Questão 4) Sobre manômetros de tubo inclinado, responda:
Quais os parâmetros construtivos que devem ser levados em conta para determinar a sensibilidade de um manômetro?
Quais os parâmetros construtivos que devem ser levados em conta para determinar a sensibilidade de um manômetro?
Passo 1
O enunciado pergunta quais são os parâmetros construtivos que influenciam a sensibilidade de um manômetro de tubo inclinado. O conteúdo aqui é o conceito de sensibilidade de um manômetro, definido como a variação do comprimento lido no tubo por unidade de variação de pressão, e vamos precisar da relação entre pressão diferencial e deslocamento do fluido manométrico sobre um tubo inclinado.
Passo 2
Seja
a diferença de pressão a ser medida e
a densidade do fluido manométrico. Num trecho vertical correspondente a uma variação de altura
temos
Como o tubo está inclinado de um ângulo
em relação à horizontal, a mesma variação vertical
corresponde a um deslocamento ao longo do tubo
Passo 3
Definindo a sensibilidade
como
substituímos
de
e o vínculo
, obtendo
Passo 4
Da expressão
vemos que a sensibilidade cresce quando
é menor e quando
é menor (ou seja, ângulo
mais raso). Além desses dois, na prática também devemos considerar o diâmetro interno
do tubo, porque ele afeta:
- a espessura e a visibilidade do menisco (resolução de leitura),
- os efeitos capilares (erro sistemático se
for muito pequeno), - a graduação física do tubo (quanto menor o diâmetro, mais fácil obter uma escala fina).
Resposta
Os principais parâmetros construtivos que determinam a sensibilidade de um manômetro de tubo inclinado são:
(a) a densidade do fluido manométrico,
(b) o ângulo de inclinação do tubo,
(c) o diâmetro interno do tubo (impactando resolução e efeitos capilares),
(d) a graduação do tubo (passo de escala), além, é claro, da aceleração da gravidade , que é constante no local de uso.
(a) a densidade
(b) o ângulo de inclinação
(c) o diâmetro interno
(d) a graduação do tubo (passo de escala), além, é claro, da aceleração da gravidade