Instrumentos de Medição de Pressão

Nathalia Beatriz Branco               RA: 769172              

INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO

Define-se como pressão a ação de uma força contra uma força inversa, na qual tem a natureza de um empuxo distribuído por unanimidade sobre uma superfície plana no interior de um recipiente fechado. No Brasil, desfruta-se o Sistema Internacional de Unidades (SI) onde a pressão é expressa em Pascal (Pa). Sendo assim, utiliza-se a seguinte equação:

Pressão (P) = Força (F) / Área (A)      =>     Pascal (Pa) = Newton (N) / metro2 (m)

Algumas definições de pressão são:

1. Pressão Absoluta: Medida acima do vácuo absoluto, desta forma se dá a partir da soma entre a pressão relativa e a pressão atmosférica.
2. Pressão Atmosférica: Designa a camada de ar que envolve o globo terrestre, onde a parte inferior se encontra na superfície da Terra e exerce uma pressão ao peso total desta coluna gasosa. Mede-se com o auxílio de um barômetro, onde os mais utilizados são:

• Barômetro de Mercúrio: Quanto maior a pressão do ar, mais comprida fica a coluna de mercúrio, podendo então calcular a pressão, onde multiplica-se o peso da coluna pela densidade do material e pela gravidade. Existem fatores de imprecisão de leitura em instrumentos desse modelo, sendo:

• Efeitos Capilares: A qualidade do equipamento é função do diâmetro do tubo utilizado.
• Efeito de elevação: Um barômetro lido a uma elevação diferente do local onde foi testado deve ser corrigido.

• Barômetro Aneroid: É o mais utilizado. Consiste em uma pequena caixa de metal, fechada á vácuo, onde um lado é fixo e o outro é ligado a uma mola para que a caixa não abra. O lado móvel se expande se a pressão aumenta. A posição do lado móvel é dada por um ponteiro.

1. Pressão Relativa ou Manométrica: Utiliza-se como referência a pressão atmosférica, onde o elemento sensor mede a diferença entre a pressão desconhecida e a pressão atmosférica local.
2. Pressão Estática: É a sobrepressão ou depressão relativa criada pela atuação de um determinado equipamento ou pela altura da coluna de um líquido.
3. Pressão Dinâmica ou Cinética: Se dá a partir da velocidade de um fluido em movimento em um duto, atuando sobre a superfície de um orifício.
4. Pressão Total: É a soma dada a partir das pressões estática e dinâmica. Mede-se com o tubo Pitot.
5. Pressão Diferencial: Ocorre quando um sensor mede a diferença entre duas pressões desconhecidas, onde nenhuma é a pressão atmosférica.  

Os elementos de mecânicos de medição direta de pressão são dispositivos que medem a pressão, sendo eles:

1. Manômetro de Tubo em “U”: Simples e barato. É formado por um tubo transparente em forma de “U” fixado em uma placa graduada. Mede-se observando a diferença de líquido nos dois braços do instrumento.
2. Manômetro de Tubo em “U” com Diâmetros Diferentes: Há uma dificuldade em fazer a leitura da diferença entre os níveis na coluna para se obter o valor, por isso devem estar rigorosamente calibrados.
3. Manômetro de Tubo Inclinado: Um tubo é inclinado em um ângulo α, obtendo o deslocamento do líquido em outro tubo. Precisam estar perfeitamente nivelados.

         Os elementos mecânicos elásticos de medição de pressão são equipamentos que se deformam em função da pressão, que são:

1. Diafragmas: São divididos em metálicos e não metálicos. Nos metálicos, a pressão é medida na deflexão do próprio diafragma, podendo ser plano ou corrugado e é utilizado para medições relativamente baixas. Já nos não metálicos, são instalados em oposição a outro elemento elástico e normalmente mede-se pressão ou vácuo.
2. Foles: Sofrem expansão e retração quando submetidos a pressão, tem a resistência limitada, sendo utilizado para baixa pressão.
3. Tubos Bourdon: Compostos de um tubo oval, disposto a ficar circular com a aplicação de uma pressão interna. Podem ser fabricados nos seguintes tipos/formas: C, espiral e helicoidal.

Quando utilizar-se manômetros desse modelo necessita-se ter alguns cuidados para uma maior vida útil do equipamento, que são:

• Não ultrapassar 2/3 do valor máximo quando a pressão for constante;
• Não ultrapassar 1/2 do valor máximo quando a pressão for variável;
• Equipar com válvulas de bloqueio;
• Trabalhar em temperaturas moderadas. No caso de temperaturas excessivas utilizar sifão ou serpentina de resfriamento;
• Proteger contra calor e gelo;
• Isolar de fluidos corrosivos ou com sólidos em suspensão.

Os instrumentos transmissores de pressão podem ser classificados em:

1. Pneumáticos: Utilizam como transdutores o sistema bocal-obturador ou bico-palheta. O sistema bocal-obturador converte o movimento do elemento elástico em um sinal pneumático.
2. Eletrônicos: Um elemento elástico é utilizado, combinado com um transdutor elétrico, gerando um sinal correspondendo à pressão medida. O sensor capacitivo permite uma grande variedade de aplicações e permite uma medição linear de variações. A célula capacitiva é o mais utilizado.

Os instrumentos de pressão podem ser calibrados, fazendo-se:

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