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NORMA TÉCNICA                                                        NTC
COLOMBIANA                                                           4609

                                                                1999-05-19




CALIDAD DE AIRE.
MEDICIÓN DE LA                       PRESIÓN            ATMOSFÉRICA
SUPERFICIAL




E:       METHOD FOR MEASURING SURFACE ATMOSPHERIC
         PRESSURE



CORRESPONDENCIA:                    esta norma es equivalente (EQV) a la
                                    ASTM D 3631-95

DESCRIPTORES:                        aire, presión atmosférica.




I.C.S.: 13.040.20

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)
Apartado    14237      Bogotá,   D.C.   -  Tel.  6078888     -     Fax    2221435


Prohibida su reproducción
PRÓLOGO



El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional
de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector
gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los
mercados interno y externo.

La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica
está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último
caracterizado por la participación del público en general.

La NTC 4609 fue ratificada por el Consejo Directivo en 1999-05-19.

Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.

A continuación se relacionan las empresas que pertenecen al Comité Técnico 000015 “Gestión
ambiental. Aire” y que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en
Consulta Pública.

ACIPET                                              INGENIO PROVIDENCIA S. A.
AMBIENCOL INGENIEROS LTDA.                          INGEOMINAS
CARVAJAL S. A.                                      INSTITUTO COLOMBIANO DEL PETRÓLEO
CENICAÑA                                            ISAGEN E.S.P.
CERVECERÍA UNIÓN S. A.                              MINISTERIO DE AGRICULTURA
COLINAGRO S. A.                                     MINISTERIO       DE      DESARROLLO
DAMA                                                ECONÓMICO
ECOCARBÓN                                           MINISTERIO DE SALUD
ECOPETROL                                           MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE
EMAC LTDA.                                          PROQUINAL S. A.
GASEOSAS COLOMBIANAS S. A.                          SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE
INCAUCA                                             TEFCO LTDA.
INGENIESA S. A.                                     UNIVERSIDAD NACIONAL-REGIONAL MEDELLÍN


ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales.


                                                             DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                   NTC 4609




CALIDAD DE AIRE.
MEDICIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA SUPERFICIAL




1.     OBJETO

1.1   Esta norma cubre la medición de la presión atmosférica con dos tipos de barómetros: el
de mercurio tipo Fortín y el anaeroide.

1.2    Si no hay perturbaciones anormales, la presión atmosférica medida según esta norma
en un punto, es válida en todos los puntos dentro de una distancia horizontal de 100 m y una
distancia vertical de 0,5 m respecto al punto.

1.3     La presión atmosférica disminuye al aumentar la altura y varía con la distancia
horizontal en 1 Pa/100 m o menos, excepto en el evento de fenómenos catastróficos (como los
tornados). Por lo tanto, la extensión de una presión barométrica conocida a otro sitio fuera de
los límites espaciales indicados en el numeral 1.2 se puede lograr corrigiendo la diferencia en
altura si se cumplen los siguientes criterios:

1.3.1 que el nuevo sitio esté dentro de una distancia lateral de 2 000 m y vertical de 500 m.

1.3.2 que el cambio en la presión durante los 10 min. previos sea menor que 20 Pa.

La presión, p2 en el sitio 2 es una función de la presión conocida p1 en el sitio 1, la diferencia
algebraica en altura sobre el nivel del mar h1 - h2 y la temperatura absoluta promedio en el
espacio entre ambos sitios. La relación funcional entre p1 y p2 para cada 1 m de diferencia
entre h1 y h2 se obtiene en la Tabla 1 y el numeral 10.4 para valores seleccionados de p1 y
temperatura promedio.

1.4     La presión atmosférica varía con el tiempo. En esta norma sólo se dan valores
instantáneos.

1.5   Los valores expresados en unidades del Sistema Internacional se deben considerar
como normativos.

1.6    Esta norma no pretende solucionar todos los problemas de seguridad asociados con su
uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de
seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su
uso. Véase en el numeral 7 una declaración específica de precaución.


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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                     NTC 4609

2.     REFERENCIAS NORMATIVAS

2.1    NORMAS ASTM

D 1356, Terminology Relating to Sampling and Analysis of Atmospheres.

