Cap 2 Parte 2 Manômetros

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Mecânica dos Fluidos
Cap.2-Estática dos Fluidos
Parte 2- Medidores de Pressão e Manometria
Universidade Federal de Viçosa
Prof. Dr. Henrique M.P. Rosa
Engenharia Mecânica
Acesse: mecanicadosfluidos1.blogspot.com
Medidores de pressão
Manômetros de Bourdon 
Medidores de pressão
Vários tipos de tubo de Bourdon
Mini-curso: Bombas e Instalações de Bombeamento
Prof. Dr. Henrique Rosa
Manômetros de Bourdon 
O elemento sensor desse manômetro é um tubo com pequeno volume, 
elástico, fixo na extremidade onde se aplica a pressão, e livre na extremidade 
oposta. Esta última é fechada, e a aplicação de uma diferença de pressão 
provoca a deformação no tubo que pode ser observada pela movimentação 
na extremidade livre, como mostra a figura:
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Medidores de pressão
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Manômetros de Bourdon 
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Manômetro com leitura em 
Kgf/cm2 e Psi
Manômetro com leitura em mca 
(metro de coluna de água)
Medidores de pressão
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Manômetros de Diafragma ou fole.
O emprego de ambos é extremamente diversificado, servindo tanto em
instrumentos de campo como para calibração. Seu funcionamento é
mostrado nos esquemas da figura que segue.
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Medidores de pressão
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Strain Gage
O princípio do strain gage é de medir a
variação da resistência de um sensor que sofre
uma elongação. O elemento sensor é colado
em uma célula de carga, que uma vez
submetida a uma pressão, sofre uma
deformação, observada pela variação de seu
comprimento. A célula pode ser acoplada a um
diafragma ou a elementos elásticos, como
mostra a figura, e a incerteza de medição do
conjunto pode chegar a 1% da medida de
fundo de escala. As montagens e arranjos
possíveis para strain gages pode ser obtida na
literatura específica (HOLMAN 1996, OMEGA
1995 )
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Medidores de pressão
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Transdutor de Pressão
Um transdutor de pressão,
às vezes chamado de
transmissor de pressão, é um
transdutor que converte a
pressão em um sinal elétrico
analógico. A conversão de
pressão em um sinal elétrico é
alcançada pela deformação
física dos sensores de
deformação/tensão ligados ao
diafragma do transdutor de
pressão e conectados em uma
configuração de ponte de
Wheatstone.
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Medidores de pressão
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Barômetro de Mercúrio (de Torricelli)
Quanto maior a pressão do ar, mais comprida fica a coluna de mercúrio. 
Assim, a pressão pode ser calculada, multiplicando-se a altura da coluna de 
mercúrio pela densidade do mercúrio e pela aceleração da gravidade.
vaporBatm pρghPp 
0pvapor  ρghpatm 
Condição:
Em uma coluna com 0,76m de mercúrio: 
101,33Papatm 
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Medidores de pressão
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Tubo Piezométrico:
No ponto A :
11A ghρp 
O tubo aberto no topo (Po = 0) indica que estamos 
trabalhando com pressões relativas.
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Medidores de pressão
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Tubo em U:
Como foi visto na parte 1, alturas de coluna de fluido é uma forma de
indicar a pressão, na qual a mesma é dada em comprimento de coluna de
fluido. Tomando este conceito, pode-se medir pressões, ou diferença de
pressão utilizando tubos de vidro ou plásticos.
Os tubos são em forma de “U” ou “U” invertido. Esta técnica de medida de
pressão é chamada de manometria. São utilizados fluidos manométricos,
como mercúrio, água, óleo, com densidades diferentes e não miscíveis
com o fluido do sistema a ser medido.
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Manometria
Fluido 
manométrico
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Tubo em U:
“h2” é determinado unicamente pelo peso específico (ρg) do 
fluido manométrico para uma dada pressão.
0ghρghρp 2211A 
1122A ghρghρp 
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Manometria
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Manômetro Diferencial:
É utilizado para medir pressões em 
sistemas de fluidos.
B332211A pghρghρghρp 
113322BA ghρghρghρpp 
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Manometria
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Manômetro de Tubo Inclinado
Quando a diferença de pressão a ser medida é muito baixa (mais comum em 
gases), deve-se usar o manômetro de tubo inclinado ,que permite aumentar 
ainda mais a legibilidade e a sensibilidade do aparelho. Neste caso:
B332211A pghρsenθglρghρp 
113322BA ghρghρsenθglρpp 
senθglρpp 22BA 
gsenθρ
pp
l
2
BA
2


Logo:
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Manometria
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À medida que se desce em uma coluna de fluido, a pressão é aumentada, e 
à medida que se sobe em uma coluna de fluido, a pressão diminui.
1122A ghρghρp 
0ghρghρp 2211A 
Note que P2=P3, pois estão no mesmo plano horizontal e entre 
eles há duas colunas verticais do mesmo fluido.
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Manometria
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Exemplo:
Um tanque fechado contém ar comprimido e um óleo que apresenta 
densidade 0,9. O fluido manométrico utilizado no manômetro em U conectado 
ao tanque é mercúrio (densidade igual a 13,6). Para as alturas dadas a seguir, 
determine a leitura no manômetro localizado no topo do tanque. 
Dados: h1=914mm ; h2=152mm ; h3=229mm
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Manometria
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Exemplo:
O manômetro em U mostrado na Figura, contém óleo (densidade=0,9), 
mercúrio (densidade=13,6) e água. Determine a diferença entre as pressões 
nos pontos A e B.
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Exemplo:
O manômetro de mercúrio da figura indica um leitura diferencial de 0,3m 
quando a pressão no tubo A e 30mmHg (vácuo). Deternine a pressão no tubo 
B. A densidade do óleo é 0,9.
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Manometria
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