Mesura exacta de pressió
2009/03/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
El concepte de patró primari de pressió, encara que sembli complex, significa un patró amb excel·lents característiques per a realitzar qualsevol mesura de pressió, els valors de la qual són de referència. El patró primari desenvolupat en el centre tecnològic eibarrés Tekniker-IK4 mesura la diferència entre dues pressions qualssevol que siguin, i té tres funcions principals, segons la referència presa. D'una banda, pot funcionar com un baròmetre i mesurar la pressió atmosfèrica, per un altre, pot mesurar la pressió absoluta prenent com a referència el buit i, finalment, pot actuar com un manòmetre quan es mesura la diferència entre dues pressions.
La pressió és la força que produeix un fluid quan depèn de la gravetat. Per a mesurar aquesta força, el dispositiu de Tekniker-IK4 té en compte la diferència d'altura entre dues canonades de mercuri.
"Aquests dos tubs estan plens de mercuri i comunicats per la seva part inferior. Si tots dos tubs tenen la mateixa pressió, el líquid es troba a la mateixa altura. No obstant això, una diferència de pressió sobre aquesta superfície genera una diferència d'altura. En aquesta superfície hem col·locat un flotador amb un mirall. Aquest mirall és atacat per un raig làser que rep el moviment ascendent o descendent de la superfície. Dels mesuraments d'aquest moviment, tenint en compte la densitat del mercuri i els paràmetres geomètrics, calculem la pressió", explica l'enginyer Josu Egia de Tekniker-IK4.
A més d'aquests dos tubs carregats de mercuri, el patró primari de pressió té altres tubs i mecanismes per a introduir o extreure pressió, generar buit o connectar-se a l'atmosfera, etc. Per exemple, en les caixes situades al costat d'aquests dos tubs hi ha un sistema de compensació de la longitud d'ona del làser. A més, compta amb un suport especial de granit que aïlla el patró primari de pressió de les vibracions externes, donant estabilitat a les mesures.
Gran precisió
En tractar-se d'un mesurador d'alta precisió, l'habitacle o entorn en el qual se situarà aquest patró primari haurà de complir una sèrie de característiques per a realitzar mesuraments precisos. "D'una banda, l'ambient ha d'estar controlat quant a temperatura. És a dir, la sala ha d'estar a 20 graus, una centèsima part del grau com a màxim. D'altra banda, el sòl sobre el qual se situarà el patró haurà d'estar aïllat de l'estructura de l'edifici", afirma Egia.
Tot això garanteix la precisió del dispositiu i la precisió de la mesura. Aquest patró primari de pressió es diferencia de tots els altres.
"Menor incertesa respecte a altres dispositius del món degut a la seva major precisió i al millor control de tots els paràmetres. El valor que dóna aquest dispositiu és un valor real", diu. "Això s'aconsegueix mitjançant el control de tots els paràmetres que intervenen en la mesura, és a dir, la temperatura, la densitat del mercuri i la mesura de l'altura. En cadascuna de les tres, cal ser molt segur i precís", afegeix.
Els seus coneixements en enginyeria de precisió han estat les principals aportacions de Tekniker a aquest projecte. En el Centre Espanyol de Metrologia són experts en mesuraments. El patró de pressions desenvolupat conjuntament suposa un gran avanç per al Centre de Metrologia de Madrid.
"En definitiva, proporciona al laboratori una certa independència. Abans els mesuradors de pressió es transportaven a l'exterior per a la seva comparació i calibratge, als Estats Units, el Japó o Anglaterra. Ara no ho necessita i això li dóna independència. A més, gràcies a la millora del mesurament dels sistemes mitjançant l'aplicació de tècniques d'enginyeria sobre la incertesa utilitzada en Tekniker-IK4, també s'han millorat els seus equips a causa de l'existència de millors mesuradors a l'inici de la cadena", afirma Egia.
Han passat deu anys des que sorgís la idea de desenvolupar el patró de pressió fins que el Centre de Metrologia rep el vistiplau, i en l'actualitat ja està en marxa a Madrid el mesurador de pressió més precís del món.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
