domingo, 19 de setembro de 2010

Medidores de Pressão - PIEZÔMETRO e TUBO EM U

PIEZÔMETRO ou COLUNA PIEZOMÉTRICA

O dispositivo mais simples para medir pressões é o tubo piezométrico ou, simplesmente, piezômetro. Consiste na inserção de um tubo transparente na tubulação ou recipiente onde se quer medir a pressão. O líquido subirá na coluna piezométrico a uma altura h, correspondente à pressão interna. Existem basicamente 03 tipos de piezômetros: piezômetro de coluna vertical, de coluna inclinada e de tubo em U (manômetro).
O piezômetro apresenta três defeitos que o tornam de uso limitado:

1) a altura h, para pressões elevadas e para líquidos de baixo peso específico, será muito alta. Exemplo: água com pressão de 1000000N/m² e cujo peso específico é 100000N/m³ formará uma coluna
h= p/y = 1000000/10000 = 10m
Logo, não sendo viável a instalação de um tubo de vidro com mais de 10m de altura, o piezômetro não pode, nesse caso, ser útil. nota-se então que esse aparelho só serve para pequenas pressões.

2) não se pode medir pressão de gases, pois eles escapam sem formar a coluna h.

3) não se pode medir pressões efetivas negativas, pois nesse caso haverá entrada de ar para o reservatório, em vez de haver a formação de coluna h.

No caso de pressões muito grandes, o piezômetro é substituído com vantagem por um tubo em U, chamado de manômetro, no qual se coloca um líquido de peso especifico γ’ diferente do peso especifico γ do fluido do recipiente. O líquido manométrico mais utilizado é o mercúrio.
Os manômetros diferenciais são utilizados entre dois pontos de um sistema em que se escoa um
líquido. Dois piezômetros colocados lado a lado podem funcionar como manômetros diferenciais.


APLICAÇÃO PRÁTICA
Conforme trecho "piezômetros" do documento Investigação de Águas Subterrâneas do link:
Os piezômetros são utilizados para medir a pressão em poços artesianos. Segundo profa. Rosângela Leal e Profa. Sandra Medeiros dos Santos da Universidade Estadual de Feira de Santana a pressão artesiana só pode ser detectada mediante uma bateria de piezômetros dispostos próximos entre si e a diferentes profundidades.
Fontes:
BRUNETTI, Franco - Mecânica dos Fluidos - SP, 2005.

MANÔMETRO com TUBO EM U

A figura mostra um manômetro de tubo em U. Nesse manômetro corrige-se o problema das pressões efetivas negativas. Se isso ocorrer, a coluna de fluido do lado direito ficará abaixo do nível do ponto P, veja acima no manômetro 3.


A figura acima mostra o mesmo manômetro com a inclusão de um fluido manométrico que, em geral, é mercúrio. A presença do fluido manométrico permite a medida da pressão de gases, já que impede que estes escapem. Ao mesmo tempo, utilizando um fluido manométrico de elevado peso específico, diminui-se a altura da coluna que se formaria com um líquido qualquer.



Os manômetros de tubo em U, ligados a dois reservatórios, em vez de ter um dos ramos aberto à atmosfera, chamam-se manômetros diferenciais.





Fonte:
BRUNETTI, Franco - Mecânica dos Fluidos - SP, 2005.

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