I) INTRODUÇÃO

Os Manômetros de Coluna de Líquido são aparelhos básicos destinados a medir pressão ou vácuo e servem também como padrões primários, isto é, são utilizados como padrão para calibração de outros aparelhos. De construção simples, conseqüentemente apresentam baixo custo, além de apresentar vantagens tais como: não requer manutenção, calibragem especial e permite medições com grande precisão. Atualmente tais instrumentos podem ser encontrados em diferentes tipos de aplicação industrial que passamos a descrever:

1 - Verificação de Vazamento: As Colunas Manométricas servem para a verificação e controle de vazamentos através de queda de pressão em testes de câmaras de pressão em peças, teste de purificador de ar etc.

2 - Determinação de Velocidade de Fluxo de Ar: As Colunas Manométricas servem para determinar o fluxo de ar em tubulações através da medição da pressão diferencial em testes de aparelhos de movimentação de ar, testes de carburadores, testes de coletores de poeira e também servem para medir o nível de interface de líquidos, quando estes estão armazenados sob um outro líquido por questão de segurança ou outras razões quaisquer.

3 - Medição de Nível de Líquidos Armazenados: As Colunas Manométricas também podem ser utilizadas para medir nível de líquidos armazenados em tanques através do registro da pressão exercida sobre uma coluna de líquido baseando-se no princípio do balanceamento hidrostático.

 

II) DEFINIÇÕES E PRINCÍPIOS PARA FAZER MEDIÇÕES COM COLUNAS MANOMÉTRICAS

No mundo contemporâneo, torna-se cada vez mais necessária a medição e controle de determinados parâmetros dos processos, com a finalidade de atender aos mais variados tipos de especificações técnicas, por este motivo a PRESSÃO pode ser considerada como uma das mais importantes grandezas físicas que atua nestes referidos processos.

Por definição, Pressão é igual à relação entre a Força uniformemente distribuída sobre a unidade de área e atuando sobre ela; e um dos métodos mais preciosos para medi-la consiste em equilibrar a coluna de líquido, cujo peso específico é conhecido, com a pressão aplicada.

Para instrumentos com Coluna de Líquido, o princípio da medição consiste no fato de que ao se aplicar a lei D p= D h.. .g, a pressão "p" para ser medida deve ser comparada com a altura "h" da coluna de líquido.

Os Instrumentos que empregam tal princípio são denominados "Manômetros de Coluna" e a precisão da medição, com auxílio de tais instrumentos, pode chegar até 0,3%.
Para se fazer medições com maior precisão é necessário que sejam considerados vários fatores, tais como:

a - Temperatura: realizar cálculos de correção se a temperatura de medição diferir da temperatura de referência, pois a variação de temperatura provoca mudanças na densidade do líquido manométrico.
b - Aceleração da gravidade deve ser considerada no local da medição com o seu valor de referência..
c - Impurezas contidas no líquido manométrico também provocam mudanças na densidade, conseqüentemente causando erros de leitura.
d - A influência da Tensão Superficial e sua mudança causada por efeitos externos, assim como a compressibilidade do líquido manométrico deve ser considerada.

A tensão superficial dos líquidos é apresentada pela forma que apresentam nas paredes do recipiente. Em tubos de diâmetro pequeno a forma da superfície total do líquido será curvada, sendo que, para os líquidos que tiverem baixa tensão superficial, a superfície terá a forma convexa em relação ao ar.

Com a finalidade de minimizar qualquer efeito de distorção no aumento da capilaridade em tubos de diâmetros pequenos estes devem possuir diâmetros constantes..

As unidades de pressão mais usadas na prática são:
a - Milímetros ou polegadas de mercúrio ( mmHg ou "Hg )
b - Milímetros ou polegadas de coluna d'água ( mmH2O ou "H2O )
c - Bar ou milibar ( bar ou mbar )
d - Libra (força) por polegada quadrada (PSI )

A IOPE fornece escalas com as unidades de pressão acima citadas e em diversos tamanhos para atender a vários campos de leitura. Tais escalas podem ser construídas de materiais tais como: alumínio, aço inox, etc.., de acordo com a aplicação do instrumento.