¿Qué son los instrumentos para medir la presión?
Los instrumentos para medir la presión son dispositivos de distintos materiales que miden la fuerza que un fluido es capaz de ejercer sobre una superficie, teniendo como referencia la presión atmosférica. Ese cambio se registra en una escala o pantalla calibrada, y se expresa en unidades de presión.
Las unidades de medida en las que se expresa la presión indican una unidad de fuerza sobre unidad de área.
Aunque la unidad de medida estándar es el Pascal (N/m2), también se mide en libras por pulgada cuadrada (PSI), en atmósferas (atm), en kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm²), pulgadas de mercurio (Hg) y milímetros de mercurio (mm Hg).
Vale decir que la presión es la fuerza por unidad de superficie. Se experimenta cuando esa fuerza es perpendicular a la superficie.
Tipos de presión
Los diferentes tipos de presión son:
- De vacío.
- Absoluta.
- Dinámica.
- Estática.
- Atmosférica.
- Manométrica.
- Diferencial.
- Barométrica.
- Estancamiento.
Existen varios instrumentos para medir la presión y, aunque la mayoría se utiliza para medir la presión relativa, hay algunos diseñados para medir la presión absoluta.
Lista de instrumentos para medir la presión
1. Manómetro diferencial
También se le conoce con el nombre de manómetro de dos ramas abiertas. Es un aparato que sirve para medir la diferencia de presión entre dos lugares.
El fluido que emplea el manómetro diferencial para indicar los valores puede ser cualquier líquido: agua, queroseno, alcohol, entre otros. La condición esencial es que no se mezcle con el fluido que está a presión.
En caso de que se esté intentando medir presiones elevadas o diferencias muy grandes de presión, el líquido debería ser muy denso. En estos casos suele usarse mercurio.
En un manómetro, las medidas pueden ir desde 0 a 0,5 KPa (≈ 0.2”H₂O); o desde 0 a 7000 KPa (≈ 1000 psi).
2. Manómetro truncado
Es un tipo de manómetro que se utiliza para medir pequeñas presiones gaseosas. Mide presiones absolutas y tiene las ramas más cortas que el diferencial.
3. Vacuómetro
Es un dispositivo que se usa para medir el vacío, es decir, para medir presiones inferiores a la presión atmosférica.
Resulta ser una herramienta muy útil en plantas de frío o donde se trabajan gases licuados, debido a que los puntos críticos de los gases y del vapor se calculan con base en temperaturas y presiones absolutas.
Aunque el rango de medición depende del material del que esté elaborado, puede abarcar medidas entre -0,5 y 0 KPa; y de -100 a 0 KPa (≈ -30 a 0 “Hg).
Algunos de los tipos de vacuómetros son:
Vacuómetro McLeod
Es un vacuómetro analógico con escala cuadrática de lectura directa.
Pistón-cilindro
Es un método primitivo de medición de presión que se conoce como balanza de presión o de pesos muertos.
Consiste en unas balanzas que tienen una cámara de vacío que se coloca por arriba para eliminar la corrección del empuje del aire.
4. Sensores de presión
Los sensores de presión son dispositivos diseñados para someter los materiales a una presión que los deforma en su rango elástico. Tal deformación es proporcional a la presión usada y se considera lineal.
De esta manera, los sensores de presión transforman la presión en desplazamiento. Luego, el sensor convierte el movimiento en una señal eléctrica, como voltaje o corriente.
Los transductores de presión más universales son:
- La galga extensiométrica.
- Los capacitadores variables.
- La piezoeléctrica.
5. Tubo U
Consiste en un tubo de vidrio doblado en forma de U, que se llena parcialmente con un líquido de densidad conocida.
Uno de los extremos del tubo se conecta al objeto o al espacio en el que se quiere medir la presión, mientras que el otro extremo se deja libre.
La presión ejercida en el extremo donde hay alta presión provocará el movimiento del líquido dentro del tubo.
Ese movimiento se reflejará en una diferencia de nivel (o altura) marcada como h, y que depende de la presión y de la densidad del líquido en el tubo.
6. Tubo de Bourdon
Se trata de un aparato con un tubo metálico y elástico, que se aplana y se curva de una forma especial. Cuando se le aplica presión, el tubo se endereza y su extremo libre se desplaza.
Es este movimiento el que mueve las palancas y los engranajes, que terminan desplazando una aguja que indica la presión en la escala.
7. Fuelle
Este instrumento tiene un componente elástico en forma de fuelle o acordeón, al que se le aplica la presión que se pretende medir.
Al aplicarle la presión, el fuelle se estira y es ese movimiento el que desplaza la aguja indicadora de la medida.
8. Manómetro de diafragma
Este instrumento es una variante del manómetro de fuelle. Tiene forma de disco al que se le hacen corrugaciones circulares concéntricas.
En este dispositivo, la presión se ejerce sobre un diafragma elástico, cuya deformación se traduce en el movimiento del puntero indicador de la medida.
El diafragma también puede ser metálico, en cuyo caso se vale de la característica elástica del material a medir.
Este tipo de manómetro se usa para medir presiones diferenciales bajas o presiones de vacío.
9. Barómetro
Es el instrumento utilizado para medir la presión atmosférica. Existen varios tipos de barómetros:
Tubo de Torricelli
Lleva ese nombre en honor a su inventor, Evangelista Torricelli, quien lo ideó en 1643.
Consiste en un tubo de 850 mm de longitud que se cierra en la parte superior y se mantiene abierto en su lado inferior para llenarlo con mercurio. El nivel de este metal líquido es el que indica la presión que hay.
Barómetro Fontini
Es la versión mejorada del tubo de Torricelli y se emplea en las estaciones meteorológicas para obtener mediciones muy precisas y a escalas diferentes.
Barómetros metálicos
Es un tipo de barómetro que funciona a base de gas, por lo que es menos sensible que los de mercurio, pero resulta práctico.
Altímetro
Es el tipo de barómetro metálico utilizado para medir la altitud sobre el nivel del mar.
Barómetro aneroide
Es un cilindro de paredes elásticas que mide las variaciones de la presión atmosférica.
10. Esfigmomanómetro o tensiómetro
Consiste en un brazalete inflable, un manómetro y un estetoscopio que permite medir indirectamente la presión arterial, mediante el auscultamiento de los sonidos de Korotkov.
Puede funcionar con mercurio o aire y requiere la utilización de un estetoscopio o fonendoscopio.
Hay una variante de este aparato que es electrónica. Es preciso y muy fácil de usar, por lo que se ha hecho muy popular. Es un dispositivo muy sensible a los ruidos y a los movimientos.
11. Tubo de Pitot
Es un instrumento para medir la velocidad del viento, y de los gases industriales. En conjunto con el barómetro, resulta útil para conocer puntualmente las condiciones atmosféricas.
Referencias
- Dulhoste, J.F. Medición de presión. Recuperado de webdelprofesor.ula.ve.
- Unidades e instrumentos para medir la presión. Recuperado de lapresion.wikispaces.com.