VACUÔMETRO
BENNERT
Modelo
VCB
Construído com tubo de vidro de formato
em "U" fechado numa extremidade, preenchido com
mercúrio sob a ação do vácuo
e possuindo uma torneira de vidro que permite
o manuseio do mesmo durante seu funcionamento.
Este conjunto é montado sobre uma base
de madeira de lei com uma régua móvel
para permitir o "Ajuste a Zero" da escala. O aparelho
é fabricado com escala de 100...0...100mmHG
com subdivisão de 1 em 1mm de HG, gravada
em fundo branco. A conexão do aparelho
ao processo é feita através de bicos
para colocação de mangueiras.
FLUÍDOS
INDICADORES PARA COLUNAS MANOMÉTRICAS
Atualmente o manômetro de coluna de líquido
pode apresentar uma variedade de formas, dependendo
de sua aplicação, porém,
mantendo seu princípio básico é
fundamental que é o do "Balanceamento Hidrostático",
e que ao mesmo tempo requer no instrumento o uso
de um fluído indicador que apresente propriedades
físico-químicas bens definidas.
O Fluído Indicador a ser usado também
afeta a escala de operação do aparelho,
por exemplo, o mercúrio sendo 13,6 vezes
maior que o peso específico da água,
irá se mover 1/13,6 vezes da distância
que a água se moverá em resposta
a uma mesma dada pressão.
A
IOPE fabrica fluído indicador com densidade
0,826g/cm3, o que propiciará um movimento
linear aproximadamente 1,21 vezes mais longo do
que a água, em resposta a uma mesma dada
pressão. Este fato é muito importante
porque podemos aumentar o tamanho da escala, proporcionando
leituras mais fáceis e precisas. Os diversos
tipos de Fluídos Indicadores fabricados
pela IOPE são à base de óleo
mineral, apresentando boas propriedades, tais
como: densidade estável em função
da variação de temperatura, boas
características umectantes, sendo capaz
de formar no tubo indicador um menisco consistente,
regular e de forma clara a fim de facilitar leituras
exatas e repetitivas. Para atender as necessidades
atuais, a IOPE tem realizado testes com o esforço
de tornar disponível uma variedade de materiais
adequados para usa-los como Fluídos Indicadores,
os quais podem oferecer características
uniformes assim como diferentes valores para suas
densidades. Um número de fatores afeta
a precisão da medição. Sendo
que a medição da pressão
é um valor relativo, a relação
entre o balanceamento hidrostático obtido
no ponto de medição e o valor real
em unidades, no qual este balanceamento deve ser
expresso, devem estar relacionados de uma maneira
precisa.
DENSIDADE
O
mais importante fator singular é o valor
da densidade ou peso específico do fluído
indicador. Não importa se o manômetro
foi construído cuidadosamente, porque ele
pode ser não mais preciso, como um dispositivo
de medição, do que a precisão
do valor da densidade do fluído indicador
possa ser determinada sob as condições
de testes. A densidade do fluído indicador
estabelece a relação entre a faixa
de medição da escala de graduação
e o tamanho do manômetro.
TEMPERATURA
Todos
os fluídos mudam sua densidade com as mudanças
de temperatura. Como a densidade é uma
variável física muito importante
com relação a precisão do
aparelho, podemos concluir também que a
temperatura é igualmente importante. Em
casos de laboratório, onde a precisão
é fundamental, podemos usar dois métodos
com a finalidade de minimizarmos a influência
do fator temperatura: O primeiro método
consiste no controle direto sobre a temperatura;
O segundo método consiste na determinação
da temperatura média do fluído indicador
e as devidas correções são
aplicadas à leituras da escala. O segundo
método é o mais comum para a maioria
dos casos de aplicação.
VISCOSIDADE
A viscosidade do fluído indicador estabelece
suas características de fluxo e ela é
também fator importante na histerese observada.
Este fato é relativamente sem muita importância
para aqueles manômetros que possuem tubos
verticais, porém para aqueles manômetros
que possuem tubos verticais, porém para
os manômetros com tubo inclinado, este fato
assume maiores proporções, porque
o campo de leitura que será determinado
pelo fluxo do fluído indicador é
muito maior se comparado com aquele do tubo vertical.
TENSÃO SUPERFICIAL
Assim
como a viscosidade, a tensão superficial
torna-se prejudicial sob determinadas condições.
Os manômetros de coluna de líquido
fabricados pela IOPE possuem tubos indicadores
de suficiente área da secção
transversal para minimizar o efeito da capilaridade.
Por outro lado, tanto a tensão superficial
como a viscosidade pode causar erros sensíveis
quando se procura aumentar a sensibilidade de
um manômetro com tubo inclinado, ou quando
se diminui o ângulo de inclinação
excessivamente. Este fato é observado como
a "Respiração" da coluna de fluído
apresentado alongamento e encolhimento sob suaves
mudanças de pressão, não
mudando a posição do menisco.
PRESSÃO DE VAPOR
Atualmente
existe um grande número de processos operando
sob alto vácuo, e nestes casos a pressão
de vapor do fluído indicador torna-se um
fator de enorme importância. A exigência
técnica faz com que a seleção
da baixa pressão de vapor dos fluídos
indicadores seja freqüentemente necessária
para prevenir a perda de fluído em função
da destilação, assim como em casos
de contaminação do produto em função
da condensação do fluído
indicador no equipamento..
