¿como funciona un manómetro?

Answer 1

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

Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquido manométrico el mercurio, 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 presión 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 manómetro es de tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presión atmosférica p0 en la ecuación:

p = p0 ± ρ.g.h
Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por p = ρ.g.h. Los manómetros de este segundo tipo permiten, por sus características, la medida de presiones elevadas.

En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.

Answer 2

el manometro es un instrumento que sirve para medir la presiòn en determinado sitio dentro de un proceso, te lo explico mejor asi:
Manómetros:

Un manómetro es un tubo; casi siempre doblado en forma de U, que contienen un líquido de peso específico conocido, cuya superficie se desplaza proporcionalmente a los cambios de presión.

Tipos de Manómetros:

Los manómetros son de dos tipos, entre los cuales tenemos:

a.-) Manómetros del tipo abierto; con una superficie atmosférica en un brazo y capaz de medir presiones manométricas.

b.-) Manómetros diferencial; sin superficie atmosférica y que sólo puede medir diferencias de presión.

Manómetros Abiertos:

Las etapas recomendadas en la resolución de problemas de manómetros abiertos son:


Trazar un bosquejo del manómetro, aproximadamente a escala.


Tamar una decisión respecto al fluido en que se expresarán las unidades de carga.


Partiendo de la superficie atmosférica del manómetro como punto de carga de presión conocida, numérense , en orden los niveles de contacto de fluidos de diferentes pesos específicos.


A partir de la carga de presión atmosférica, pásese de un nivel a otro, sumando o restando las cargas de presión al reducirse o aumentarse la elevación, respectivamente, considerando los pesos específicos de los fluidos.

Manómetros Diferencial:

Las etapas o pasos que se utilizan en el cálculo de diferencia de presiones son:


Numero de "puntos estratégicos" indicados por los niveles de contacto de los fluidos. Se requiere cierta práctica para escoger los puntos que permitan los cálculos más sencillos.


A partir de la carga de presión incógnita P/ h en uno de los puntos extremos, escríbase una suma algebraica continua de cargas , pasando de un punto a otro e igualando la suma continua a la carga incógnita P / h en el otro extremo.


Resuélvase la ecuación para la diferencia de cargas, de presión y redúzcase a diferencias de presión si se desea.

Preóstatos:


Diafragma: muy precisos, presiones bajas.


Tubo Bourdon: muy precisos, presiones altas.


Membrana: bajo pecio.


Pistón: muchos ciclos y larga vida.


Membrana – Pistón: muchos materiales.


Electrónicos.

Rangos:


Vacío: punto de ajustes desde –1mm cda a –1 bar de vacío.


Muy baja presión: puntos de ajuste desde +1mm cda a + 20 mm cda.


Baja y alta presión: puntos de ajustes desde +10mm cda a +1250 bar.


Presión diferencial: puntos de ajustes desde +/-1mm cda a 420 bar.

Protecciones:


Intemperie, antideflagrantes, ambientes corrosivos y seguridad intrínseca.

Aplicaciones:

Hidráulica (agua/aceite), neumática, marina / offshore, aire acondicionado y refrigeración, electromedicina, control de procesos, sistema de recogida de datos, alarmas, seguridades y regulación, edificios inteligentes.

Reguladores de Presión:

Los reguladores de presión son aparatos de control de flujo diseñados para mantener una presión constante aguas a bajo de los mismos. Éste debe ser capaz de mantener la presión, sin afectarse por cambios en las condiciones operativas del proceso para el cual trabaja. La selección, operación y mantenimiento correcto de los reguladores garantiza el buen desempeño operativo del equipo al cual provee el gas.

Reguladores – Reductores:

Los reguladores reductores de presión son equipos de control de flujo diseñados para mantener una presión constante aguas debajo de ellos, independientemente de la variaciones de presión a la entrada o los cambios de requerimiento de flujos. La "carcaza" y los mecanismos internos que componen un regulador, automáticamente controlan o limitan las variaciones de presión a un valor previamente establecido.

