O encanto da revolução industrial: o nascimento do manômetro

 

A pressão é algo onipresente e crucial na indústria. Manifesta-se principalmente em diversos processos industriais, tornando-se um fator indispensável e crítico para a produção e operações.

 

Na indústria, pressão refere-se à força que atua em uma área unitária, normalmente expressa como a razão entre a força e a área unitária. A pressão tem muitas manifestações e aplicações na indústria, e aqui estão alguns cenários comuns:

1. 1.Sistemas de transmissão de fluidos e gases: Em sistemas hidráulicos e pneumáticos, a pressão é amplamente utilizada para transmitir energia e realizar trabalhos. Nos sistemas hidráulicos, o fluido é transmitido através de tubulações, exercendo pressão sobre o fluido para executar trabalho mecânico. Os sistemas pneumáticos usam de forma semelhante a pressão aplicada aos gases para acionar equipamentos industriais.
2. 2.Fabricação: Na conformação de metal, processamento de plástico e outros processos de fabricação, a pressão é usada para moldar, cortar e unir materiais. Equipamentos como prensas, máquinas de moldagem por injeção e punções são amplamente utilizados na fabricação.
3. 3.Centrais de Energia: A pressão do vapor é usada para acionar as turbinas das usinas de energia, convertendo energia térmica em eletricidade. O vapor de alta pressão gira turbinas, gerando energia mecânica que é finalmente convertida em energia elétrica.
4. 4.Reações Químicas: Certas reações químicas na indústria química requerem condições de pressão específicas. Ao aplicar pressão nos reatores, as taxas de reação e a seletividade do produto podem ser controladas.
5. 5.Extração de petróleo e gás: Em poços de petróleo e extração de gás natural, o controle da pressão no poço aumenta a produção de petróleo e gás. As variações de pressão afetam a fluidez e a eficiência de extração de petróleo e gás.
6. 6.Ar Condicionado e Refrigeração: Os refrigerantes nos sistemas de refrigeração são submetidos a controle específico de temperatura e pressão para garantir o bom funcionamento do sistema. O ajuste da pressão pode influenciar o desempenho dos sistemas de refrigeração.
7. 7.Aeroespacial: Em motores de aeronaves e naves espaciais, a pressão é um parâmetro crucial para o desempenho do motor e o design aerodinâmico. Gases de alta temperatura e alta pressão dentro do motor impulsionam os bicos para gerar empuxo.
8. 8. Fabricação Automotiva: Nos motores de automóveis, a pressão gerada pelos gases de combustão nos cilindros aciona os pistões, impulsionando o veículo. O desempenho do motor e a eficiência de combustível estão relacionados à pressão interna

 

Antes da invenção da indústria medidores de pressão, as pessoas utilizaram vários métodos para observar mudanças na pressão. Aqui estão alguns métodos principais:

 

1. 1.Método da Coluna de Mercúrio: Este é um método antigo e clássico que mede a pressão usando a altura de uma coluna de mercúrio. Uma extremidade de um tubo vertical está imersa em mercúrio, enquanto a outra extremidade está aberta ao ar. Mudanças na pressão de gases ou líquidos fazem com que a altura da coluna de mercúrio suba ou desça, fornecendo um meio indireto de medir a pressão.
2. 2.Barômetro: Um barômetro é um dispositivo que mede a pressão pela mudança no volume de um gás. Por exemplo, um barômetro de mercúrio usa a altura de uma coluna de mercúrio para indicar a pressão do gás. Barômetros são comumente usados em experimentos científicos e medições meteorológicas.
3. 3. Método de balanço do pêndulo: Este método envolve a utilização de um pêndulo para observar sua oscilação sob diferentes pressões, inferindo a magnitude da pressão. Este método é empregado em alguns ambientes de laboratório.
4. 4.Observando a deformação do objeto: Às vezes, as pessoas inferem mudanças de pressão observando a deformação dos objetos. Por exemplo, em alguns dispositivos, a extensão da deformação em materiais elásticos (como molas) pode indicar a pressão aplicada.
5. 5. Sensação Manual: Para algumas aplicações simples, os indivíduos podem confiar na sensação sentida através do toque para perceber mudanças na força ou pressão. Este método é principalmente adequado para situações que requerem estimativas aproximadas.

 

Esses métodos forneceram aos cientistas, engenheiros e artesãos meios para detectar e medir a pressão antes da invenção dos manômetros industriais. No entanto, estas abordagens eram muitas vezes menos precisas e convenientes em comparação com dispositivos modernos de medição de pressão. Com o avanço da ciência e da tecnologia, os manômetros industriais tornaram-se ferramentas mais precisas, confiáveis e amplamente utilizadas para medição de pressão.

 

O nascimento e a invenção do Medidor de pressão pode ser rastreada até o final do século XVII. Naquela época, cientistas e engenheiros desenvolveram um grande interesse em medir a pressão de gases e líquidos. Diante desse cenário, os pesquisadores começaram a buscar um instrumento capaz de medir a pressão com precisão.

 

Em 1679, o físico francês Blaise Pascal propôs pela primeira vez uma ideia para medir a pressão de líquidos e publicou os resultados de sua pesquisa, lançando as bases para o campo da medição de pressão. No entanto, foi só quase dois séculos depois que os medidores de pressão realmente começaram a evoluir.

 

No início do século 19, o engenheiro suíço Rudolf Bösch e o engenheiro francês Eugène Bourdon inventaram independentemente um manômetro baseado em um tubo de metal dobrado. Este projeto utilizou a deformação do tubo de metal sob pressão para medir mudanças na pressão, servindo como um protótipo para o manômetro de tubo Bourdon amplamente utilizado.

 

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia científica, o design e a precisão dos manômetros melhoraram gradualmente. No início do século 20, à medida que a industrialização avançava, a demanda por controle de pressão aumentou rapidamente e os manômetros encontraram ampla aplicação em áreas como fabricação de produtos químicos, indústria e aeroespacial.

 

Hoje, o manômetro tornou-se um instrumento indispensável em diversas aplicações industriais e científicas. Desde o seu design inicial simples até aos modernos manómetros digitais de alta precisão, a invenção e o desenvolvimento deste instrumento passaram por uma longa história, fornecendo dados cruciais para engenheiros e cientistas em vários campos e impulsionando o progresso tecnológico contínuo.