D 3249, Practice for General Ambient Air Analyzer Procedures

E 380, Practice for Use of the International System of Units (SI) (the Modernized Metric System)

2.2    NORMAS NTC

NTC 1000:1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades


                                     Tabla 1. Valores seleccionados

           Temperatura
                                                     Presión, p1 Pa
            promedio,
             T1 + T2
                           110 000        100 000        90 000         80 000         70 000
                2
                           Corrección para p1 , Pa/m. positiva si h1 > h , negativa si h1 < h2
               230           16           15             13                12            10
               240           16           14             13                11            10
               250           15           14             12                11            10
               260           14           13             12                11             9
               270           14           13             11                10             9
               280           13           12             11                10             9
               290           13           12             11                9              8
               300           13           11             10                9              8
               310           12           11             10                9              8


3.     TERMINOLOGÍA

3.1    La presión para uso meteorológico se ha expresado en varios sistemas de unidades,
incluyendo pulgadas de mercurio, milímetros de mercurio, milibares y otros menos populares.
En esta norma sólo se usará el Sistema Internacional de Unidades (SI), como se describe en la
norma ASTM E 380 o NTC 1000.

3.1.1 Muchos de los aparatos que se usan y venden dan lecturas en unidades distintas de las
SI, entonces, para conveniencia del usuario se dan los siguientes factores de conversión y
errores equivalentes.

3.1.1.1 La medida normalizada para presión (fuerza por unidad de área) es el Pascal (Pa).

3.1.1.2 Una atmósfera normal bajo gravedad normalizada (9,806 65 m/s2) es una presión
equivalente a:

29,921 3 pulgadas. de Hg a 273,15 K
760,000 mm de Hg a 273,15 K
1 013,25 milibares
14,695 9 lbf/pulgadas2
101 325 Pa o 101,325 kPa


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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                  NTC 4609

3.1.1.3 1 Pa es equivalente a:

0,000 295 300 pulgadas de Hg a 273,15 K
0,007 500 62 mm de Hg a 273,15 K
0,010 000 00 milibares
0,000 145 037 lbf/pulgada2
0,000 009 869 atmósferas normalizadas

3.2    GRAVEDAD NORMALIZADA

Como se adoptó en el Comité Internacional sobre Pesos y Medidas, una aceleración de
9,806 65 m/s2 (véase el numeral 10.3.1).

3.3    Las definiciones de todos los demás términos que se usan en esta norma se pueden
encontrar en las normas ASTM D 1356 y D 3249.


4.     RESUMEN DEL MÉTODO

4.1    La presión atmosférica instantánea se mide con dos tipos de barómetros.

4.2    En el método A se utiliza el barómetro de mercurio Fortín. Este tiene la ventaja de ser
fundamental en concepto y directo en respuesta. Las desventajas que presenta radican en su
procedimiento de lectura más dispendioso comparado con el barómetro aneroide y la
necesidad de corregir la temperatura.

4.3     En el método B se utiliza un barómetro aneroide. Este tiene la ventaja de la sencillez en
la lectura, ausencia de mercurio, no necesita que el usuario haga una compensación en la
temperatura y detecta fácilmente la tendencia al cambio. Sus principales desventajas son el no
ser fundamental en concepto, y su necesidad de calibración periódica contra el barómetro de
mercurio.


5.     IMPORTANCIA Y USO

5.1    La presión atmosférica es una de las variables básicas que usan los meteorólogos para
describir el estado de una atmósfera.

5.2      La medición de la presión atmosférica se necesita cuando, para alguna aplicación
científica o técnica que involucre variables dependientes de la presión, se debe dar cuenta de
las diferencias respecto a las condiciones de presión “normales”.

5.3     Esta norma presenta un procedimiento para medir la presión atmosférica con exactitud y
precisión comparables a las de las mediciones que realizan las agencias meteorológicas
gubernamentales.


6.     APARATOS

6.1    BARÓMETRO FORTIN

Es un barómetro de mercurio que consiste en un tubo de vidrio que contiene mercurio, con una
bulbo ajustable y un índice que se proyecta hacia abajo desde la parte superior del bulbo. El
nivel de mercurio se puede elevar o bajar girando un tornillo de ajuste debajo del bulbo.
                                                3
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                   NTC 4609

6.1.1 Para obtener mediciones aceptables se deben cumplir los requisitos especificados en
los numerales 6.1.2 a 6.1.11.

6.1.2 Máximo error a 100 000 Pa ± 30 Pa.

6.1.2.1 Error máximo a cualquier otra presión para un barómetro cuyo intervalo:


       a)     no pase de 80 000 Pa ± 50 Pa

       b)     pase de 80 000 Pa ± 80 Pa.


