguas arriba, se equilibran o balancean con las fuerzas de la zona de baja presin (Ps), aguas abajo. Este equilibrio de fuerzas es causada por la distribucin de la energa (presin) en reas desiguales, de acuerdo a la siguiente ecuacin:F = P.A(Eq.1)Donde;F = Fuerza (Lbf) (Nw)A = Area (In) (m)P = Presin (Lbf / in) (Kpa)

De acuerdo a esto (Eq.1), la fuerza que acta en la zona de baja presin, se distribuye en una superficie ms grande que la fuerza que se aplica en la zona de alta presin. Debido a la diferencias de reas se logra el equilibrio entre ambas zonas (Eq.2).F1.A1 = F2.A2(Eq.2)La fuerza a la entrada puede ser considerada como fuerza de apertura, la cual se balancea a su vez con la fuerza de cierre. Para ajustar la presin aguas abajo, se introduce una tercera fuerza en la ecuacin, esta fuerza es llamada fuerza de control, ejercida por un resorte o artefacto que suministra una presin o energa adicional. En el caso del regulador esquemtico la fuerza de control la suministra un resorte y se considera como parte de la fuerza de apertura. El equilibrio matemtico de fuerza se expresara de la siguiente manera.Fentrada + Fresorte = Fsalida(Eq.3)El equilibrio de fuerzas de apertura y cierre de la vlvula reguladora se lleva a cabo mientras el equipo opera en estado de flujo estable. Con base en las ecuaciones 2 y 3, se reconoce que si la presin de entrada permanece constante los cambios en la presin de salida son compensados por cambios en la fuerza que aplica el resorte, logrando as el balance.La fuerza ejercida por el resorte se expresa con la siguiente ecuacin, conocida como Ley de Hooke.F = -K.X(Eq.4)DondeF = Fuerza (lbf) (Nw)K = Constante de elasticidad del resorte (Lbf / in) (Nw / m)X = Deformacin del resorte, (in) (m)A medida que el vstago de la vlvula reguladora se desplaza, el resorte se deforma. Cambiando de esa manera la fuerza ejercida por el resorte. Los cambios en la fuerza suministrada por el resorte significan cambios en la presin de entrega.Elementos que Componen un Regulador:En esencia un regulador est compuesto por tres elementos:1. Elemento restrictor: orificio de la vlvula y tapn.2. Elemento de medida o sensor: diafragma y conductos u tubing.3. Elementos de carga: Resorte, gas comprimido o gas regulado suministrado por un piloto.Un regulador tpico es una vlvula de globo en el cual el vstago se mueve por la interaccin de un diafragma. El vstago es solidario al diafragma y el cambio de posicin es transferido al vstago, modificando el rea de la seccin transversal que atraviesa la corriente de flujo. El movimiento del diafragma est limitado o controlado por un resorte que acta del lado puesto del rea que sensa la presin de entrega o presin a controlar. La presin de entrada acta sobre el rea proyectada del tapn.Para alcanzar el balance de fuerzas, al rea del diafragma debe ser mayor que el rea proyectada del tapn. En el diseo y fabricacin de reguladores, la relacin de superficie diafragma / tapn es un factor muy importante para determinar la precisin y sensibilidad del equipo.

6. Rango de presionesLas presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presin absoluta en aplicaciones de alto vaco, hasta miles de atmsferas en prensas y controles hidrulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmsferas, y la fabricacin de diamantes artificiales exige presiones de unas 70.000 atmsferas, adems de temperaturas prximas a los 3.000 C.

En la atmsfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presin atmosfrica local. As, la presin baja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m (35.000 pies, una altitud de vuelo tpica de un reactor).

