Manômetro

Definição

Um manômetro é um dispositivo para medir pressões.

Um manômetro simples comum consiste em um tubo de vidro em forma de U preenchido com um pouco de líquido. Normalmente, o líquido é mercúrio devido à sua alta densidade.

Manômetro – Instrumento

Os manômetros são instrumentos de precisão usados para medir a pressão, que é a força exercida por um gás ou líquido por unidade de superfície, devido aos efeitos do peso desse gás ou líquido da gravidade.

Dependendo do tipo e de como são configurados, os manômetros podem ser configurados para fornecer uma medição de diferentes valores de pressão.

Um tipo comum de manômetro com o qual a maioria das pessoas está familiarizada é aquele que médicos e profissionais médicos usam para medir e monitorar a pressão sanguínea de um paciente.

Esse tipo de manômetro é chamado de esfigmomanômetro.

O que é um manômetro?

Um manômetro é um dispositivo para medir a pressão.

Pode ser a pressão atmosférica ou a pressão de um gás ou líquido. Existem muitos tipos de dispositivos de manômetro de pressão, incluindo manômetros mercuriais e manômetros digitais.

Um simples manômetro de mercúrio pode ser feito usando um tubo de vidro. O tubo é selado em uma extremidade e, em seguida, o mercúrio é colocado no tubo de modo que não exista ar na extremidade selada do tubo.

O tubo é então dobrado em forma de U, com a extremidade selada no topo de um ramo do U e a extremidade aberta no topo do outro ramo do U.

À medida que o mercúrio no tubo se move para o fundo da forma em U, um vácuo resulta na extremidade selada do tubo. Nesta extremidade do tubo, não há ar para produzir uma pressão descendente no mercúrio.

A extremidade aberta do tubo pode então ser exposta ao ar ou gás, cuja pressão deve ser medida.

A diferença na altura do mercúrio nos dois lados do manômetro fornece a medição que pode permitir que a pressão do gás seja determinada.

Como essa maneira de medir a pressão foi usada nos primeiros dias da pesquisa em física, a pressão foi especificada em unidades de “milímetros de mercúrio” (mm Hg).

Uma medição de pressão de 1 mm Hg refere-se à pressão que resultará em uma diferença de um milímetro no tubo do manômetro de mercúrio.

Os físicos modernos têm um novo nome para a medição da pressão, chamado torr.

Uma torr de pressão é igual a 1 mm Hg.

Além de realizar medições de pressão, um manômetro também pode ser usado para medir a velocidade na qual uma corrente de ar está fluindo.

O ar em movimento cria uma região de pressão mais baixa que o ar atmosférico normal.

A extremidade aberta de um manômetro de gás pode ser colocada em uma área de fluxo de ar para determinar a velocidade do ar em movimento, medindo como a pressão muda.

Para aplicações modernas de medição de pressão, um manômetro digital é frequentemente usado.

Na medicina, manômetros podem ser usados para medir a pressão sanguínea, e pequenos manômetros podem ser usados para monitorar a pressão nas vias aéreas de um paciente.

Os manômetros também são usados em muitos ambientes industriais, em aviônicos e em previsão do tempo.

O que é um manômetro digital?

A maioria das unidades de manômetros digitais funciona medindo e comparando os pesos de fluidos ou gases entre duas pressões diferentes.

Qualquer equipamento que dependa de um líquido ou gás para operar exige uma certa quantidade de pressão para funcionar sem problemas. Os manômetros detectam a pressão do líquido, às vezes em um tubo em forma de U.

Muitas vezes, com inúmeras configurações e recursos de leitura, esses dispositivos ajudam a isolar problemas de pressão nos sistemas, desde propano e gás natural até churrasqueiras no quintal.

Às vezes, eles são empregados para solucionar problemas de sistemas de ventilação de aquecimento e ar condicionado e uma variedade de sistemas pneumáticos ou de gás de baixa pressão.

