Medidores de Pressão

Roteiro Padrão de Calibração; Manômetros de coluna líquida; Transdutores; PSP

Definição de Pressão Dois “tipos” de pressão: Pressão absoluta valor absoluto da pressão sempre positiva Pressão relativa Diferença entre o valor da pressão absoluta e a pressão atmosférica local Pressão relativa pode ser negativa (vácuo) Inglês: “gage pressure” ou “gauge pressure” Influenciam no valor local da pressão: Altitude Velocidade do escoamento Densidade do fluido Temperatura etc

Padrões de Pressão Para altas pressões pode haver deformação do cilindro o que aumenta o erro na calibração Pressão não é grandeza fundamental Força por área Calibrador de pressão de peso morto (deadweight gage) Consiste de um pistão cuidadosamente usinado inserido em um cilindro com ajuste fino Massas conhecidas são colocadas na extremidade do pistão Pressão do fluido na câmara deve equilibrar a pressão exercida pelo peso das massas e do pistão + pressão ambiente Manômetro a ser calibrado está interligado com fluido Na prática o resultado precisa ser corrigido levando em consideração efeitos como temperatura, diferenças de gravidade, empuxo, diferença de alturas, diferenças de diâmetro, etc

Manômetro hAhA p A,A A pB,ABpB,AB hBhB pA,AApA,AA x hBhB  h B, A B Manômetro de coluna de líquido (“manometer”) Tubo transparente em forma de U Parcialmente preenchido com fluido Água e mercúrio são alguns dos mais comuns Diferença de altura indica diferença de pressão nas extremidades Indiferente a diâmetro dos tubos Pode ser inclinado para aumentar sensibilidade

Manômetro hAhA p A,A A pB,ABpB,AB hBhB pA,AApA,AA x hBhB  h B, A B Manômetro de coluna de líquido (“manometer”) Tubo transparente em forma de U Parcialmente preenchido com fluido Água e mercúrio são alguns dos mais comuns Diferença de altura indica diferença de pressão nas extremidades Indiferente a diâmetro dos tubos Pode ser inclinado para aumentar sensibilidade Manômetro de Betz Utiliza sistema ótico para aumentar legibilidade, consequentemente, aumentando sensibilidade Não é indiferente a diâmetro dos tubos – apenas uma altura é medida Deve ser calibrado de tempos em tempos

Manômetro Manômetros analógicos (“pressure gauge”) Um dos mais comuns: Manômetro de Bourdon Pressão deforma tubo flexível de metal Tubo flexível desloca ponteiro Princípio semelhante a “língua de sogra”

Transdutores de pressão eletrônicos Pressão absoluta ou diferencial; Diversos fundo de escala; Necessitam de excitação externa e amplificação; Podem ser resistivos, piezoelétricos, capacitivos, etc… São suscetíveis a ruidos eletromagnéticos; Permite a utilização de um sistema de aquisição de dados; Precisam ser calibrados por um padrão apropriado.

Transdutores de pressão eletrônicos Resistivo (piezoresistivo) Capacitivo Exemplos:

Pintura Sensível à Pressão (Pressure Sensitive Painting – PSP) Técnica de medição contínua da pressão sobre a superfície de corpos; Princípio da fotoluminescência Emissão depende da pressão parcial de oxigênio Mais detalhes no 2º semestre

Referências White, F. M. Fluid Mechanics ▫Seção “Pressure Measurement” (2.10 ou 2.12 conforme edição) Doebelin, E. O. Measurement systems: application and design