Uno de los instrumentos de medida de presin ms tempranas es todava en uso amplio hoy debido a su precisin y simplicidad de operacin inherente. Es el manmetro de tubo en U, que es un tubo de vidrio en forma de U parcialmente lleno de lquido. Este manmetro tiene partes mviles y no requiere calibracin. Mediciones manometra son funciones de la gravedad y la densidad del lquido, las propiedades fsicas que hacen que el manmetro de tubo en U un estndar NIST para la exactitud.

Manmetros son los dos instrumentos de medicin de presin y estndares de calibracin. Van desde simples tubos en U y los pozos llenos de lquido a los instrumentos digitales porttiles con un interfaz de la computadora.Como se muestra en la Figura 1, con cada pierna de un manmetro de tubo en U expuesto a la atmsfera, la altura de lquido en las columnas es igual. El uso de este punto de referencia y la conexin de cada pata a una presin desconocida, la diferencia en alturas de columna indica la diferencia de presiones (vase la Figura 2).

La figura 1. Con las dos piernas de un manmetro de tubo en U abierto a la atmsfera o sometida a la misma presin, el lquido mantiene el mismo nivel en cada pierna, el establecimiento de una referencia cero.Figura 2. Con una mayor presin aplicada a la parte izquierda de un manmetro de tubo en U, el lquido disminuye en la pierna izquierda y se eleva en la pierna derecha. Las lquido se desplaza hasta la unidad de peso del lquido, segn lo indicado por h, equilibra exactamente la presin.

La relacin fundamental para la presin expresada por una columna de lquido es:

Ap = P2-P1 = gh (1)donde:Ap = presin diferencialP1 = presin en la conexin de baja presinP2 = presin en la conexin de alta presin = densidad del fluido que indica (a una temperatura especfica)g = aceleracin de la gravedad (en una latitud y elevacin especfica)h = diferencia de altura de las columnasLa presin resultante es la diferencia entre las fuerzas ejercidas por unidad de rea superficial de las columnas de lquido, con libras por pulgada cuadrada (psi) o newtons por metro cuadrado (pascales) como las unidades. El manmetro est tan a menudo utilizado para medir la presin que la diferencia de alturas de la columna es tambin una unidad comn. Esto se expresa en pulgadas o centmetros de agua o mercurio a una temperatura especfica, que se puede cambiar a unidades estndar de presin con una tabla de conversin.Todas las mediciones de la presin son diferenciales. La referencia puede ser cero presin absoluta (un vaco total), la presin atmosfrica (la presin baromtrica), u otra presin. Con una pierna de un manmetro abierto a la atmsfera (vase la figura 3A), la presin medida es la que excede la presin atmosfrica, que al nivel del mar es de 14,7 psi, 101,3 kPa, o 76 cm de Hg.

Figura 3. La presin manomtrica es una medida relativa a la presin atmosfrica y vara con la lectura baromtrica. Una medicin de presin manomtrica es positivo cuando la presin desconocida supera la presin atmosfrica (A), y es negativo cuando la presin desconocido es menor que la presin atmosfrica (B).Esta medicin se denomina presin manomtrica, y la relacin de una presin positiva se expresa por:presin absoluta = presin atmosfrica + presin manomtrica positiva (2)Para una presin negativa (vaco) de medicin (vase la Figura 3B), las alturas de columna inversa y la relacin se expresa por:presin absoluta = presin atmosfrica + presin manomtrica negativa (3)Estas relaciones de presin se muestran en la Figura 4.

Figura 4. Una representacin grfica de presin positiva y negativa indicador muestra el aspecto diferencial de todas las mediciones de presin, donde la presin manomtrica es la diferencia entre la presin absoluta y la presin atmosfrica.

Un manmetro puede ser diseado para medir directamente la presin absoluta. El manmetro en la Figura 5 mide la presin en comparacin a cero la presin absoluta en una pierna sellado por encima de una columna de mercurio. La forma ms comn de este manmetro es el barmetro de mercurio convencional que se utiliza para medir la presin atmosfrica. Con slo una conexin, esta configuracin puede medir presiones por encima y por debajo de la presin atmosfrica.

Variaciones sobre el manmetro U-Tube

La Figura 5. En un manmetro de tubo sellado, la referencia de presin es un vaco, o cero presin absoluta. La forma ms comn de un manmetro de tubo sellado es el barmetro de mercurio convencional que se utiliza para medir la presin atmosfrica.La presin diferencial es siempre la diferencia en alturas de columna, independientemente del tamao o la forma de los tubos. Como se muestra en la Figura 6A, las patas de ambos manmetros estn abiertos a la atmsfera y los fluidos que indican estn en el mismo nivel. Conexin de la misma presin a la pierna izquierda de cada manmetro hace que su nivel de bajar. Debido a la variacin en el volumen en las piernas manmetro, el lquido en cada columna se mueve una distancia diferente. Sin embargo, la diferencia entre los niveles de lquido en ambos manmetros es idntico (vase la Figura 6B).

