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Medidores de Pressão - Manômetros

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UNIVERSIDADE PAULISTA
Gabriel de Oliveira Leite RA: B621AE-5
Marcus Vinícius T. T. Cisterna RA: B80876-4
MEDIDORES DE PRESSÃO
 MANÔMETROS
SOROCABA
2014
AUTORES:
Gabriel de Oliveira leite RA: B621AE5
Marcus Vinícius T. T. Cisterna RA: B80876-4
MEDIDORES DE PRESSÃO
MANÔMETROS
Trabalho realizado para o melhor entendimento sobre a pressão ligada à Estática dos Fluidos. Matéria cursada no 3º Semestre de Engenharia Civil.
Orientador(a):
Prof. Dr. Irval Cardoso de Faria
 
SOROCABA
2014
RESUMO
Muitos dos aparatos empregados para a medida de pressões utilizam a pressão atmosférica como nível de referência e medem a diferença entre a pressão real ou absoluta e a pressão atmosférica, chamando-se a este valor pressão manométrica; tais aparatos recebem o nome de manômetros e funcionam segundo os mesmos princípios em que se fundamentam os barômetros de mercúrio e os aneroides. A pressão manométrica se expressa bem seja acima ou abaixo da pressão atmosférica. Os manômetros que servem para medir pressões inferiores à atmosférica se chamam manômetros de vácuo ou vacuômetros.
Um tipo de manômetro já com séculos de existência é o de coluna líquida. Este manômetro contém um tubo, no qual se coloca uma dada quantidade de líquido, ar ou outro gás. Neste método a pressão a medir é aplicada a uma das aberturas do tubo, enquanto uma pressão de referência é aplicada à outra abertura (geralmente a pressão atmosférica). A diferença entre as pressões é proporcional à diferença do nível do líquido, em que a constante de proporcionalidade é a massa volúmica do fluido.
Os manômetros de coluna líquida podem ser em forma de 'U' ou ter uma única coluna. Para se forçar o líquido a percorrer uma maior distância utilizam-se colunas com inclinação (uma vez que a pressão obriga a subir, o que exige um maior deslocamento no caso de a coluna estar inclinada), sendo necessário conhecer o ângulo relativo à horizontal com precisão. Os manômetros de coluna líquida podem ser divididos em manômetros de dois ramos abertos e manômetros truncados.
.
Palavras-chave: Pressão. Fluido. 
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................05
2. DESENVOLVIMENTO.....................................................................................................06
2.1 MANÔMETRO DE DOIS RAMOS ABERTOS............................................................06
2.2 MANÔEMTROS TRUNCADOS....................................................................................07
2.3 MANÔMETROS QUE MEDEM DEFORMAÇÕES....................................................08
	I. MANÔMETRO DE MEMBRANA........................................................................08
	II. MANÔMETRO METÁLICO OU ANEROIDE.................................................09
3. REFERÊNCIAS..................................................................................................................10
	I. CONTEÚDO............................................................................................................10
	II. IMAGENS...............................................................................................................10
	
