Uma grande parte de todas as medições industriais relaciona-se de alguma forma com a pressão nas suas diversas formas. O fluxo, por exemplo, é frequentemente medido através da determinação da pressão que existe em dois pontos diferentes de um sistema.
Num sistema Bourdon, as mudanças de pressão são usadas para produzir o movimento mecânico de um estilete de gravação.
A pressão também pode ser usada para medir a temperatura num sistema cheio através de mudanças produzidas por uma expansão do líquido ou fluido no sistema cheio.
A medição da pressão é feita mais do que qualquer medição nas indústrias de processo. É a melhor indicação rápida do trabalho realizado por bombas e compressores. É também a medida mais importante do estado dos vasos de pressão de operação.
O que é Pressão ?
Pressão é uma medida da força exercida sobre uma área unitária.
Para a pressão em um recipiente, é uma medida da força exercida por um fluido devido às suas atividades moleculares. Esta é uma derivação do conceito acima combinado com a Teoria Cinética das Matérias.
Tipos de Pressão Exercidos por Fluidos
Pressão Produzida por Líquidos
Todos os fluidos (líquidos e gases) têm peso, exercendo assim uma pressão contra a parede dos seus recipientes. A pressão exercida por um líquido em qualquer ponto ou local do recipiente depende da altura do líquido acima dele. Esta pressão é independente da forma do vaso.
No diagrama acima, as pressões exercidas no fundo de cada vaso são iguais, desde que os líquidos tenham a mesma densidade e à mesma altura.
Pressão Produzida pela Densidade
Densidade é o peso de um metro cúbico de material. Líquidos diferentes pesam quantidades diferentes para o mesmo volume e, portanto, criariam pressões diferentes.
Desde que sabemos que, a pressão é igual à força (ou peso) sobre uma área unitária, e em qualquer volume fixo de coluna, o peso do líquido contido varia com a densidade; portanto, a mudança de densidade irá alterar a pressão do recipiente.
Pressão Produzida por Gases
Para estudar alguns dos princípios que regem o comportamento dos gases, usaremos o ar como gás comum conhecido.
Desde que o ar tenha peso, ele acumula pressão estática, muito parecida com os líquidos. Um pé cúbico de ar pesa cerca de 0,08 libras. Um quarto de 10 pés de largura, 20 de comprimento e 8 pés de altura tem 1600 pés cúbicos de ar nele pesando cerca de 128 libras. A camada profunda de ar que cobre a terra exerce uma pressão muito semelhante à pressão da água no fundo do oceano. Esta pressão é conhecida como pressão atmosférica e é cerca de 14.7 psi ao nível do mar.
Pressão resultante da carga externa
A pressão final ou total exercida em qualquer ponto dado de um vaso, bomba, linha, etc. dependerá da cabeça, ou do peso do líquido sendo manuseado mais qualquer pressão externa sendo exercida sobre o líquido a ser manuseado. A figura abaixo mostra o efeito da pressão externa.
Vaso cheio de água a uma altura de 20 pés e aberto à atmosfera. A pressão no fundo seria de 20 × 0,433, ou 8,66 psi. Se fecharmos o vaso e adicionarmos gás comprimido de 200 psi na parte superior do vaso, verificaremos que a pressão do fundo seria (200 + 8,66) psi, ou 208,66 psi.
Glossary of Pressure
Existem dois pontos de referência para a medição da pressão. O mais lógico é o zero absoluto – uma condição existente apenas em um vácuo perfeito. As pressões medidas a partir deste ponto de referência são chamadas de pressão absoluta.
O outro ponto de referência utilizado é a pressão atmosférica. A dificuldade com este ponto de referência é que ele muda com a altitude (referência ao nível do mar) e, em certa medida, com as condições meteorológicas. Ao nível do mar ou perto dele, esta pressão é de cerca de 14,7 psia ou 29,9 polegadas ou 760 mmHga.
Pressão Absoluta, Pabs
Pressão Absoluta é a pressão medida em relação à pressão zero (vácuo).
Pressão manométrica, Pgauge
Pressão manométrica (ou às vezes chamada de Pressão interna) é a pressão medida por um manómetro no acesso à pressão da atmosfera.
Um manômetro indica a diferença entre a pressão em um sistema ou vaso e a pressão atmosférica local.
No entanto, tenha cuidado! ao ler um manômetro; determine se está lendo pressão absoluta ou pressão manométrica, normalmente indicada por “a” ou “g”, por exemplo, psia ou barg.
Pressão atmosférica, Patm
Pressão atmosférica é a medida de pressão na superfície da atmosfera. Entretanto, a dificuldade é que ela muda com a altitude e umidade.
Assim, a pressão atmosférica pode diferir de uma área ou lugar para outro.
Pressão diferencial (DP)
Pressão diferencial é a diferença de pressão, medida entre dois pontos de pressão diferentes, dentro do mesmo ponto de referência de pressão.., por exemplo, entre uma pressão desconhecida e uma pressão atmosférica local.
Pressão de cabeça
Pressão de cabeça é a pressão exercida por um líquido que é indicada pela altura do líquido numa coluna de líquido.
Depende;
1. da altura da coluna de líquido.
2. da densidade relativa do líquido.
Cabeça de pressão = R.D x h x 9,8 kPa
onde, R.D = densidade relativa do líquido, h = altura do líquido g = força gravitacional
Nota: Densidade relativa é a densidade de um líquido em relação à densidade padrão de referência (água = 1000 kgm-3)
Vácuo
Pressão menor que a pressão atmosférica é chamada de vácuo. Um vácuo é uma falta de fluido do ar. A escala de vácuo se estende entre o ponto de referência absoluto de zero e a pressão atmosférica, portanto não é uma pressão positiva. É tratado como uma força de sucção ou pressão negativa.
Conversões de pressão entre Unidades
Métodos de Medição de Pressão
Existem 3 métodos básicos para medição de pressão;
I. O primeiro método envolve o equilíbrio da pressão desconhecida contra a pressão produzida por uma coluna de líquido de densidade conhecida;
II. O segundo método envolve permitir que a pressão desconhecida atue sobre uma área conhecida e medir a força resultante direta ou indiretamente.
III. O terceiro método envolve permitir que a pressão desconhecida atue sobre um material elástico e medir a tensão ou tensão resultante.
Autor : N. Asyiddin