As pressões são tipicamente medidas em termos de libras por polegada quadrada e podem ser exibidas digitalmente ou usando um medidor ou polegadas da coluna de água.

Outras leituras podem incluir unidades de pressão como pascal (Pa) e milibares (mbar). Os dispositivos normalmente operam dentro de faixas especificadas de pressão, temperatura e materiais.

As unidades de manômetro digital podem relatar medições positivas, negativas ou diferenciais entre pressões e, às vezes, até leituras de fluxo com a integração de um anemômetro.

Alguns produtos de manômetro digital podem fornecer informações em unidades imperiais e métricas.

O equipamento de manômetro digital opera com um princípio científico simples, porém preciso, de deslocamento de fluido. Em um manômetro tradicional do tipo tubo em U, a água enche um tubo na forma de um U.

Conectar uma extremidade a uma linha de gás introduz pressão de gás no tubo que desloca a água. A altura em que a água sobe na outra extremidade é medida em uma balança.

Esse princípio pode ser reproduzido eletronicamente e é tão confiável que esses dispositivos costumam ser usados para calibrar equipamentos mais avançados.

Em termos de design, muitas unidades de manômetros digitais são portáteis, geralmente com eletrônica digital e lembrando cronômetros digitais ou portáteis, controles remotos no estilo de TV com leituras alfanuméricas.

Suas funções são tipicamente dispostas em um arranjo simples de alguns botões para uma interface amigável. As leituras podem apresentar vários graus de legibilidade, tamanho da fonte ou iluminação traseira para uso em ambientes com pouca luz. As unidades podem funcionar de forma independente ou acopladas através de cabos ou berços.

Eles podem estar disponíveis com o auxílio do software do driver para permitir a análise do computador.

Os dispositivos freqüentemente apresentam conectores de saída dupla, geralmente na parte superior da unidade.

Alguns produtos de manômetros digitais são conectados por meio de um único conector ou cabo de saída ou podem transmitir suas informações sem fio.

Os dispositivos analógicos tradicionais contam com medidores medidos ou escalas no estilo termômetro.

Outros são integrados às máquinas de verificação de pressão arterial de autoatendimento, como as encontradas em lojas de varejo ou farmácias.

As unidades fixas e portáteis são usadas em laboratórios ou podem ser utilizadas em campo para testes de instalações e equipamentos em propriedades residenciais ou comerciais.

O que é um manômetro de mercúrio?

Um manômetro de mercúrio é um tubo vertical de vidro ou plástico cheio de mercúrio líquido usado para medir a pressão dos gases.

Existem versões aberta e fechada, com a diferença de que um manômetro de tubo fechado possui um vácuo acima do mercúrio na extremidade fechada, enquanto o tubo aberto está aberto ao ar.

Os manômetros abertos medem a diferença de pressão entre o gás que está sendo amostrado e o ar ambiente. Os dispositivos de tubo fechado medem a pressão absoluta do gás amostrado pela altura do mercúrio no tubo.

A aplicação mais típica de mercúrio é em manômetros fechados, devido à natureza tóxica do mercúrio. Embora o mercúrio seja um líquido à temperatura ambiente, ele libera vapor que pode ser perigoso para os seres humanos por um período de tempo. É importante conter o mercúrio em um sistema fechado para evitar qualquer reação adversa, e um dispositivo de tubo fechado permite que o mercúrio seja usado com risco mínimo.

Medir a pressão atmosférica e barométrica é comum em pesquisas de laboratório. Balanças móveis montadas ao longo da coluna do manômetro permitem que o usuário ajuste as diferenças de pressão local.

Isso é feito definindo uma escala zero na extremidade aberta da coluna alinhada com o nível de mercúrio. Uma atmosfera padrão usada como referência de pesquisa é 760 milímetros (29,92 polegadas) de mercúrio, razão pela qual as observações meteorológicas normalmente mostram a pressão atmosférica nessas unidades.

