Breve descripción

Un instrumento mecánico diseñado para medir la presión de líquidos o gases mediante un tubo metálico aplanado y curvado en forma de C que tiende a enderezarse cuando aumenta la presión interna.

Uso / Función

• Uso principal: Medición y supervisión de la presión en calderas de vapor, sistemas de gas comprimido, tuberías de agua y recipientes a presión industriales.
• Usos secundarios: Medición de vacío, monitorización de sistemas hidráulicos e indicación de presión en colectores de motor.
• Escala: Taller / Industrial / Planta de energía.

Principio de funcionamiento

El manómetro de Bourdon funciona mediante la deformación elástica de un tubo sometido a presión interna:

1. Tubo elástico curvado: Un tubo aplanado de sección elíptica, hecho de metal flexible (como latón o cobre), se curva en forma de C con un extremo fijo a la entrada de fluido y el extremo opuesto sellado y libre.
2. Expansión por presión: A medida que el fluido a presión entra por la toma abierta, la sección transversal aplanada del tubo intenta recuperar una forma circular.
3. Enderezamiento mecánico: Este redondeo de la sección transversal genera tensiones que fuerzan a la curva en C a enderezarse.
4. Mecanismo de aguja: El pequeño movimiento del extremo libre sellado se amplifica mediante una articulación mecánica y un sector dentado, que hace girar un piñón unido a una aguja indicadora sobre una escala graduada.

Cómo crearlo

Versión funcional mínima

1. Fabricación del tubo: Aplanar un tubo de pared delgada de Latón o Cobre hasta darle una sección transversal ligeramente elíptica y doblarlo suavemente en un arco en forma de C.
2. Sellado y montaje: Soldar un extremo del tubo de forma rígida a un racor de entrada de latón, y soldar una tapa ciega con un ojal de enganche en el extremo libre opuesto.
3. Ensamblaje del mecanismo: Conectar una varilla corta desde el ojal del extremo libre a una palanca pivotante provista de un pequeño sector dentado.
4. Esfera indicadora: Engranar el sector dentado con un piñón central que sostiene la aguja y montar el conjunto sobre una esfera graduada protegida por una cubierta de Vidrio.
5. Calibración: Conectar el manómetro a una fuente de presión conocida (por ejemplo, una columna de agua o una bomba de referencia) y marcar los incrementos de presión en la esfera.

Nivel técnico

Intermedio. Requiere soldadura de precisión, fabricación de articulaciones mecánicas suaves y calibración exacta de presión.

Materiales necesarios

• Materiales esenciales:
  • Tubo Bourdon: Tubo de pared delgada de Latón o Cobre.
  • Mecanismo y chasis: Chapa de Acero o latón, pasadores y pequeños engranajes.
  • Carcasa y esfera: Caja metálica de protección y esfera de Vidrio.
• Herramientas:
  • Soldador / soplete, alicates de corte, lima fina, alicates, bomba de calibración.

Variantes y mejoras

• Tubos en espiral y helicoidales: Enrollar el tubo en una espiral de varias vueltas aumenta el desplazamiento del extremo libre, permitiendo mayor rotación de la aguja sin necesidad de engranajes complejos.
• Manómetro de diafragma: Utiliza una membrana metálica ondulada para medir presiones bajas de gases o líquidos viscosos.
• Manómetro diferencial: Incorpora dos tubos Bourdon conectados a una sola aguja para indicar la diferencia de presión entre dos líneas.

Límites y riesgos

• Daños por sobrepresión: Superar el límite elástico del tubo provoca una deformación permanente que arruina la calibración.
• Fatiga por vibración: Las vibraciones intensas pueden desgastar los dientes de los engranajes o causar fatiga del metal en las paredes del tubo.
• Fluidos corrosivos: Los productos químicos corrosivos pueden erosionar las delgadas paredes del tubo, provocando fugas o reventones peligrosos a alta presión.