INTRODUÇÃO
Manômetros são instrumentos simples que medem diferença de pressão entre dois pontos em um fluido incompressível estático através da medição da diferença de elevação entre esses pontos.
Um manômetro de coluna líquida em forma de U é feito de um tubo de vidro em forma de U, aberto em ambos os lados e contendo um líquido (chamado líquido manométrico nesta aplicação). O tipo mais simples usa o mercúrio. Como o líquido é muito mais denso que o ar, a densidade deste pode ser desprezada na análise. A pressão P do outro lado fará o líquido subir no tubo de uma altura h. Medindo-se h, obtém-se P através da fórmula:
Para aumentar a precisão da leitura, deve-se aumentar o volume do líquido deslocado para uma dada pressão, aumentando-se a sensibilidade do manômetro. Isso pode ser conseguido por três meios:
I. Usar um líquido manométrico menos denso
II. Inclinar o lado aberto do tubo
III. Diminuir o diâmetro do lado aberto do tubo e/ou aumentar o diâmetro do outro lado
Como o tubo terá um diâmetro pequeno no lado aberto, o líquido deve apresentar ainda uma tensão superficial baixa, de modo a não desenvolver um menisco muito curvo. Hidrocarbonetos líquidos são fluidos especialmente adequados a esses manômetros de tubo inclinado. O ângulo de inclinação, na prática, pode chegar a 80° com relação à vertical; acima disso, o menisco se torna difícil de distinguir.
Esses manômetros podem medir a pressão tanto de gases quanto de líquidos, contanto que o líquido manométrico usado não se misture com eles.
2. DESENVOLVIMENTO
2.1 Manômetro de dois ramos abertos
O manômetro mais sensível consiste em um tubo de vidro dobrado em U que contém um líquido apropriado (mercúrio, água, óleo...). Uma dos ramos do tubo está aberto à atmosfera; o outro está conectado com o depósito que contém o fluido cuja pressão se deseja medir. O fluido do recipiente penetra em parte do tubo em U, fazendo contato com a coluna líquida. Os fluidos alcançam uma configuração de equilíbrio da qual resulta fácil deduzir a pressão manométrica no depósito:
onde ρm e ρ são as densidades do líquido manométrico e do fluido contido no depósito, respectivamente. Se a densidade de tal fluido é muito inferior a do líquido manométrico, na maioria dos casos podemos desprezar o termo ρgd, e teremos
de modo que a pressão manométrica p-patm é proporcional à diferença de alturas que atinge o líquido manométrico nos dois ramos. Evidentemente, o manômetro será tanto mais sensível quanto menor seja a densidade do líquido manométrico utilizado.
2.2 Manômetro truncado
O chamado manômetro truncado serve para medir pequenas pressões gasosas, desde vários torrs até 1 Torr. Não é mais que um barômetro de sifão com seus dois ramos curtos. Se o ramo aberto se comunica com um depósito cuja pressão supere a altura máxima da coluna barométrica, o líquido barométrico preenche o ramo fechado. No caso contrário, se forma um vácuo barométrico no ramo fechado e a pressão absoluta no depósito será dada por:
Observe-se que este dispositivo mede pressões absolutas, pelo que não é um verdadeiro manômetro.
2.3 MANOMETROS QUE MEDEM DEFORMAÇÕES
I. Manômetro de membrana
Outro tipo de manômetro recorre à deformação de uma membrana flexível. Estas membranas, por terem deformação proporcional à pressão a que estão sujeitas, são utilizadas com vários outros métodos no sentido de transformar a deformação numa grandeza que possa ser processada. Utilizam-se extensómetros (resistências variáveis com a deformação chamadas de strain gage ou células de carga) para possibilitar a conversão para grandezas eléctricas. Contudo, um dos métodos mais utilizados corresponde a ligar eletricamente a membrana de tal forma que seja uma armadura móvel de dois condensadores, assim a deformação a que a membrana se sujeita gera uma variação da capacidade, recorrendo a alguma eletrônica consegue-se obter uma tensão eléctrica directamente proporcional à pressão aplicada à membrana.
 II. Manômetro metálico ou aneroide
Na indústria se empregam quase exclusivamente os manômetros metálicos ou aneroides, que são barômetros aneroides modificados de tal forma que dentro da caixa atua a pressão desconhecida que se deseja medir e fora atua a pressão atmosférica. O mais comum é o manômetro de Bourdon, consistindo em um tubo metálico, laminado, hermético, fechado em uma extremidade e enrolado em espiral (Figura 3). A extremidade aberta se comunica com o depósito que contém o fluido cuja pressão se deseja medir; então, ao aumentar a pressão no interior do tubo, este tende a desenrolar-se, e põe em movimento uma agulha indicadora frentea uma escala calibrada em unidades de pressão. Estes manômetros são para aplicações de 0,6 até 7.000 bar.1
Outros métodos podem ser utilizados para efetuar a medição de pressão, tais como: LVDT, manómetro de cilindro, cristais piezoeléctricos.
3. REFERÊNCIAS
I. Conteúdo
Disponível em: http://www.wika.com.br/products_LP_PM_manometros_mecanicos_pt_br.WIKA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B4metro
http://pt.wikibooks.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos/Man%C3%B4metros
http://pt.scribd.com/doc/88044924/Manometro-Liquido
Acesso em: 18/03/2014
II. Imagens
Disponível em:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f5/Moglfm2921_Man%C3%B3metro_abierto.jpg/250px-Moglfm2921_Man%C3%B3metro_abierto.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/Moglfm2922_Man%C3%B3metro_truncado.jpg/250px-Moglfm2922_Man%C3%B3metro_truncado.jpg
http://www.wika.com.br/upload/PIC_ZZ_LP_PM_bourdon_pt_br_41471.JPG
Acesso em: 18/03/2014

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