Por 'presin parcial' se entiende la presin efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presin atmosfrica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes (oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono y gases nobles). 7. Manmetro de Burdon:Instrumento mecnico de medicin de presiones que emplea como elemento sensible un tubo metlico curvado o torcido, de seccin transversal aplanada. Un extremo del tubo est cerrado, y la presin que se va a medir se aplica por el otro extremo. A medida que la presin aumenta, el tubo tiende a adquirir una seccin circular y enderezarse. El movimiento del extremo libre (cerrado) mide la presin interior y provoca el movimiento de la aguja.

El principio fundamental de que el movimiento del tubo es proporcional a la presin fue propuesto por el inventor francs Eugene Burdon en el siglo XIX.

Los manmetros Burdon se utilizan tanto para presiones manomtricas que oscilan entre 0-1 Kg/cm2 como entre 0-10000 Kg/cm2 y tambin para vaco.Las aproximaciones pueden ser del 0.1 al 2% de la totalidad de la escala, segn el material, el diseo y la precisin de las piezas.

El elemento sensible del manmetro puede adoptar numerosas formas. Las ms corrientes son las de tubo en C, espiral y helicoidal.

El tubo en C es simple y consistente y muy utilizado con esferas indicadoras circulares. Tambin se emplea mucho en algunos indicadores elctricos de presin, en los que es permisible o deseable un pequeo movimiento de la aguja. El campo de aplicacin es de unos 1500 Kg/cm2.

Las formas espiral y helicoidal se utilizan en instrumentos de control y registro con un movimiento ms amplio de la aguja o para menores esfuerzos en las paredes. Los elementos en espiral permiten un campo de medicin de 0.300 Kg/cm2, y los helicoidales hasta 10000 kg/cm2

A menudo se prefiere el tubo torcido, consistente y compacto, especialmente para los indicadores elctricos de presin.

Los tubos Burdon se presentan en una serie de aleaciones de cobre y en aceros inoxidables al cromo nquel. En ciertos aspectos las aleaciones de cobre dan mejor resultado, pero los aceros inoxidables ofrecen mayor resistencia a la corrosin. Tambin se utilizan tubos de aleacin hierro-nquel, debido a que tienen un coeficiente de dilatacin muy pequeo, que hace que la lectura d la presin no est influida por la temperatura del instrumento.

Los instrumentos mecnicos y neumticos con elementos Burdon permiten una aproximacin del 0.5% de la escala. Si se precisa mayor exactitud se emplean indicadores elctricos. Los manmetros Burdon miden la diferencia entre la presin interior y la exterior del tubo. Como la presin exterior suele ser la atmosfrica, el manmetro indica la diferencia existente entre la presin medida y la presin atmosfrica, es decir la presin manomtrica.

El manmetro Burdon es el instrumento industrial de medicin de presiones ms generalizado, debido a su bajo costo, su suficiente aproximacin y su duracin.

8. Manmetro de dos ramas abiertasEstos son los elementos con los que se mide la presin positiva, estos pueden adoptar distintas escalas. El manmetro ms sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado enUque contiene un lquido apropiado (mercurio, agua, aceite, entre otros). Una de las ramas del tubo est abierta a la atmsfera; la otra est conectada con el depsito que contiene el fluido cuya presin se desea medir (Figura 1). El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en , haciendo contacto con la columna lquida. Los fluidos alcanzan una configuracin de equilibrio de la que resulta fcil deducir la presin absoluta en el depsito: resulta:

donde m= densidad del lquido manomtrico. = densidad del fluido contenido en el depsito.Si la densidad de dicho fluido es muy inferior a la del lquido manomtrico, en la mayora de los casos podemos despreciar el trminogd, y tenemos:

de modo que la presin manomtricap-patmes proporcional a la diferencia de alturas que alcanza el lquido manomtrico en las dos ramas. Evidentemente, el manmetro ser tanto ms sensible cuanto menor sea la densidad del lquido manomtrico utilizado.9. Manmetro truncadoEl llamado manmetro truncado (Figura 2) sirve para medir pequeas presiones gaseosas, desde varios hasta 1 Torr. No es ms que un barmetro desifncon sus dos ramas cortas. Si la rama abierta se comunica con un depsito cuya presin supere la altura mxima de la columna baromtrica, el lquido baromtrico llena la rama cerrada. En el caso contrario, se forma un vaco baromtrico en la rama cerrada y la presin absoluta en el depsito ser dada por

Obsrvese que este dispositivo mide presiones absolutas, por lo que no es un verdadero manmetro.

