EQUIPOS DE MEDICION (PRESION)

¿Qué es la presión?

La presión la podemos definir como la magnitud física que expresa la fuerza ejercida por un cuerpo sobre la unidad de superficie, en donde para la mayoría de los casos se miden directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza, como la de una columna liquida, un resorte, un embolo cargado con un peso, o cualquier otro elemento que pueda sufrir una deformación cuando se le aplica la presión. La unidad en la que se mide la presión es el Pascal.

P = F / A

Existen muchas razones por las cuales en un determinado proceso se debe medir presión. Entre estas se tienen:

• Calidad del producto, la cual frecuentemente depende de ciertas presiones que se deben mantener en un proceso.

• Por seguridad, como por ejemplo, en recipientes presurizados (Mantener a presión constante) donde la presión no debe exceder un valor máximo.

• En la aplicación de medición de nivel

• En aplicación de mediciones de flujo

Podemos distinguir varios tipos de presión:

- Presión absoluta: es la presión de un fluido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña.

- Presión atmosférica o relativa: es el peso del aire de la atmósfera que ejerce una presión sobre un punto determinado de la superficie de la tierra. Generalmente, cuanto más aire hay sobre una zona más alta es la presión, con lo cual quiere decir que la presión atmosférica varía con la altitud. Por ejemplo, la presión atmosférica es mayor a nivel del mar que en la cima de una montaña. Para compensar la diferencia y así facilitar la comparación entre varias localizaciones con diferentes altitudes, la presión atmosférica es ajustada normalmente a la equivalente al nivel del mar (presión barométrica).

- Presión barométrica: es cuando la presión atmosférica es ajustada normalmente a la equivalente al nivel del mar. Esta presión barométrica varia con las condiciones meteorológicas, por lo tanto es una herramienta imprescindible para realizar las previsiones del tiempo.

- Presión manométrica: es la fuerza que el peso de la columna de atmósfera por encima del punto de medición, ejerce por unidad de área. La unidad de medición de la presión manométrica en el sistema métrico decimal es el hectoPascal (hPa) que corresponde a una fuerza de 100 Newton (N) sobre un metro cuadrado de superficie.

- Vacío: El vacío se da cuando la presión manométrica es inferior a la presión atmosférica.

Vigilancia del mercado

Todos los equipos y conjuntos a presión que entren en el ámbito de cualquier aplicación, deberán ser seguros al comercializarse y ponerse en servicio.

Los Estados miembros deberán tomar medidas para garantizar que los equipos a presión sólo puedan comercializarse si no comprometen la seguridad ni la salud de las personas, los animales domésticos ni los bienes, cuando estén instalados, mantenidos convenientemente y se utilicen conforme al fin al que se destinan.

Los equipos a presión pueden desglosarse en cinco categorías en función del riesgo: categoría de buenas prácticas de la técnica al uso, categoría I (la de menor riesgo), categoría II, categoría III y categoría IV (la de mayor riesgo). Los riesgos se miden en función de los límites de presión o de los volúmenes indicados.

MANOMETRO

Un manómetro es un aparato que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los de gases.

MANOMETRO DE DOS RAMAS ABIERTAS O DE TUBO EN U

El manómetro más sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado en ∪ que contiene un líquido apropiado (mercurio, agua, aceite). Una de las ramas del tubo está abierta a la atmósfera; la otra está conectada con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir. El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en ∪, haciendo contacto con la columna líquida. Los fluidos alcanzan una configuración de equilibrio de la que resulta fácil deducir la presión manométrica en el depósito:

PM = P - Patm + Pmgh + Pgd

Donde ρm y ρ son las densidades del líquido manométrico y del fluido contenido en el depósito, respectivamente.

Manómetro de dos ramas abiertas

MANOMETRO TRUNCADO

El llamado manómetro truncado sirve para medir pequeñas presiones gaseosas, desde varios Torrs. hasta 1 Torr. No es más que un barómetro de sifón con sus dos ramas cortas. Si la rama abierta se comunica con un depósito cuya presión supere la altura máxima de la columna barométrica, el líquido barométrico llena la rama cerrada. En el caso contrario, se forma un vacío barométrico en la rama cerrada y la presión absoluta en el depósito vendrá dada por: P = Pmgh + Pgd

Manómetro truncado

MANOMETRO METALICO O ANEROIDE

En la industria se emplean casi exclusivamente los manómetros metálicos o aneroides, que son barómetros aneroides modificados de tal forma que dentro de la caja actúa la presión desconocida que se desea medir y fuera actúa la presión atmosférica. El más corriente es el manómetro de Bourdon, consistente en un tubo metálico, aplastado, hermético, cerrado por un extremo y enrollado en espiral. El extremo abierto se comunica con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir; entonces, al aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a desenrollarse, y pone en movimiento una aguja indicadora frente a una escala calibrada en unidades de presión.

MANOMETRO DIFERENCIAL

El manómetro diferencial mide la diferencia de presión entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre.

Con base en la figura se puede escribir la ecuación:

P = P2 - P.g.a - p.g.h + pm.g.h - p.g.h + p.g.h + p.g.a

Que se reduce a: p1 - p2 = h.g.(pm-p)

Dónde: pm= densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio

p= densidad del fluido

La sensibilidad del manómetro es tanto mayor, cuanto menor sea la diferencia (pm-p). Su uso es muy frecuente en filtros en línea. De esta forma se puede observar fácilmente lo obturado que se encuentra el filtro midiendo la diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro.

MANOMETRO CERRADOS: TIPO BOURDON

Los tubos de Bourdon son tubos curvados en forma circular de sección

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