TABELA
DE APLICAÇÕES
A
IOPE está em condições de
fornecer líquidos coloridos para colunas
manométricas e de diferentes pesos específicos
desde 0,826g/cm3 calibrados a 200C. Podemos ainda
fornecer líquidos indicadores com pesos
específicos especiais mediante consulta
prévia. Na tabela abaixo apresentamos os
líquidos para colunas manométricas
com suas principais características e aplicações.
| |
| DENSIDADE |
COR |
CARACTERÍSTICAS |
| |
0,826
a 1,50 g/cm3
e
1,51 a 2,90 g/cm3 a 20°C |
Vermelha
e
Azul |
| São
líquidos obtidos a partir de
compostos orgânicos e minerais;
não miscíveis com produtos
polares como: HCL, HF, H2SO4 e gases
como cloro, H2S etc. São tóxicos,
porém, não corrosivos,
seu uso não é recomendado
para altas temperaturas. |
|
2,90
g/cm3
a
20°C |
Vermelha
e
Azul |
| São
líquidos obtidos a partir de
compostos orgânicos e minerais.
São tóxicos por inalação
e ingestão. Apresentam a grande
vantagem de formar meniscos consistentes,
regulares e de boa visibilidade. Não
são inflamáveis. |
|
13,54
g/cm3
a
20°C |
Natural |
| Mercúrio
natural, destilado, filtrado para eliminar
impurezas. Não pode ser usado
em contato com peças de alumínio
e latão. Temperatura de trabalho
de -35ºC até 90ºC. |
|
VI)
TUBO PITOT
Introdução
Na prática, quando é necessário
se fazer a medição da velocidade
ou do volume do fluxo de ar numa tubulação
ou duto, com o auxílio do registro de Pressões
deste sistema, podemos utilizar o Tubo Pitot.
Este dispositivo é construído de
tal forma que, ao mesmo tempo que faz tomadas
de pressões, as quais são conduzidas
por tubos de ligação até
o manômetro, também nos permite obter,
através das leituras, os valores das pressões
existentes neste processo. O Tubo Pitot é
constituído de um tubo central, que recebe
a pressão total do fluxo de ar, fixado
de uma maneira concêntrica dentro de um
segundo tubo com diâmetro pouco maior, que
por sua vez recebe a pressão estática,
através dos furos radiais localizados em
sua ponta. O espaço existente entre estes
dois tubos tem por finalidade "canalizar" a pressão
estática desde seu ponto de tomada, percorrendo
toda a extensão do Tubo Pitot, até
chegar o manômetro, passando pelo tubo de
ligação. Por se tratar de um dispositivo
- "Padrão Primário", que serve para
calibrar todos os outros dispositivos de medição
de velocidade, a IOPE fabrica o Tubo Pitot, tendo
como referência a norma AMCA-Standard n0500-75,
considerando fatores importantes para sua boa
performance, como por exemplo, o projeto do "nariz"
que é concebido de tal forma que, a distância
existente entre os furos das tomadas de pressão
estática e a haste, seja suficiente para
evitar ao máximo os efeitos da turbulência
e interferência do movimento do fluxo de
ar nas leituras e em conseqüências
destas considerações, que na prática
se pode adotar como unitário seu fator
de correção. Para aqueles casos
que a precisão nas leituras é muito
importante, recomenda-se que, na instalação
do Tubo Pitot, sejam observadas as seguintes condições:
- - Distância
mínima igual a 8,5 vezes o diâmetro
do duto, à jusante, de cotovelos, curvas
ou obstruções que causam turbulência;
- - Colocar
retificadores de fluxo de ar a uma distância
igual a 5 vezes o diâmetro do tubo, à
montante do Tubo Pitot.
A medição da velocidade do ar cada
vez mais se torna importante e está presente
nos mais variados campos de trabalho, por exemplo,
em sistemas de ar condicionado, transporte pneumático,
processos gasosos, ventilação, portanto,
é necessário não só
entender as técnicas utilizadas para determinar
a velocidade do fluxo de ar, assim, como seus
parâmetros principais. Quando a força
das lâminas de um ventilador provoca o movimento
do ar dentro de uma tubulação, este
adquire uma força que atua na direção
do movimento do fluxo de ar em função
de seu peso e inércia. Esta força
denominada "Pressão de Velocidade", que
pode ser medida em milímetros de coluna
d'água ou kilogramas força por metro
quadrado, por outro lado, existe uma segunda pressão,
inerente ao movimento do fluxo de ar, que é
exercida por ele, fluindo paralelamente à
parede do duto, denominada "Pressão Estática"
- Pe. A "Pressão Total" Pt é a combinação
da pressão estática e da pressão
de velocidade medida na extremidade de entrada
do Tubo Pitot podendo ser expressa nas mesmas
unidades de pressão. A "Pressão
Velocidade" ou "Pressão Dinâmica"
é a maior alteração de pressão
surgida num fluxo de gás diante do ponto
central de um Tubo Pitot e é equivalente
a uma diferença de pressão necessária
para a aceleração do gás
desde o ponto de repouso até uma determinada
velocidade. Seu Valor pode ser calculado matematicamente
ou então na prática, transferindo-se
as duas pressões surgidas no Tubo Pitot
aos ramos de um medidor de pressão diferencial,
por exemplo, um manômetro de Tubo em "U".
A seguir esta pressão será chamada
de "h" cujo valor para pequenas velocidades pode
ser indicado pela altura de uma coluna de líquido
com a qual ela mantem equilíbrio e, é
numericamente igual à diferença
entre a pressão total e pressão
estática:
D Pdy = h = Pt - Pe ou h = v2 d
