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Manómetros

Los manómetros son los instrumentos utilizados para medir la presión de fluidos (líquidos y gases). Lo común es que ellos determinen el valor de la presión relativa, aunque pueden construirse también para medir presiones absolutas.

Todos los manómetros tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión, este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes.
 
Cuando el aparato de medición sirve para medir presiones que cambian muy rápidamente con el tiempo como por ejemplo, dentro del cilindro del motor de combustión interna, recibe el nombre de transductor (que no será tratado aquí), reservándose el nombre de manómetro para aquellos que miden presiones estáticas o de cambio lento.
Contenido del artículo
Manómetros de tubo U
Manómetro de tubo de Bourdon
Manómetros de fuelle

Hay muchas maneras de convertir los valores de presión en otra magnitud cambiante que pueda convertirse en el movimiento de una aguja indicadora o en un número en una pantalla digital pero los mas comunes son:

Manómetros de tubo U

La figura 1 muestra un esquema del manómetro de tubo U. Está formado por un tubo de vidrio doblado en forma de U lleno parcialmente con un líquido de densidad conocida, uno de sus extremos se conecta a la zona donde quiere medirse la presión, y el otro se deja libre a la atmósfera. La presión ejercida en el lado de alta presión, produce el movimiento del líquido dentro del tubo, lo que se traduce en una diferencia de nivel marcado como h. Esta altura h dependerá de la presión y de la densidad del líquido en el tubo, como la densidad se conoce, puede elaborarse una escala graduada en el fondo del tubo U calibrada ya en unidades de presión.

De este tipo de manómetro surgieron las unidades donde la presión se caracteriza por una unidad de longitud (el valor de h) seguido de la naturaleza del líquido utilizado, por ejemplo, milímetros de agua, pulgadas de mercurio etc.

Estos manómetros pueden medir también presiones menores que la atmosférica (vacío), la diferencia es que la columna de líquido ascenderá en el lado de baja presión.
Manómetro de tubo U

Figura 1. Tubo U

Manómetros de tubo de Bourdon

Estos manómetros tienen un tubo metálico elástico, aplanado y curvado de forma especial conocido como tubo de Bourdon tal y como se muestra en la figura 2 en rojo. Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión, por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y este desplazamiento mueve un juego de palancas y engranajes que lo transforman en el movimiento amplificado de una aguja que indica directamente la presión en la escala.

La figura 3 anima este efecto de manera imprecisa pero que sirve para comprender el funcionamiento.

animado

Figura 3. El manómetro de Bourdon en funcionamiento

Manómetro de Bourdon

Figura 2. Manómetro de Bourdon


Manómetros de fuelle

Los manómetros de fuelle tienen un elemento elástico en forma de fuelle (como el acordeón) al que se le aplica la presión a medir, esta presión estira el fuelle y el movimiento de su extremo libre se transforma en el movimiento de la aguja indicadora como se muestra en la figura 3 de manera esquemática.

Una variante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafragma, en este caso la presión actúa sobre un diafragma elástico el que se deforma y la deformación se convierte en el movimiento del puntero indicador.

La figura 4 muestra un esquema mas terminado de un manómetro donde una cápsula elástica funciona como elemento sensor de la presión.

esquema
Figura 4. Manómetro de fuelle

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Manómetro de fuelle

Figura 3. Manómetro de fuelle