Figura 6. La lectura de la presin es siempre la diferencia entre las alturas de fluidos, independientemente de los tamaos de tubo. Con ambas piernas manmetro abierto a la atmsfera, los niveles de lquido son el mismo (A). Con una presin positiva igual aplicada a una pierna de cada manmetro, los niveles de lquido difieren, pero la distancia entre las alturas de fluido es la misma

Llevar esta variacin en tamaos de tubo es an ms el manmetro de tipo bien (o depsito) (vase la Figura 7). A medida que se aplica presin a la fuente, el nivel cae ligeramente en comparacin con el aumento del nivel en la columna. Al compensar las graduaciones de escala de la columna para corregir la cada as, es posible hacer una lectura directa de la presin diferencial. Hay pautas de conexin colocados en manmetros de tipo as, en comparacin con el estilo de tubo en U:

Conectar presiones superiores a la atmosfrica al pozo; conectar presiones inferiores a la atmosfrica al tubo.Para las mediciones diferenciales, conecte la presin ms alta al pozo.Para manmetros pocillos planteado, la conexin as puede ser utilizado para las mediciones de calibre y de vaco.Una variacin del tipo bien manmetro es el tubo inclinado (o proyecto manomtrica) manmetro en la Figura 8. Con un tubo que indica inclinado, en 1. De una elevacin vertical se extiende sobre varios centmetros de longitud de la escala. El manmetro de tubo inclinado tiene mejor sensibilidad y resolucin de bajas presiones.

Fluidos de indicacinManmetros lquidos medir la presin diferencial mediante el equilibrio del peso de un lquido entre dos presiones. Lquidos ligeros como el agua puede medir pequeas diferencias de presin; mercurio u otros lquidos pesados se utilizan para grandes diferencias de presin. Por un fluido que indican 3 veces ms pesado que el agua, el rango de medicin de la presin es 3 veces mayor, pero la resolucin se reduce.

Fluidos que indica que puede ser de color de agua, aceite, bencenos, bromuros, y el mercurio puro. Al seleccionar un fluido que indica, comprobar las especificaciones de gravedad especfica, rango de temperatura, presin de vapor y punto de inflamacin. Propiedades corrosivas, solubilidad y toxicidad son tambin consideraciones.

Manmetros DigitalesUn manmetro de lquido tiene limitaciones. Requisitos de tubos de vidrio, lquidos que indican, y montaje de nivel son ms adecuadas para un laboratorio de campo. Adems, no se puede conectar con un ordenador o PLC. Estas limitaciones pueden ser superadas con manmetros digitales. Estos instrumentos basados en microprocesadores estn disponibles en tamaos convenientes, porttiles para facilitar su uso en el campo, o en el panel o aislado estilos de montaje, con salidas para el control de un proceso o la transferencia de datos de medicin.Las variaciones de las condiciones normales de densidad y gravedad deben ser compensados por manualmente la hora de tomar medidas de presin con manmetros lquidos. Esto es ms fcil con manmetros digitales, porque algunos de los factores de correccin para manmetros lquidos pueden ser ignorados y otros pueden ser compensados en el software.Con dos puertos, el intercambio de sensores es todo lo que se necesita para cambiar entre diferencial, aforo y medicin de presin absoluta.Otras caractersticas comunes de manmetros digitales incluyen:A bordo de la memoria para el registro de datos o almacenamiento de mn. / Mx. lecturasPromediando varias lecturas para amortiguar los impulsos de presinManmetros digitales mayor precisin se utilizan para calibrar transmisores de presin y otra instrumentacin de presin en el campo. Calibradores digitales son ms rpidos y ms simple ya que no requieren cajas, cilindros de gas, reguladores, o pesos de configurar y no tienen plataformas especiales o requerimientos crticos de nivelacin. Otras comparaciones de especificaciones manmetro lquidos y digitales se muestran en la Tabla 1.

Manmetro para presin y precisin GlosarioPresin Absoluta. Una medicin de referencia a la presin cero; es igual a la suma de presin manomtrica y presin atmosfrica. Las unidades comunes son libras por pulgada cuadrada (psi), milmetros de mercurio (mmHga), y pulgadas de mercurio (in.Hga).

Precisin. Una medida del grado de concordancia de la lectura a la de un estndar. Para una precisin absoluta, comparar a un patrn primario (reconocida por NIST). Las precisiones se suelen especificar como ms o menos por ciento de la escala completa. Exactitudes de calibracin se dan a menudo como ms o menos por ciento de la lectura con ms o menos los cargos.

Presin Ambiente. La presin del medio que rodea a un dispositivo. Vara de 29.92 in.Hg a nivel del mar a unos pocos centmetros a grandes altitudes.

Presin Atmosfrica. La presin de la atmsfera sobre una superficie unidad. Tambin llamada presin baromtrica. A nivel del mar es 29.92 in.Hg absoluta.

Conde. El incremento ms pequeo de una conversin A / D que se muestra.

Presin Diferencial. La diferencia entre dos puntos de medicin. Las unidades comunes son pulgadas de agua (in.H2O), libras por pulgada cuadrada (psi), y milibares (mbar).

Resolucin de la pantalla. El nmero mximo de dgitos en una pantalla digital. Por ejemplo, una resolucin de pantalla de 4 dgitos lee un mximo de 19.999 cuentas; y una resolucin de pantalla de 5 dgitos significativos lee un mximo de 99.999 cuentas.

Presin Manomtrica. Una medicin de referencia a la presin atmosfrica. Vara con la lectura baromtrica. Tambin se utiliza para especificar el valor mximo de presin de los manmetros. Unidades comunes incluyen libras por pulgada cuadrada (psig).

Rango. La regin entre los lmites inferior y superior de mediciones.

Resolucin. La porcin ms pequea de una medicin que puede ser detectado.

Sensibilidad. El cambio ms pequeo en la medicin que se puede detectar.

Incertidumbre. Una estimacin de la posibilidad de error en la medicin. Esto es lo contrario de precisin.

Vaco. Cualquier presin por debajo de la presin atmosfrica. Cuando se hace referencia a la atmsfera, se le llama un vaco (o calibre negativo) de medicin. Cuando se hace referencia a la presin cero, se trata de una medicin de la presin absoluta.

Cero presin absoluta. La ausencia completa de cualquier gas; un vaco perfecto.