Os manômetros abertos são frequentemente usados para medir fluxos em sistemas de ar condicionado ou na construção de dutos em um sistema de ventilação.

Inserir uma sonda no fluxo de ar afetará a altura do mercúrio na coluna do manômetro. Essa altura pode ser calibrada e usada para medir a queda de pressão, que pode ser usada para calcular as taxas de fluxo.

O uso de válvulas para fechar o manômetro de mercúrio quando ele não está sendo usado pode minimizar a exposição ao mercúrio em manômetros abertos.

Um manômetro de mercúrio requer manutenção ocasional, porque o mercúrio líquido vaporiza e oxida lentamente em contato com o ar.

A vaporização e a necessidade de manusear e substituir o mercúrio levaram à substituição do mercúrio por óleos, álcoois ou água. Esses materiais também vaporizam em taxas diferentes, e alguns líquidos do manômetro podem reagir com os gases que estão sendo medidos. Antes de usar um manômetro, os usuários podem verificar a compatibilidade do fluido com os gases que serão medidos.

O que é um manômetro diferencial?

Um manômetro diferencial simples consiste em um tubo de vidro em forma de U no qual um líquido inerte é colocado. Quando os dois braços em forma de U são submetidos a pressões diferentes, os fluidos em seus respectivos tubos atingem alturas diferentes. A mudança de pressão de um lugar para outro pode ser determinada pela diferença na altura do fluido nos dois braços.

Os manômetros diferenciais podem variar de dispositivos simples o suficiente para serem construídos em casa a equipamentos eletrônicos com chips de computador e leituras digitais.

Quando as aberturas no topo de um manômetro diferencial são expostas à mesma pressão, pressão atmosférica, por exemplo, o líquido nos braços fica em alturas iguais. Quando outra pressão deve ser medida, a pressão do ar em um tanque de MERGULHO, por exemplo, a pressão do ar no tanque empurra o fluido no braço ao qual está ligado para baixo, enquanto o fluido no braço oposto sobe.

Para calcular a diferença de pressão entre o ar atmosférico e o ar do tanque, é medida a diferença entre a altura do fluido em cada braço. Maiores diferenças de pressão são medidas usando fluidos mais densos, como mercúrio, enquanto menores diferenças de pressão podem ser feitas com fluidos menos densos, como a água.

Quando um meteorologista fala de uma pressão barométrica de tantos milímetros (mm) de mercúrio, isso pode significar que a diferença de pressão entre o interior e o exterior de uma tempestade empurrará o mercúrio para cima por um tubo diferencial do manômetro nessa quantidade. Por exemplo, a pressão atmosférica, 14,7 libras por polegada quadrada (cerca de 101 kPa), empurrará o mercúrio para um tubo de 760 mm, enquanto a água subirá 33 pés. O olho de um furacão de categoria 5 a 13,3 psi (cerca de 93 kPa) elevará o mercúrio 690 mm, mas a água subirá 29,8 pés. A água sobe muito mais alto que o mercúrio mais pesado no braço do tubo em forma de U. Portanto, um simples manômetro para água seria muito maior do que aquele que usa mercúrio.

A diferença de pressão pode ser medida multiplicando o peso da coluna de fluido pela sua mudança de altura.

Um manômetro diferencial portátil deve usar mercúrio e outros fluidos indicadores de baixo ponto de congelamento, alta densidade. Os manômetros diferenciais digitais portáteis têm duas válvulas externas, cada uma das quais pode ser conectada a uma fonte de pressão.

Os manômetros digitais movidos a bateria são ativados por botão para produzir leituras em vários formatos diferentes.

Estão disponíveis cabos para conectar unidades portáteis a computadores para configurar resultados e projetar relatórios.

Fonte: faraday.physics.utoronto.ca/www.thoughtco.com/www.thomasnet.com/www.wisegeek.org/www.petropedia.com/www.thegreenbook.com/www.pce-instruments.com/socratic.org