Tudo Sobre Manômetros – o Que Eles São e Como Eles Funcionam

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Manômetros são instrumentos de precisão que são utilizados para medir a pressão, qual é a força exercida por um gás ou líquido por unidade de área de superfície devido aos efeitos do peso do gás ou líquido de gravidade. Dependendo do tipo e da forma como são configurados, os manómetros podem ser configurados para fornecer uma medição de diferentes valores de pressão. Um tipo comum de manômetro com o qual a maioria das pessoas estão familiarizadas é aquele que médicos e profissionais de saúde usam para medir e monitorar a pressão arterial de um paciente. Este tipo de manômetro é chamado de esfigmomanômetro.este artigo descreverá os diferentes tipos de manómetros, explicará como funcionam, apresentará as suas aplicações e discutirá as considerações dos factores de correcção utilizados para os manómetros.

definições de pressão

é útil rever alguns princípios básicos que se relacionam com a pressão. A pressão é uma medida da quantidade de força (F) que é exercida por unidade de área (A):

A unidade de medida de pressão é, portanto, um valor de força dividido pelo quadrado valor de distância. Em unidades métricas, a unidade medida para pressão é Newtons/(metro)2, conhecido como Pascal (Pa). Outras unidades de pressão comuns de medida incluem libras por polegada quadrada (psi), milibares, atmosferas (atm), milímetros de mercúrio (mm Hg), e polegadas de água (em H2O).a pressão pode ser representada em três categorias específicas: pressão absoluta pressão diferencial pressão absoluta pressão diferencial pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão absoluta pressão zero de vácuo. A pressão de Gauge está apresentando a diferença entre o valor medido da pressão e a pressão atmosférica local (pense em termos de um manómetro de pressão de Pneu). A diferença de pressão é usada para descrever fazer uma medição que é a diferença entre dois níveis de pressão (desconhecidos), onde não há uma pressão de referência sendo especificada, mas medir a quantidade de pressão pela qual os dois diferem ainda é importante.por conseguinte, a pressão total ou absoluta pode ser definida em termos de pressão gauge e pressão atmosférica, como se segue::

Tipos de Manômetros

Manômetros podem ser classificados como sendo de dois tipos principais, manômetros analógicos e digitais, manômetros, cada um dos quais são discutidos abaixo.os manómetros analógicos e a forma como funcionam os manómetros analógicos utilizam um fluido contido num tubo em forma de U e que funciona segundo o princípio do equilíbrio hidrostático. O fluido no tubo deve assentar em altura igual a cada perna do tubo quando ambas as extremidades estão abertas à pressão atmosférica. Mas se a pressão positiva é aplicada a uma das pernas do tubo em forma de U, então o nível de líquido cai nessa perna e sobe na outra perna. Isto porque a pressão forçará o fluido a cair em uma perna e subir na outra até que o peso da coluna de fluido que resulta da pressão aplicada é suficiente para se opor a esse valor de pressão. Assim, a distância vertical entre o nível do fluido nas duas pernas do tubo representa uma medida da quantidade de pressão a ser aplicada. Estes tipos comuns de manómetros analógicos são referidos como Manómetros de tubos U. O valor de pressão (P) observado é uma função da altura (h) e densidade (ρ) do fluido utilizado no manômetro, o valor (g) representando a constante gravitacional.

Outro tipo de manômetro analógico é bem o tipo de manômetro, por vezes referido como uma cisterna manômetro. O manômetro tipo poço é como o estilo tubo U, a diferença é que uma das pernas do U tem uma área transversal que é muito maior do que a da segunda perna. Este arranjo resulta em um movimento menor do nível do fluido na perna maior quando exposto à pressão, efetivamente permitindo o uso de uma única escala para ler para obter o valor da pressão, em oposição a duas escalas no estilo U tube.Manómetros inclinados, como o nome indica, são concebidos com um tubo que não se senta verticalmente, mas sim num ângulo raso em relação ao plano horizontal. Este projeto permite que uma quantidade relativamente pequena de mudança de pressão seja observada pelo instrumento, oferecendo assim maior sensibilidade e resolução.outro tipo de manômetro é chamado de manômetro absoluto. Os manómetros absolutos utilizam uma perna selada que permite que apenas uma perna do tubo manómetro seja exposta à pressão exterior. No lado selado, existe uma condição de vácuo que representa a pressão zero absoluta selada por uma coluna de mercúrio. O manómetro mede, portanto, a pressão absoluta em vez de medir a pressão ou a pressão diferencial. Este tipo de manômetro pode ser tanto o estilo do tubo U descrito acima. Barômetros de mercúrio que medem a pressão atmosférica são um exemplo comum de um manômetro absoluto.vários fluidos são utilizados em manómetros analógicos. Fluidos comuns são mostrados na Tabela 1, abaixo, que são por vezes referidos como fluidos manométricos. Ao mudar o fluido usado, a precisão, alcance e sensibilidade do manômetro analógico pode ser variada. Fluidos com densidades mais elevadas do que a água fornecem intervalos mais altos, mas resoluções mais baixas. Da mesma forma, reduzir a densidade do fluido manométrico, também chamado de fluido indiciador, irá diminuir a gama de pressão, mas aumentar a sua sensibilidade.

Table 1-Examples of Indicating Fluids for Use in Manometers

* Specific gravity represents the ratio of the fluid’s density relative to the density of water.

