4. PRESIÓN

Metrología Biomédica

PRESIÓN


Presión es la razón entre una fuerza aplicada perpendicularmente a

una superficie de área unitaria.

P = F / A

La fuerza es la magnitud física que mide el grado de interacción

(atracción o repulsión) Se puede determinar como el valor de una

unidad de masa afectado por la gravedad. Al hablar de masa se debe

necesariamente presentar la propiedad que la relaciona con el

volumen, la cual se denomina densidad (masa x unidad de volumen)

Y por tanto, la fuerza se puede presentar en función de densidad y del

volumen. Si el volumen lo consideramos geométricamente como la

base x la altura, donde la base es

una región de área determinada.


CONCEPTOS BÁSICOS

Rango de Medida: son los limites dentro de los cuales un

instrumento puede entregar una medida.

Rango de Trabajo: Limites dentro de los cuales se utiliza

el instrumento.

Rango de Calibración: Limites dentro de

Cuales se realiza la toma de datos para calibración, debe

ser al menos igual al de trabajo y de ser posible mayor.

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El rango de trabajo puede variar dependiendo del uso del equipo, en la figura se muestra un

tensiómetro para presión arterial, si es utilizado para adultos el rango de trabajo “puede” tomarse

como 40 mmHg a 220 mmHg, pero si el mismo instrumento va a utilizarse para medición de presión

arterial en neonatos o prematuros el rango se modifica siendo 80 mmHg un valor alto.

En la figura:

Rango de medida 16 mmHg - 304 mmHg

Rango de Trabajo 40 mmHg - 200 mmHg

Rango de Calibración 40 mmHg - 220 mmHg


Rangos

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MEDIDA

TRABAJO

CALIBRACIÓN

Puede ser igual al de medida

O menor

Puede ser igual al de trabajo

O mayor

El rango de trabajo puede ser igual al de medida, cuando se utiliza en toda su escala, pero

también puede ser menor como en el tensiómetro anterior donde a pesar de iniciar en 16 y

llegar a 304 difícilmente se utiliza para medir valores por debajo de 40 y por encima de 200

mmHg.

La calibración se puede hacer en el mismo rango de trabajo ya que son esos los valores que

se utilizan, pero puede ser mayor para cubrir puntos por encima y por debajo del rango

usado, esto no siempre es posible.


UNIDADES DE PRESIÓN

La primera unidad de medida para la

presión es mm de Hg, tomada del

experimento de Torricelli.

Como este experimento se realizó en

condiciones estándar, a esta medida de

presión se le denomina atmósfera, siendo

la

segunda unidad empleada.

Si se realiza la conversión de mmHg a

unidades inglesas, se obtiene el valor en

pulgadas de Hg, encontrando así otra

unidad.

Empleando la definición de presión

podemos determinar la unidad del Sistema

Internacional así:

P = F / A

P = mg / A


Como la gravedad se expresa en (mm / S²) y la masa en (kg), la

fuerza se especifica como ( kg . m / S² ) a lo cual se le denomina

newton (N)

La presión se denomina como:

P = 1(kg.m/S²) 1m²

P = 1N / 1m²

Donde (N / m²) = (Pa) Pascal

Como la unidad del pascal es físicamente pequeña, se definió otra

unidad que es el bar que equivale a 100.00 Pa.


NIVELES DE PRESIÓN

Según el nivel podemos tener diferentes tipos de presión como son:

Presión atmosférica: Es la ejercida por la capa de aire que rodea la tierra bajo la acción

de la gravedad; esta presión no es constante pues varía según la altura, la longitud y

condiciones atmosféricas del sitio.

Presión relativa: Es el valor referido a otra que sirve de referencia.

Presión de vacío: Es la presión inferior a la presión atmosférica (presión negativa)

Presión absoluta: Es la suma de la presión atmosférica y la presión indicada en el

manómetro.

Presión diferencial: es la diferencia entre dos presiones.

Presión manométrica: Es la que se encuentra dentro de un sistema, con respecto a la

presión atmosférica.


MANOMETROS

Manómetro: Es un instrumento diseñado para leer la presión de un

fluido dentro de un sistema. El primer instrumento creado para tal fin

fue el creado por el científico Paul Varignon en 1705.

Manómetro de tubos abiertos: Es un instrumento como el empleado

en los experimentos iníciales de hidrostática, donde se vale de un

líquido de densidad conocida para determinar la presión que ejerce

algún otro fluido.

Manómetro de carátula: Es un instrumento que emplea

principalmente como elemento sensible el tubo en “c” o tubo Bourdon,

aunque podemos encontrar fuelles, tubo Bourdon en hélice, etc.

de área conocida.


MANOMETROS

Manómetro digital: Es una variación del

manómetro de carátula cuya diferencia

principal radica en su lectura, la cual no es

análoga sino numérica generalmente en un

display digital.

Balanza de presión: Llamada también

manómetro de pesos muertos o manómetro

de pistón. Son manómetros que emplean

masas calibradas que efectúan una fuerza

sobre un pistón

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BANCO DE PRUEBAS

Superintendencia de industria y comercio

Bogotá


PROCESO DE CALIBRACIÓN

La calibración se realiza mediante la comparación con un instrumento

patrón, empleando para ello un banco de pruebas que se usa

generalmente con aceite mineral como líquido para transmitir la

presión, también los hay con agua y aire.

El proceso que debe seguir para desarrollar la calibración y para

analizar los resultados obtenidos son:


Clase (CL): Según el error de linealidad o de histéresis porcentual

respecto al rango del manómetro, estos pueden ser clasificados por

grupos en una de las Clase de precisión siguientes:

CL. 0,1; CL. 0,2; CL. 0,3; CL. 0,6; CL. 1,0; CL. 1,6; CL. 2,5; CL. 4,0

La clase de manómetros se calcula mediante la siguiente fórmula:

Error máximo

CL = X 100 X Rango

Para el cálculo y clasificación respectiva de manómetros se tomará el

mayor de los errores (en valor absoluto) hallados por alinealidad o por

histéresis.


Tolerancia (T): Es el error máximo que se tiene al leer un

manómetro y depende de las características físicas del

instrumento.

Si se conoce la Clase a la cual pertenece el manómetro, se puede

determinar su error máximo que admite el instrumento y se calcula

mediante la siguiente fórmula:

Tol = (CL* Rango) / 100

4. PRESIÓN

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