6.1.2.2 Para aplicaciones marinas el error en un punto no debe exceder de ± 50 Pa.

6.1.3 Diferencia entre errores en un intervalo de 10 000 Pa o menos ± 30 Pa.

6.1.4 La exactitud no debe reducirse más de ± 50 Pa en un período de 1 año.

6.1.5 Debe poder transportarse sin pérdida de la exactitud.

6.1.6 Debe poder operarse a temperaturas ambiente que oscilen entre 253 K y 333 K (-20 °C
a 60 °C) y no se debe exponer a temperaturas inferiores a 253 K (-38 °C). Debe poder operarse
en humedades ambientales relativas entre 0 % y 100 %.

6.1.7 Al cuerpo del barómetro se debe fijar un termómetro con una resolución de 0,11 K y una
precisión y exactitud de 0,05 K.

6.1.8 En el barómetro se debe grabar la temperatura real para la cual se ha diseñado la
escala de los barómetros de mercurio para obtener lecturas correctas (bajo gravedad
normalizada).

6.1.9 Si el volumen evacuado encima de la columna de mercurio se puede bombear, la
cabeza de vacío en la parte superior se debe medir con un calibrador como el McLeod o un
termopar, y reducirlo a 10 Pa o menos.

6.1.10 El menisco de los barómetros de mercurio no debe ser plano.

6.1.11 El eje del tubo debe ser vertical (es decir, alineado con el vector de gravedad local).

6.2    BARÓMETRO ANEROIDE DE PRECISIÓN

Consiste en una cápsula elástica evacuada, acoplada por un enlace eléctrico, mecánico u
óptico, a un indicador.

6.2.1 Para obtener mediciones aceptables, los barómetros anaeroides deben cumplir las
especificaciones de los numerales 6.2.2 a 6.2.7.

6.2.2 Resolución de 50 Pa o menos.

6.2.3 Precisión de ± 50 Pa.

6.2.4 Exactitud de ± 50 Pa de error en la media cuadrática con un error máximo observado no
mayor que 150 Pa en toda la calibración contra un patrón básico.
                                               4
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                         NTC 4609

6.2.5 Con el fin de evitar un cambio en la lectura mayor que 50 Pa para un cambio en la
temperatura de 30 K, se debe incluir la compensación de la temperatura.

6.2.6 La exactitud no se debe deteriorar más de ± 100 Pa en un período de 1 año.

6.2.7 La histéresis debe ser suficientemente pequeña para garantizar que la diferencia en la
lectura antes de un cambio de presión de 5 000 Pa y después de volver al valor original no
exceda de 50 Pa.

6.3    CABEZA DE PRESIÓN ESTÁTICA

Dentro de un espacio cerrado se pueden instalar instrumentos para medir la presión
atmosférica. La presión dentro de este espacio debe acoplarse directamente a la presión de la
atmósfera libre y no verse afectada artificialmente por los equipos de calefacción, ventilación o
aire acondicionado, ni por efectos dinámicos del paso del viento.

6.3.1 El Manual de barometría (1)1 describe estos efectos. Los barómetros con un puerto
estático, pueden superarlos con un orificio de salida para la presión estática, como el que
describe Gill (2), montado fuera del área de influencia del edificio. Sólo es práctico considerar
una instalación con orificio de salida para la presión estática si la presión en el edificio difiere
por más de 30 Pa de la presión real. La diferencia de presión debida a un sistema de
ventilación o aire acondicionado o ambos, puede determinarse a partir de las lecturas de
presión tomadas con un barómetro aneroide de precisión dentro y fuera del edificio en días de
buen tiempo, cuando el sistema está activado. La existencia de errores en la presión debidos a
los efectos dinámicos del viento sobre el edificio se pueden diagnosticar observando
cuidadosamente un barómetro de respuesta rápida en el edificio durante períodos de viento
borrascoso.

6.3.2 El campo de presión significativa cerca de un edificio expuesto al viento se puede
extender a una altura de 2,5 veces la del edificio y a una distancia horizontal hasta 10 veces la
altura del edificio en la dirección contraria a la del viento. Puede no ser práctico ubicar una
salida para la presión estática fuera de este campo, pero se deben tomar en cuenta las
siguientes consideraciones:

6.3.2.1 La salida no debe estar ubicada en un lado del edificio;

6.3.2.2 La distancia respecto al edificio debe ser lo más grande posible;

6.3.2.3 la longitud del tubo que conecta la salida con el barómetro se debe minimizar;

6.3.2.4 para evitar bloqueos es preferible que el tubo esté vertical y no horizontal;

6.3.2.5 El sistema de conexión del tubo debe incluir trampas para la humedad y pendientes de
drenaje en las instalaciones horizontales;