Indica Fluido

faixa de Temperatura

a Gravidade Específica*

de Alta Pureza de Mercúrio

-30oF – 200oF

13.54 @ 71.6oF

Red Oil #827

40oF – 120oF

0.827 @ 60oF

Red Unity Oil # 100

30oF – 100oF

1.00 @ 73oF

Green Concentrate #1000

40oF – 120oF

1.000 @ 55oF

Acetylene Tetrabromide

40oF – 100oF

2.95 @ 78oF

Dibutyl Phthalate

20oF – 150oF

1.04 @ 80oF

Digitais, Manômetros e Como Eles Funcionam

manômetros Digitais, também conhecido como electronic manômetros, não dependem de Hidrostática Equilíbrio dos fluidos para determinar a pressão. Em vez disso, eles contêm um transdutor de pressão, um dispositivo que pode converter um nível de pressão observado em um sinal elétrico cujo valor característico é proporcional, ou um proxy para, a magnitude da pressão. A parte elástica do transdutor deflecte sob pressão e essa deflexão é então convertida para um valor de um parâmetro elétrico que pode ser detectado e calibrado para uma leitura de pressão. Transdutores de pressão normalmente fazem uso de um dos três tipos de parâmetros elétricos – resistivos, capacitivos ou indutivos.transdutores resistentes

1. resultam na deformação da resistência eléctrica de um gabarito de estirpes.
2. transdutores capacitivos dependem de mudanças no valor da capacitância observada resultante da deformação que muda a posição relativa das duas placas de um capacitor.os transdutores indutivos indutivos utilizam a deformação da porção elástica para alterar o movimento linear de um núcleo ferromagnético ligado dentro de uma bobina ou indutor. Este movimento varia a corrente eletromagnética induzida gerada na bobina.

para realizar medições em pressões muito baixas, existem outros tipos de estilos de transdutores de pressão utilizados, incluindo um Pirani gauge, um termopar transdutor de tipo, e um manómetro de ionização. Manómetros de baixa pressão também são chamados micromanómetros.manómetros digitais algumas vantagens sobre modelos analógicos. Manómetros digitais:

• são portáteis em tamanho, pesam menos e apresentam visores fáceis de ler.
• pode interagir com um computador ou programável controlador lógico (PLC).
• não dependem do uso de fluidos manométricos, alguns dos quais (mercúrio, por exemplo) podem ser tóxicos.
• não estão sujeitos a questões relacionadas com propriedades do fluido que podem afetar a precisão das medições.
• pode corrigir desvios das condições padrão através de programação de software.

Uma vez que não são um padrão primário, no entanto, requerem calibração periódica em relação a um padrão primário.os manómetros analógicos que dependem das propriedades dos fluidos estão sujeitos à necessidade de correcções. A densidade dos Fluidos não é constante com a temperatura e a força do campo gravitacional varia em função da elevação acima do nível do mar e da latitude. Estes factos exigem a utilização de metodologias de correcção e a necessidade de estabelecer referências-padrão para que possa ser estabelecida e acordada uma definição de pressão. A referência 5 contém uma explicação completa das metodologias que se aplicam a estas correções, que são apresentadas apenas brevemente aqui.correção da densidade do fluido-ajusta – se pelo fato de que a densidade do fluido indicador não é constante com a temperatura

correção do campo gravitacional-ajusta-se para a variação da força do campo gravitacional a uma dada altitude e latitude, em relação ao seu valor ao nível do mar e 45.54oN lattitude

Correção para a Pressão da Cabeça – ajusta para o diferencial entre o fluido coluna densidade e da pressão média da mesma altura

Correção de Alterações de Escala – ajusta-se para o fato de que o marcado escala de gradações vai mudar a sua distância de separação devido à alteração da temperatura à qual a pressão de leitura é executado (esta, devido à expansão/contração térmica do material de que a escala é construída)

Correção para a Compressibilidade dos Fluidos – esta correção é aplicável principalmente em altas pressões qual a densidade do fluido pode mudar por causa de fluido de compressão

Outras correcções estas incluem a absorção de gás por parte do fluido, o que pode alterar a sua densidade, bem como o efeito capilar que afeta a forma como a leitura é interpretado a partir da escala

Como Manômetros São Utilizados

Manômetros são utilizados em uma variedade de indústrias e pode medir pressão e vazão. As utilizações comuns incluem::monitorização das condições meteorológicas e atmosféricas monitorização da pressão dos gases em sistemas de tubagem medições do fluxo de fluidos medições fisiológicas tais como pressão arterial operações dos sistemas de monitorização do compressor Para obter informações sobre outros produtos, consulte os nossos guias adicionais ou visite a plataforma de Descoberta do Fornecedor Thomas para localizar potenciais fontes de fornecimento ou ver detalhes sobre produtos específicos. fontes:

1. https://www.enotes.com/homework-help/how-does-manometer-work-what-its-purpose-how-can-531462
2. https://sciencing.com/do-manometers-work-5187684.html
3. https://www.brighthubengineering.com/marine-engines-machinery/106548-using-a-u-tube-manometer-for-measuring-fluid-and-gas-pressures/
4. https://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Manometer/Manometer.html
5. https://www.meriam.com/assets/eng/050-MHB-1.pdf https://sciencestruck.com/manometer-working-principle-types-applications
6. http://www.dwyer-inst.com/DC/HVACCatalog/
7. http://www.validyne.com/blog/simplicity-accuracy-nothing-beats-pressure-manometer/
8. https://sciencing.com/inclined-manometer-advantages-8761430.html
9. https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN1573.pdf?&srch=1
10. https://www.surecontrols.com/how-low-pressure-transducers-work/
11. https://www.fierceelectronics.com/components/manometer-basics

Outras Pedras de Arte

• a Medição do Ponto de Orvalho
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