Manómetro de dos ramas abiertas Estos son los elementos con los que se mide la presión positiva, estos pueden adoptar distintas escalas. El manómetro más sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado en U que contiene un líquido apropiado ap ropiado (mercurio, agua, aceite, entre otros). Una de las ramas del tubo está abierta a la atmósfera; la otra está conectada con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir (Figura 1). El fluido del recipiente penetra en parte del tubo en ∪, haciendo contacto con la columna líquida. Los fluidos alcanzan una configuración de equilibrio de la que resulta fácil deducir la presión absoluta en el depósito: resulta:
donde: ρm = densidad del líquido manométrico. ρ = densidad del fluido contenido en el depósito. Si la densidad de dicho fluido es muy inferior a la del líquido manométrico, en la mayoría de los casos se puede despreciar el término ρgd término ρgd , y se tiene:
de modo que la presión manométrica p manométrica p-- p patm es proporcional a la diferencia de alturas que alcanza el líquido manométrico en las dos ramas. Evidentemente, el manómetro será tanto más sensible cuanto menor sea la densidad del líquido manométrico utilizado.
Manómetro truncado El llamado manómetro truncado (Figura 2) sirve para medir pequeñas presiones gaseosas, desde varios hasta 1 Torr. No es más que q ue un barómetro de sifón con sus dos ramas cortas. Si la rama abierta se comunica con un depósito cuya presión supere la altura máxima de la
columna barométrica, el líquido barométrico llena la rama cerrada. En el caso contrario, se forma un vacío barométrico en la rama cerrada y la presión absoluta en el depósito será dada por
Obsérvese que este dispositivo mide presiones absolutas, por lo que no es un verdadero manómetro.
Tubo de Bourdon Artículo principal: Tubo de Bourdon
El más común es el manómetro o tubo de Bourdon, consistente en un tubo metálico, aplanado, hermético, cerrado por un extremo y enrollado en espiral. Elementos estáticos:
A. Bloque receptor: es la estructura principal del manómetro, se conecta con la tubería a medir, y a su vez contiene los tornillos que permiten montar todo el conjunto. B. Placa chasis o de soporte: unida al bloque receptor se encuentra la placa de soporte o chasis, que sostiene los engranajes del sistema. Además e n su anverso contiene los tornillos de soporte de la placa graduada. C. Segunda placa chasis: contiene los ejes de soporte del sistema de engranes. D. Espaciadores, que separan los dos chasis.
Elementos móviles: 1. Terminal estacionario del tubo de bourdon: comunica el manómetro con la tubería a medir, a través del bloque receptor. 2. Terminal móvil del tubo de bourdon: este terminal es sellado y por lo general contiene un pivote que comunica el movimiento del bourdon con el sistema de engranajes solidarios a la aguja indicadora. 3. Pivote con su respectivo pasador.
4. Puente entre el pivote y el brazo de palanca del sistema (5) con pasadores para permitir la rotación conjunta. 5. Brazo de palanca o simplemente brazo: es un extensión de la placa de engranes (7). 6. Pasador con eje pivote de la placa de engranes. 7. Placa de engranes. 8. Eje de la aguja indicadora: esta tiene una rueda dentada que se conecta a la placa de engranes (7) y se extiende hacia la cara graduada del manómetro, para así mover la aguja indicadora. Debido a la corta distancia entre el brazo de palanca y el eje pivote, se produce una amplificación del movimiento del terminal móvil del tubo de bourdon. 9. Resorte de carga utilizado en el sistema de engranes para evitar vibraciones en la aguja e histéresis.
Manómetro metálico o aneroide
Manómetro de neumáticos.
En la industria se emplean casi exclusivamente los manómetros metálicos o aneroides, que son barómetros modificados de tal forma que dentro de la caja actúa la presión desconocida que se desea medir y afuera actúa la presión atmosférica. Cabe destacar principalmente que los manometros nos indican la presión que se ejerce en libras por pulgada cuadrada en un momento determinado es decir PSI (Pound per square inches) - Libras por pulgada cuadrada.
