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PROYECTOS

Patrón primario de presiones

El sistema situó a España como referente internacional en medición de presiones

¿Sabías que IK4-TEKNIKER entregó al Centro Español de Metrología (CEM) el patrón de presiones más preciso en el mundo?

El centro tecnológico diseñó y desarrolló en 2009 para el Centro Español de Metrología (CEM) un patrón primario capaz de medir presiones absolutas y validar todas las mediciones de presión en España.

Para conseguirlo, el centro tecnológico trabajó en un modelo que consistió en la utilización de una doble columna de mercurio cuyo funcionamiento se basaba en el primitivo experimento de Torricelli.

El mecanismo consistía en introducir un líquido perfecto en un tubo en forma de U. Cuando las presiones aplicadas a cada extremo del tubo difieren en un valor (DP), existe entre ellas una diferencia de alturas.

El resultado se expresa a través de la fórmula DP = r·g·h, en el que “r” es la densidad de masa del líquido, “g” es la aceleración de la gravedad local y “h” es la diferencia de alturas.

Partiendo de la veracidad de la fórmula, al realizar el vacío en uno de los extremos, el valor DP constituye una medida de presión absoluta.

Sin embargo, la aplicación empírica de este simple principio físico presentaba múltiples retos de ejecución debido al nivel de incertidumbre tan bajo que requería el equipo para poder convertirse en el patrón nacional de presión.

Algunos de los desafíos que tuvieron que superar los investigadores del centro fueron la medida de la altura de las columnas de mercurio con interferometría láser y tracker de compensación, la pureza del mercurio (99,99999%), el control de temperatura con una uniformidad por debajo de 0,01 ºK y el total aislamiento vibratorio a través de cimentaciones especiales.

Una vez resueltos estos obstáculos, los investigadores construyeron un “barómetro” capaz de medir presiones absolutas de hasta 3 bar con una incertidumbre inferior a + 0,5 Pa, el más preciso del mundo en ese momento.

El nuevo barómetro fue referente para contrastar las medidas de presión de equipos en diferentes campos; en metrología, en los altímetros de los aviones, la presión de los neumáticos de los vehículos o las bombonas de gas doméstico. Las aplicaciones fueron también importantes en el ámbito industrial, especialmente en procesos de vacío.