En el anterior artículo hablamos sobre qué es la presión, junto con su fórmula y en que impacta en nuestro día a día. Pero hoy nos toca hablar sobre los instrumentos que se utilizan diariamente para poder medir la presión en los distintos contextos o dependiendo el uso para el cual se lo necesite.

Nanómetro

Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (tanto líquidos como gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica. A este tipo de manómetros se les conoce también como "Manómetros de Presión".

Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica con la que se encuentra dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa.

La presión manométrica es la presión relativa a la presión atmosférica. La presión manométrica es positivo para presiones por encima de la presión atmosférica, y negativa para presiones por debajo de ella. La presión absoluta es la suma de presión manométrica y presión atmosférica.

Recuerda que la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. P = F/S.

Cómo funciona en nanómetro

Los manómetros industriales suelen tener una escala graduada que mide la presión.

Todos los manómetros de presión tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión. Este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes. La aguja nos mide la presión en el interior del circuito.

Barómetro

El barómetro es una herramienta para medir la presión atmosférica. La manera más usual de hacerlo es usando un barómetro de mercurio, que se trata de una herramienta muy antigua, que utiliza la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmósfera que es el peso del aire que actúa sobre la tierra, una presión que es conocida por la “presión atmosférica” .

El barómetro más usual es el de mercurio que está conformado por un tubo de 850 mm de altura, que en su interior cuenta con mercurio. Este tubo está creado en vidrio, pero en su extremo superior se encuentra cerrado, durante que el inferior está abierto. Como su nombre lo describe, el tubo es llenado de mercurio y se cambia el orden para luego ser colocado dentro de un balde que además también se va a llenar de este mismo material.

Por otra parte el mercurio del tubo desciende hasta alcanzar una altura de 760 mm casi por el nivel del balde, a lo que se le designa altura barométrica. Lo anterior, accede cuando se produce un vacío en el borde superior del tubo. A este vacío se nombra cámara barométrica, donde finalmente la presión atmosférica estaba dada por las variaciones por la elevación de mercurio luego de la evolución anterior donde esta variación cambia entre los 737 y los 775 mm de elevación.

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Se define a la presión como la cantidad de fuerza ejercida por unidad de área.

Al originar una buena cantidad de presión, puedes realizar una fuerza muy grande o ejercer una fuerza sobre un área pequeña (o también ambas). Se podría decir que puedes permanecer totalmente seguro si te recuestas en una cama de clavos si el área superficial total de las puntas de los clavos es lo suficientemente grande.

La fórmula que para definir la presión es la siguiente:

La presión varía directamente con la fuerza aplicada, es decir, a mayor fuerza, mayor presión y viceversa.

La presión varía inversamente con el área, es decir, a mayor área menor la presión y viceversa.

¿Cómo se busca la presión en un fluido?

Lo normal al pensar en la presión es deducir que es por un material sólido, pero los fluidos (sean líquidos o gases) también pueden ejercer presión. Claro que es más complejo pensar los ejemplos con presión en fluidos, ya que sería difícil pensar en clavar un clavo con un líquido. Para darle sentido a todo esto, podemos pensar en que estamos sumergidos a una considerable profundidad. El agua que tenemos arriba comenzará a ejercer fuerza hacia abajo hundiéndote debido a la fuerza de gravedad, y entonces estaría ejerciendo una presión sobre tu cuerpo. Mientras más profundo estés, más agua habrá, lo que la fuerza ejercida será aún mayor.

Pero también, como mencionamos anteriormente, no solo pueden ejercer presión los sólidos o líquidos. También los gases son capaces de ejercer gran cantidad de presión. Por ejemplo, si inflamos un globo con aire, su forma va cambiando debido que las moléculas que forman parte del aire se mueven continuamente, ocupando todo el espacio del globo y chocándolo contra sus paredes, por lo que ejercen fuerza hacia afuera en todas sus direcciones posibles.

La fuerza se aplica en un área, por lo cual podemos decir, que el aire encerrado en un globo ejerce presión sobre la pared del globo, que al ser elástica se expande.

Otro ejemplo podría ser el de un gas dentro de un cilindro que tiene un extremo cerrado y por el otro un pistón que se mueve libremente. Con el fin de poder mantener el gas en el recipiente, se debe colocar una cierta cantidad de peso en el pistón (o mejor dicho, una fuerza) a fin de poder equilibrar exactamente la fuerza ejercida por el gas en la parte inferior del pistón, y que tiende a empujarlo hacia arriba. La presión del gas es simplemente el cociente f / A, donde f es la fuerza aplicada por el pistón y la A es el área de sección transversal del pistón.

UNIDADES PARA MEDIR LA PRESIÓN

La presión es una de las propiedades de lso gases que se mide con mayor facilidad. En unidades del sistema internacional, la fuerza se expresa en newtons (N) y el área en metros cuadrados (m²). La correspondiente fuerza por unidad de área, la presión, está en unidades de N/m².

También, se puede utilizar la unidad de presión en pascal (Pa) que se define como una presión de un newton por metro cuadrado.

FORMULA PASCAL

El problema es que el pascal es una unidad de presión extremadamente pequeña, por lo que en general las presiones dadas son en Kilopascales (kPa).

También es normal encontrar, en química, las unidades de presión de los gases expresadas en atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), o torr.

PRESIÓN ABSOLUTA

Es la presión respecto al vacío total. El ejemplo que siempre se suele utilizar es la medida de la presión barométrica. Para crear un sensor de presión absoluta hay que sellar con vacío uno de los lados del diafragma (como se ve en la siguiente figura). Entonces, si mantenemos abierta la conexión al proceso de un transmisor de presión absoluta podremos hacer la lectura de la presión barométrica.

PRESIÓN RELATIVA O MANOMÉTRICA

La presión manométrica se mide en relación a la presión atmosférica, por lo que cualquier cambio en el tiempo atmosférico o en la altitud influye directamente sobre la lectura.

Por ejemplo, si la presión atmosférica es de 1 bar y la manométrica es de 4 bares, entonces la presión absoluta será de 5 bares.

¿Cómo sabemos cuándo medir la presión absoluta o la manométrica?

Esto no siempre es sencillo, pero generalmente si lo que queremos medir o controlar es una presión que está influenciada por cambios en la presión atmosférica, como por ejemplo el nivel de líquido en un tanque abierto, utilizaríamos la presión manométrica ya que queremos obtener la lectura de la presión menos el componente de la presión atmosférica. Si deseamos medir presiones que no están influenciadas por cambios en la presión atmosférica, como por ejemplo en el caso de una prueba de fugas en un contenedor rígido totalmente sellado, utilizaremos un sensor de presión absoluta.

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