Termómetro
Termómetro clínico de cristal.
Termómetro clínico digital.
Un termógrafo, este aparato es capaz de medir y registrar las variaciones de temperatura.
El termómetro (del griego θερμός [thermos], «calor», y μέτρον [metron], «medida») es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. La sustancia que se utilizaba más frecuentemente en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada, pero también alcoholes coloreados en termómetros grandes. El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; este podría considerarse el predecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada; el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, este subía po r el tubo.
La incorporación, entre 1611 y 1613, de una escala numérica al instrumento de Galileo se atribuye tanto a Francesco Sagredo1 como a Santorio Santorio,2 aunque es aceptada la autoría de este último en la aparición del termómetro. En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007, por su efecto contaminante. En América latina, los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados por la población. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizan termómetros digitales.
Tipos de termómetros
Termómetro digital de exteriores.
Termómetro de gas a volumen constante.
Termómetro exterior que se adhiere a la ventana.
Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cam bio de volumen se aprecia en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Gabriel Fahrenheit en el año 1714. Pirómetros: termómetros para altas temperaturas, se utilizan en fundiciones, fábricas de vidrio, hornos para cocción de cerámica etc.. Existen varios tipos según su principio de funcionamiento:4 Pirómetro óptico: se basan en la ley de Wien de distribución de la radiación o térmica, según la cual, el color de la radiación varía con la temperatura. El color de la radiación de la superficie a medir se compara con el color em itido por un filamento que se ajusta con un reostato calibrado. Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700 °C hasta 3.200 °C, a las cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para permitir la medición óptica. Pirómetro de radiación total: se fundamentan en la ley de Stefan-Boltzmann, o según la cual, la intensidad de energía em itida por un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. Pirómetro de infrarrojos: captan la radiación infrarroja, filtrada por una lente, o mediante un sensor fotorresistivo, dando lugar a una corriente eléctrica a partir de la cual un circuito electrónico calcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas inferiores a 0 °C hasta valores superiores a 2.000 °C. Pirómetro fotoeléctrico: se basan en el efecto fotoeléctrico, por el cual se liberan o electrones de semiconductores cristalinos cuando incide sobre ellos la radiación térmica.
Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto e n el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo. Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y ge neralmente son utilizados para la calibración de otros termómetros. Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal (como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varía la temperatura. Termopar: un termopar o termocupla es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos. Termistor: es un dispositivo que varía su resistencia eléctrica e n función de la temperatura. Algunos termómetros hacen uso de circuitos integrados que contienen un termistor, como el LM35. Termómetros digitales: son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores como los mencionados, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador. Una de sus principales ventajas es que por no utilizar mercurio no contaminan el medio ambiente cuando son desechados. Termómetros clínicos: son los utilizados para medir la temperatura corporal. Los hay tradicionales de mercurio y digitales, teniendo estos últimos algunas ventajas adicionales como su fácil lectura, respuesta rápida, memoria y en algunos modelos alarma vibrante.
Termopar
Diagrama de funcionamiento del termopar.
Un termopar (llamado también Termocupla por una mala traducción del término inglés Thermocouple) es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce una diferencia de potencial muy pequeña (del orden de los milivoltios) que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado «punto caliente» o «unión caliente» o de «medida» y el otro llamado «punto frío» o «unión fría» o de «referencia» (efecto Seebeck ).
Normalmente los termopares industriales están compuestos por un tubo de acero inoxidable u otro material. En un extremo del tubo está la unión, y en el otro el terminal eléctrico de los cables, protegido dentro de una caja redonda de aluminio (cabezal). En instrumentación industrial, los termopares son usados como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación está en la exactitud, pues es fácil obtener errores del sistema cuando se trabaja con precisiones inferiores a un grado Celsius.[cita requerida] El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de termopila. Tanto los termopares como las termopilas son muy usados en aplicaciones de calefacción a gas.
Pirómetro Un pirómetro es un, dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. El rango de temperatura de un pirómetro se encuentra entre -50 grados celsius hasta +4000 grados celsius. Una aplicación típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o fundiciones.