6.3.3 La tubería que se use para conectar la salida al barómetro tiene un diámetro interno
mínimo admisible que es una función de la presión ambiental estática, el volumen de las
cámaras de aire asociadas con el instrumento que mide la presión, la longitud del tubo entre la
cabeza estática y el barómetro, la viscosidad del aire en la tubería y el equipo conectado. El
retardo constante no debe ser mayor que 1 s, de manera que, para la presión y temperatura de
altitud a presión cero en la atmósfera normalizada, el diámetro interno d de la tubería que
conecta la cabeza con el barómetro debe ser tal que:

1
       Los números en paréntesis indican las referencias al final de esta norma.
                                                        5
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                    NTC 4609

                                            (
                                     d > 7,21 x 10 m - 9 LV   )
                                                              1/4
                                                                                            (1)


Donde:

       L      =      longitud del tubo, m

       V      =      volumen de la capacidad de aire del instrumento que responde a la
                     presión y cualquier cámara de aire conectada dentro del sistema junto
                     con la mitad del volumen de la tubería, m3.

       d      =      diámetro interno de la tubería, m.


Cuando se hace este cálculo el mínimo diámetro interno admisible generalmente es 5 mm o
menos. Suele ser más conveniente usar tuberías de mayor tamaño, cuyo uso aumenta el valor de
la cabeza estática y la hace aplicable a un intervalo más amplio de temperaturas y presiones.


7.     PRECAUCIONES DE SEGURIDAD

7.1    Los vapores de mercurio son venenosos, incluso en pequeñas cantidades y la exposición
prolongada puede producir serias lesiones físicas. La instalación y uso de un barómetro de
mercurio debería incluir la ventilación adecuada y evitar el contacto con la piel. (1, 3)

7.2   No se debe almacenar ni operar un termómetro de mercurio a temperaturas menores
que 235 K (-38 °C), el punto de congelación del mercurio.

7.3     Un tubo, bulbo o bolsa rotos dejan escapar el mercurio. Éste se debe recoger, colocar y
sellar en un contenedor no metálico.


8.     CALIBRACIÓN Y NORMALIZACIÓN

8.1    Los barómetros se calibran comparándolos con un patrón secundario trazable hasta uno
de los patrones primarios en los sitios enumerados en la Tabla 2.

8.2     Para los EEUU el National Institute of Standards and Technology mantiene dicho
patrón.

8.3     Excepto en el caso de fenómenos catastróficos (como los tornados), el gradiente
horizontal de presión en la superficie de la tierra es menor que 1 Pa/100 m, así que la presión
en dos instrumentos en una distancia horizontal de 100 m entre uno y otro, no es
suficientemente diferente para medir con los instrumentos que se sugieren en esta norma. Los
instrumentos separados por una distancia vertical de menos de 0,5 m se pueden comparar sin
corregir la diferencia en la altura.




                                                 6
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                       NTC 4609

8.3.1 La calibración de uno o más barómetros que no produzcan interferencia mutua con el
patrón o uno con el otro se puede hacer simplemente comparando patrones fijos o móviles por
los métodos descritos en las referencias (1), (4) y (5). Si los instrumentos que se usan pueden
causar interferencia mutua (por ejemplo, los instrumentos electrónicos) se usan barreras
aislantes que transmitan libremente la presión atmosférica.

8.4    La calibración se realiza haciendo varias comparaciones entre el instrumento que se
está calibrando y el patrón, bajo una amplia gama de presiones.

8.5    Los registros de calibración incluyen lecturas de presión de los barómetros, lecturas de
temperatura de los termómetros anexos, velocidad y fuerza del viento (observada según los
métodos que se describen en las referencias (4) o (5); correcciones para la gravedad,
temperatura y errores en los instrumentos; elevación sobre el nivel del mar del punto cero de
los barómetros, latitud, longitud, nombre del lugar, fechas y horas de las observaciones.

8.6    Los barómetros anaeroides están equipados con un medio para graduar el mecanismo
durante la calibración y la comparación.

8.7    Todos los barómetros se deben proteger contra choques mecánicos violentos y cambios
explosivos ó en la presión. Los que sean sometidos a estas agresiones se deben recalibrar.

8.8     Se deben mantener los gradientes de temperatura horizontal y vertical en los
instrumentos al menos 0,1 k/m. Se coloca el instrumento de forma que no reciba luz directa,
corrientes de aire ni vibraciones.