Existen diferentes, marcas, estilos y aplicaciones para la industria del Gas Metano. Algunos tipos están contenidos por contenedores autocontrolados que operan midiendo la presión de línea y manteniéndola en el valor fijado, sin necesidad de fuentes externas de energía. Otros modelos requieren de una fuente externa para ejecutar su función de control de la presión.

Éste suplemento muestra los principios de funcionamiento de los reguladores de Gas Metano, sus dos grandes grupos: los "auto operados" y los "pilotados"; así como información importante que facilitará la selección del equipo ideal para cada aplicación.

Funcionamiento de los Reguladores de Presión:

Un regulador es básicamente una válvula de recorrido ajustable conectada mecánicamente a un diafragma. El diafragma se equilibra con la presión de salida o presión de entrega y por una fuerza aplicada al lado contrario, a la cara que tiene contacto con la presión de salida. La fuerza aplicada al lado opuesto al diafragma puede ser suministrada por un resorte, un peso o presión aportada por otro instrumento denominado piloto.

El piloto es por lo general, otro regulador más pequeño o un equipo de control de presión.

Los reguladores auto – operados funcionan bajo el principio de equilibrio de fuerzas. Esencialmente, las fuerza aplicadas en la zona de alta presión (Pe), aguas arriba, se equilibran o balancean con las fuerzas de la zona de baja presión (Ps), aguas abajo. Este equilibrio de fuerzas es causada por la distribución de la energía (presión)en áreas desiguales, de acuerdo a la siguiente ecuación:

F = P.A (Eq.1)

Donde;

F = Fuerza (Lbf) ó (Nw)

A = Area (In²) ó (m²)

P = Presión (Lbf / in²) ó (Kpa)

De acuerdo a esto (Eq.1), la fuerza que actúa en la zona de baja presión, se distribuye en una superficie más grande que la fuerza que se aplica en la zona de alta presión. Debido a la diferencias de áreas 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 presión aguas abajo, se introduce una tercera fuerza en la ecuación, esta fuerza es llamada fuerza de control, ejercida por un resorte o artefacto que suministra una presión o energía adicional. En el caso del regulador esquemático la fuerza de control la suministra un resorte y se considera como parte de la fuerza de apertura. El equilibrio matemático de fuerza se expresaría de al siguiente manera.

Fentrada + Fresorte = Fsalida (Eq.3)

El equilibrio de fuerzas de apertura y cierre de la válvula 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 presión de entrada permanece constante los cambios en la presión de salida son compensados por cambios en la fuerza que aplica el resorte, logrando así el balance.

La fuerza ejercida por el resorte se expresa con la siguiente ecuación, conocida como "Ley de Hooke".

F = -K . X (Eq.4)

Donde

F = Fuerza (lbf) ó (Nw)

K = Constante de elasticidad del resorte (Lbf / in) ó (Nw / m)

X = Deformación del resorte, (in) ó (m)

A medida que el vástago de la válvula 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 presión de entrega.

Answer 3

Un manoscopio o manómetro es un instrumento de medición que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los metálicos.

Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquido manométrico el mercurio, 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 presión 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 manómetro es de tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presión atmosférica p0 en la ecuación:

p = p0 ± ρ.g.h

Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por p = ρ.g.h. Los manómetros de este segundo tipo permiten, por sus características, la medida de presiones elevadas.

En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.

Answer 4

Dependiendo sí es de Hg o metálico.
Un manometro de mercurio es un dispositivo en yn tubo de vidrio en forma de U que está conecctado al recipiente presurizado. La presión del recipiente hace subir o bajar al mercurio para equilibrar las presiones, por un lado la que se encuentra en el tanque y por otro lado la ejercida por la columna de mercurio (P = densidad*gravedad*h)

Sí se trata de un manómetro metálico, hay una lámina ondulada o tubo en espiral conectada al recipiente presurizado. Esta espiral se deforma por los cambios de presión y comunica sus movimientos a un sistema de engranes y palancas, leyendose la presión en una escala graduada.

Answer 5

Los manómetros tienen por dentro un tubo curvado, al meterle un fluido a presión, esa curvatura tiende a enderezarce, al hacer ese movimiento mueve una cremallera la cual mueve un engrane, a ese engrane está adosada una aguja que es la que indica la cantidad que se movió sobre una escala, esa escala está calibrada en unidades de presión, bar, psi, kg/m2, atm.