10. Manmetro de columna de lquido:Doble columna lquida utilizada para medir la diferencia entre las presiones de dos fluidos. El manmetro de columna de lquido es el patrn base para la medicin de pequeas diferencias de presin.

Las dos variedades principales son el manmetro de tubo de vidrio, para la simple indicacin de la diferencia de las presiones, y le manmetro de mercurio con recipiente metlico, utilizado para regular o registrar una diferencia de presin o una corriente de un lquido.

Los tres tipos bsicos de manmetro de tubo de vidrio son el de tubo en U , los de tintero y los de tubo inclinado, que pueden medir el vaco o la presin manomtrica dejando una rama abierta a la atmsfera.

Manmetro de tubo en U:Si cada rama del manmetro se conecta a distintas fuentes de presin, el nivel del lquido aumentara en la rama a menor presin y disminuir en la otra. La diferencia entre los niveles es funcin de las presiones aplicadas y del peso especfica del lquido del instrumento. El rea de la seccin de los tubos no influyen el la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar las medidas.

Los tubos en U de los micro manmetros se hacen con tubos en U de vidrio calibrado de precisin, un flotador metlico en una de las ramas y un carrete de induccin para sealar la posicin del flotador. Un indicador electrnico potenciometrico puede sealar cambios de presin hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usan solo como patrones de laboratorio.

Manmetro de tubo en UManmetro de tintero:Una de las ramas de este tipo de manmetro tiene un dimetro manmetro relativamente pequeo; la otra es un depsito. El rea de la seccin recta del depsito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de la rema manmetro, con lo que el nivel del depsito no oscila de manera apreciable con la manmetro de la presin. Cuando se produce un pequeo desnivel en el depsito, se compensa mediante ajustes de la escala de la rama manmetro. Entonces las lecturas de la presin diferencial o manomtrica pueden efectuarse directamente en la escala manmetro. Los barmetros de mercurio se hacen generalmente del tipo de tintero.

Manmetro de tintero con ajuste de ceroManmetro de tubo inclinado:Se usa para presiones manomtricas inferiores a 250mm de columna de agua. La rama larga de un manmetro de tintero se inclina con respecto a la vertical para alargar la escala. Tambin se usan manmetros de tubo en U con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presin muy pequeas.

Si bien los manmetros de tubo de vidrio son precisos y seguros, no producen un movimiento mecnico que pueda gobernar aparatos de registro y de regulacin. Para esta aplicacin de usan manmetros de mercurio del tipo de campana, de flotador, o de diafragma.

Los manmetros de tubo en U y los de depsito tienen una aproximacin del orden de 1mm en la columna de agua, mientras que el de tubo inclinado, con su columna ms larga aprecia hasta 0.25mm de columna de agua. Esta precisin depende de la habilidad del observador y de la limpieza del lquido y el tubo.

Manmetro de tubo inclinado11. Manmetro metlico o aneroideEn la industria se emplean casi exclusivamente los manmetros metlicos o aneroides, que son barmetros modificados de tal forma que dentro de la caja acta la presin desconocida que se desea medir y afuera acta la presin atmosfrica. Cabe destacar principalmente que los manometros nos indican la presin que se ejerce por libra cuadrada en un momento determinado es decir PSI (Pound per square inches) - Libras por pulgada cuadrada.

12. Problemas resueltos de manomtrica Problema 2El manmetro de la figura de la derecha se utiliza para medir la presin en un recipiente lleno de gas. El fluido en el manmetro tiene una densidad relativa de 0,85 y la altura de la columna del manmetro es 55 cm. Si la presin atmosfrica local es de 96 kPa, determine la presin absoluta dentro del recipiente.

