Manómetro

Un manómetro (del gr. μανός, ligero, poco denso, y ‒́metro) es un aparato de medida que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los de gases.

Características y tipos de manómetros

Fig. 1. Manómetro de dos ramas abiertas.

Fig. 2. Manómetro truncado.

Fig. 3. Manómetro de Bourdo (fundamento).

Fig. 4. Manómetro de fabricación sueca instalado en una máquina de vapor.

Fig. 5. Manómetro

Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica; dichos aparatos reciben el nombre de manómetros y funcionan según los mismos principios en que se fundamentan los barómetros de mercurio y los aneroides. La presión manométrica se expresa bien sea por encima o por debajo de la presión atmosférica. Los manómetros que sirven para medir presiones inferiores a la atmosférica se llaman manómetros de vacío o vacuómetros.

Manómetro de dos ramas abiertas

El manómetro más sencillo consiste en un tubo de vidrio doblado en ∪ que contiene un líquido apropiado (mercurio, agua, aceite, ...). 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 manométrica en el depósito:

$p_{\text{m}}=p-p_{\text{atm}}+\rho _{\text{m}}gh+\rho gd\,$

donde ρ_m y ρ son las densidades del líquido manométrico y del fluido contenido en el depósito, respectivamente. Si la densidad de dicho fluido es muy inferior a la del líquido manométrico, en la mayoría de los casos podemos despreciar el término ρgd, y tenemos

$p_{\text{m}}\approx p-p_{\text{atm}}+\rho _{\text{m}}gh\,$

de modo que la presión manométrica p-p_atm 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 torrs hasta 1 Torr. No es más que 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 vendrá dada por

$p=\rho _{\text{m}}gh+\rho gd\approx \rho _{\text{m}}gh\,$

Obsérvese que este dispositivo mide presiones absolutas, por lo que no es un verdadero manómetro.

Manómetro metálico o aneroide

En la industria se emplean casi exclusivamente los manómetros metálicos o aneroides, que son barómetros aneroides modificados de tal forma que dentro de la caja actúa la presión desconocida que se desea medir y fuera actúa la presión atmosférica. El más corriente es el manómetro de Bourdon, consistente en un tubo metálico, aplastado, hermético, cerrado por un extremo y arrollado en espiral (Figura 3). El extremo abierto se comunica con el depósito que contiene el fluido cuya presión se desea medir; entonces, al aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a desenrollarse, y pone en movimiento una aguja indicadora frente a una escala calibrada en unidades de presión.

Referencias

Véase también

• Presión
• Presión manométrica
• Barómetro
• Presión atmosférica

Bibliografía

• Ortega, Manuel R. & Ibañez, José A. (1989-2003). Lecciones de Física (Termofísica). Monytex. ISBN 84-404-4291-2. 
• Resnick,Robert & Krane, Kenneth S. (2001). Physics (en inglés). New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-32057-9. 
• Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (en inglés) (6ª edición). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7. 
• Tipler, Paul A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4382-3. 

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre manómetros.
• Curso Interactivo de Física en Internet. Ángel Franco García.
• perso.wanadoo.es/cpalacio/manometro