Tipos de manometros
La unidad de medida de la presión y del vacío es:
- En el S.I., el Pascal (Pa) que es la fuerza de un Newton (N) sobre una superficie de 1 metro cuadrado (m2); 1 Pa = 1 N/m2 o 0,000010197 kg/cm2. Al ser tan pequeña, que se usa:
- El kiloPascal (kPa) = 1.000 Pa;
- 1,0 kg/cm2 o 98,066 kPa.
- El megaPascal (mPa) = 1.000.000 Pa.
- También se utiliza un múltiplo de Pascal que es el bar = 100.000 Pa = 105 Pa.
- Por otro lado tenemos que; 1 atmósfera estándar “at.s” = 1,013 bar.1 atmósfera técnica = 1kgf/cm2= 0,98 bar
- En el sistema anglo-americano la unidad más usual es el PSI (pound square inch) o libra por pulgada cuadrada, si bien, también se utiliza la atmósfera.
La presión que interesa medir en la industria de procesos, es la que existe en el interior de tuberías y equipos; es decir, la presión causada por fluidos en el interior de elementos de la instalación; los aparatos que se utilizan para realizar esa medición son:
- Manómetros.
- Vacuométros.
- Manovacuómetros.
- Hidrómetros.
El llamado manómetro o tubo de Bourdon, es un tubo metálico aplastado y hueco al que llega directamente el fluido; al aumentar la presión, el tubo tiende a estirarse, y ese movimiento se transmite en el extremo libre a un mecanismo de cremallera y piñón (C), o de biela/manivela (B) que acciona la aguja indicadora. Puede estar calibrado al vacío (vacuómetro) o para presión (manómetro). Una variante es cuando el tubo se enrolla en espiral (muelle tubular); se emplea en gases, líquidos y vapores; es de cobre para presiones entre -1,0 y 60,0 kgf/cm2 y de acero para presiones desde 30,0 a 4.000,0 kgf/cm2.
En el manómetro de membrana, o de Schaffer, la presión de fluido se ejerce sobre una membrana, que acciona el mecanismo de la aguja indicadora, bien sea por cremallera y piñón (C), o por biela y manivela, como se observa en el esquema. Estos manómetros sólo se pueden emplear desde ± 1,0 hasta +30,0 kgf/cm2, estando especialmente indicados para baja presión, hasta 2,0 kgf/cm2 y fluidos viscosos.
Cuando se utiliza un fluido transmisor, combinando los dos fundamentos; Bourdon y Schaffer, como en esquema adjunto, se pueden utilizar para presiones de hasta 500,0 kgf/cm2.
El llamado manómetro de muelle de cápsula, o fuelle, es muy similar al de membrana, pero sólo se utiliza para presiones y depresiones pequeñas, de 20 a 6.000 mm.c.a., y son más precisos que los tipos anteriores, tanto que se utiliza este tipo de cápsulas en los altímetros.
Todos los tipos de aparatos de medida anteriormente descritos, pueden, o no, tener un muelle de oposición para graduación o recuperación; cuando se desee gran precisión debe emplearse el tipo de fuelle encapsulado; los manómetros miden la presión relativa, aunque existen tipos calibrados que dan la presión absoluta.
La escala puede venir dada en kgf/cm2, m.c.a., mm.c.a. y otras unidades menos usuales; cuando vienen calibrados en m. c. a., se le denominan «hidrómetros », y se utilizan para conocer el nivel de llenado de una instalación de gravedad.
Debe instalarse siempre un mecanismo protector del aparato de medida, que puede ser el llamado “rabo de cerdo”; así se protege al aparato de las dilataciones y del calor del fluido; asimismo debería instalarse entre la tubería, o equipo, y el manómetro, una válvula, para evitar las variaciones, o choques de presión, que perjudicarían el mecanismo del aparato. Si durante el servicio, no pudiese evitarse la existencia de golpes de presión, deben emplearse manómetros con glicerina, porque amortigua el golpe brusco de la variación de presión.
Debe emplearse el tamaño de esfera correcto para su fácil lectura y utilizarse la escala adecuada a la presión de trabajo teniendo en cuenta que la presión de trabajo no debe pasar de 2/3 de la graduación de la esfera cuando la presión sea constante y cuando haya mucha variación de presión, la de trabajo no debe superar la mitad de la graduación de la esfera.