Solucin: para calcular la presin dentro del recipiente aplicamos la formula siguiente: P = Patm + Pman = Patm + gh. Del enunciado conocemos h = 55 cm (0,55 m) , g= 9,81 m/s2, nos dan la densidad relativa del fluido del manmetro con la cual podemos calcular su densidad, aplicando la formula: , a 0 oC y a 1 atm de presin la densidad del agua es 1000 kg/m3, entoces la densidad del fluido sera:

Entones la presin manometrica ser:Pman = (850 kg/m3)(9,81 m/s2)(0,55 m)(10-3 kPa/Pa) =4,6 kPa Note que (kg/m3)(m/s2)(m) = N/m2 = Pa y tenemos que llevarlos a kPa.La presin de gas ser Pgas = Pman + Patm = 4,6 kPa + 96 kPa = 100,6 kPaP = Pgas = Pabs = 4,6 kPa

Note: que la presin manomtrica es de 4,6 kPa, y 1 Pa = N/m2, y un tomar en cuenta para los efectos de conversin de unidades, ya que la formula dimensionalmente debe quedar balanceada.

CONCLUSINCabe destacar, el estudio con base a todo lo referido sobre manmetros, podemos decir que esto cumplen un rol muy importante a nivel industrial y comercial, ya que los mismos, son usado casi diariamente, por diferentes y grandes compaas industriales que laboran en este campo, como lo es, el estudio de las presiones. Los manmetros son los aparatos esenciales para la medicin de las presiones que van desde un punto a otro, tomando en cuenta el nivel y los factores que pueden llegar a afectar ste fenmeno de medicin.La manometra, es el proceso mediante el cual un lquido es sometido a una medida de presin, para establecer los parmetros o niveles de altura que ste puede llegar a alcanzar. Todo esto es posible gracias a un aparato denominado manmetro.La mayora de los medidores de presin, o manmetros, miden la diferencia entre la presin de un fluido y la presin atmosfrica local. Para pequeas diferencias de presin se emplea un manmetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmsfera. El tubo contiene un lquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del lquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presin del recipiente y la presin atmosfrica local. Para diferencias de presin mayores se utiliza el manmetro de Bourdon, llamado as en honor al inventor francs Eugne Bourdon.

Este manmetro est formado por un tubo hueco de seccin ovalada curvado en forma de gancho. Los manmetros empleados para registrar fluctuaciones rpidas de presin suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos que proporcionan una respuesta instantnea. Como la mayora de los manmetros miden la diferencia entre la presin del fluido y la presin atmosfrica local, hay que sumar sta ltima al valor indicado por el manmetro para hallar la presin absoluta. Una lectura negativa del manmetro corresponde a un vaco parcial. Las presiones bajas en un gas (hasta unos 10-6 mm de mercurio de presin absoluta) pueden medirse con el llamado dispositivo de McLeod, que toma un volumen conocido del gas cuya presin se desea medir, lo comprime a temperatura constante hasta un volumen mucho menor y mide su presin directamente con un manmetro. La presin desconocida puede calcularse a partir de la ley de Boyle-Mariotte . Para presiones an ms bajas se emplean distintos mtodos basados en la radiacin, la ionizacin o los efectos moleculares.

BIBLIOGRAFA

http://www.bloginstrumentacion.com/blog/2012/10/26/seguridad-de-medicion-de-la-presion-en-procesos-sanitarios/ http://www.geocities.ws/leon_df/manometros.html http://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metro Manual del Ingeniero Qumico JOHN H. PERRY. Ph.D.; Mc Graw Hill Book Company Inc.; Mxico 12, D.F. 1996 Mecnica de Fluidos Aplicada (cuarta edicin); ROBERT l. Mott; Prenctice Hall Hispanoamericana, S.A. - Hidrulica HORACE W. KING y colaboradores; Trillas S.A. - Mxico D.F. 1980

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