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Answer 6

Variación de la presión con la profundidad
Medida de la presión

Experiencia de Torricelli

Actividades


Variación de la presión con la profundidad
Consideremos una porción de fluido en equilibrio de altura dy y de sección S, situada a una distancia y del fondo del recipiente que se toma como origen.



Las fuerzas que mantienen en equilibrio a dicha porción de fluido son las siguientes:

El peso, que es igual al producto de la densidad del fluido, por su volumen y por la intensidad de la gravedad, (r Sdy)g.
La fuerza que ejerce el fluido sobre su cara inferior, pS
La fuerza que ejerce el fluido sobre su cara superior, (p+dp)S
La condición de equilibrio establece que

(r Sdy)g+pS=(p+dp)S

dp=-r gdy

Integrando esta ecuación entre los límites que se indican en la figura


Si el punto B está en la superficie y el punto A está a una profundidad h. La ecuación anterior se escribe de forma más cómoda. Ahora, p0 es la presión en la superficie del fluido (la presión atmosférica) y p la presión a la profundidad h.

p=p0+r gh




Medida de la presión. Manómetro
Para medir la presión empleamos un dispositivo denominado manómetro. Como A y B están a la misma altura la presión en A y en B debe ser la misma. Por una rama la presión en B es debida al gas encerrado en el recipiente. Por la otra rama la presión en A es debida a la presión atmosférica más la presión debida a la diferencia de alturas del líquido manométrico.
p=p0+r gh




Experiencia de Torricelli
Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h=0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p=0, y sabiendo la densidad del mercurio es 13.55 g/cm3 ó 13550 kg/m3 podemos determinar el valor de la presión atmosférica.





Actividades
Con este applet se puede comprobar la ecuación fundamental de la estática de fluidos, es decir, que la presión varía linealmente con la altura. Al mismo tiempo, podemos ver como funciona un manómetro.

Se conecta un tubo por un extremo a un manómetro y por el otro a un elemento o cápsula de presión consistente en un cilindro de metal con un diafragma de goma, dispuesto para medir la presión hidrostática. El elemento de presión se introduce en el fluido a una profundidad h. En la práctica real, el elemento de presión se puede girar a fin de demostrar que la presión solamente depende de la posición, pero es independiente de la dirección en la que se mide.

En el applet podemos seleccionar uno de los fluidos cuyas densidades se recogen en la tabla y a continuación se pulsa en el botón titulado Nuevo.

Sustancia Densidad (kg/m3)
Agua 1000
Aceite 900
Alcohol 790
Glicerina 1260
Mercurio 13550

La última sustancia es el líquido manométrico, el mercurio.

Arrastramos con el puntero del ratón el elemento de presión, señalado por una flecha de color rojo hasta la profundidad deseada. Podemos leer en el manómetro la presión, o también en la gráfica de la derecha, donde se representa la profundidad en el eje vertical y la presión en el eje horizontal.

Ejemplo:

Supongamos que el fluido es agua. Bajemos la cápsula de presión arrastrando con el puntero del ratón la flecha roja hasta una profundidad de 60 cm. La presión debida a la altura de fluido es



El manómetro marca 2.2 cm por ambas ramas, que corresponde a una presión de



Como el manómetro está abierto por el otro extremo, no nos mide la presión total (atmosférica más la altura de fluido) sino solamente la presión debida al fluido.

Como vemos en la gráfica de la derecha a la profundidad de 60 cm le corresponden algo menos de 106000 Pa, que corresponden a la presión atmosférica (aproximadamente 100000 Pa) más la presión debida a la altura de la columna de fluido (6000 Pa).

La gráfica de la derecha está trazada de forman no usual, ya que la presión (variable dependiente) debería estar en el eje vertical y la altura (variable independiente) en el eje horizontal. La gráfica por tanto nos muestra la dependencia lineal de la presión p con la profundidad h.

p=p0+r gh



Arrastrar con el puntero del ratón la flecha de color rojo