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.

 

In 1679, French physicist Blaise Pascal first proposed an idea for measuring liquid pressure and published his research findings, laying the foundation for the field of pressure measurement. However, it wasn’t until nearly two centuries later that pressure gauges truly began to evolve.

 

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.