                               Tabla 2. Barómetros regionales normalizados



              Región                         Ubicación                           Categoría
                 I                      Pretoria - Sur África                       Ar
                 II                        Calcuta - India                          Br
                III                    Río de Janeiro - Brasil,                     Ar
                                     Buenos Aires - Argentina,                      Br
                                       Maracaibo - Venezuela.                       Br
                IV            Washington, D.C. (Galthersburg, Md.), USA             Ar
                 V                      Melbourne - Australia                       Ar
                VI                      Londres - Inglaterra,                       Ar
                                      San Petersburgo - Rusia,                      Ar
                                           París - Francia,                         Ar
                                       Hamburgo - Alemania.                         Ar

Ar      Barómetro que ha sido elegido por acuerdo regional como patrón de referencia para otros de la misma
        región y puede determinar independientemente la presión con una exactitud de ± 5 Pa.

Br      Barómetro normalizado con errores conocidos, establecidos por comparación con un patrón primario o
        secundario. Estos barómetros se usan en regiones en que los servicios meteorológicos hayan acordado
        utilizarlos como patrones para la región, cuando no se disponga de uno de categoría Ar


Tomado del Anexo 3 de la “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practice”, World Meteorological
Organization.




                                                     7
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                           NTC 4609

9.      PROCEDIMIENTOS

9.1    Para observaciones meteorológicas sinópticas se determina la latitud y la longitud de la
estación con aproximación al siguiente arco y la altura sobre el nivel del mar promedio con
aproximación a 0,03 m. En el “Manual of Barometry” (1) se describe un método para hacer esta
determinación.


Nota 1. Esta información no es necesaria para propósitos no sinópticos cuando la presión se mide por el Método A o el
B y se conoce la aceleración local de la gravedad.



9.2     MÉTODO A, BARÓMETRO DE MERCURIO FORTIN


Nota 2. En los numerales 3.1.3 a 3.1.6 de la “World Meteorological Guide to Meteorological Instruments and Practices”
(4) se describe en detalle el método para medir la presión atmosférica con un barómetro de mercurio.



9.2.1 La temperatura T del termómetro unido al barómetro se lee con aproximación al
siguiente 0,1 K.

9.2.2 Se baja el nivel del mercurio en el bulbo hasta que se despeje el índice. Se eleva el
nivel lentamente hasta que aparezca una depresión claramente discernible en la superficie del
mercurio.

9.2.3 Se saca ligeramente el cuerpo del barómetro cerca a la parte alta de la columna de
mercurio.

9.2.4 Se posiciona el vernier para que la base apenas corte la luz en el punto más alto del
menisco (la superficie superior curvada de la columna de mercurio) y se tiene cuidado de evitar
el error de paralaje.

9.2.5 La altura de la columna de mercurio B del barómetro se lee en la forma adecuada para
la escala del vernier utilizado, al equivalente a los siguientes 10 Pa. Se aplican las correcciones
apropiadas como se especifica en el numeral 10.

9.3     MÉTODO B, BARÓMETRO ANEROIDE

9.3.1 Los barómetros anaeroides siempre se leen cuando están en la misma posición (vertical
u horizontal) que cuando se calibraron.

9.3.2 Inmediatamente antes de leer un barómetro aneroide con enlace mecánico, se da un
ligero golpe en su marco para superar la resistencia mecánica a la medición.

9.3.3 El barómetro aneroide se lee con aproximación al valor más cercano equivalente de
10 Pa.


10.     CÁLCULOS

10.1 Cuando se aplica el método A al utilizar el barómetro Fortin con escalas metálicas, la
corrección de la temperatura se determina mediante la siguiente ecuación o una tabla
apropiada (6):

                                                          8
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                   NTC 4609


                                       C 1 = (0 ,044 523 45 − 0 ,000 163 T )B                (2 )

Donde:


       T      =      temperatura, K

       Ct     =      corrección a la temperatura T, y

       B      =      lectura observada del barómetro a la temperatura T , Pa.


10.1.1 La lectura se corrige aplicando la corrección de temperatura y la corrección instrumental
de la siguiente forma:


                                             B1 = B + C t + C i                              (3)

Donde:

       B1     =      lectura del barómetro reducida a la temperatura normalizada y con
                     corrección para los errores instrumentales, pero no reducida a la
                     gravedad normalizada

       Ci     =      error instrumental determinado por calibración.


10.1.2 La gravedad se corrige de la siguiente forma:


                                                           (
                                                 B n = B1 gφ H / g n   )                     (4)


Donde:

       Bn     =      presión barométrica bajo gravedad normalizada (gn) y temperatura
                     normalizada, 288,15 K (15 °C) y corregida según los errores
                     instrumentales.

       gφH    =      aceleración local de la gravedad en m/s2 a la latitud de la estación φ y
                     elevación de la estación H sobre el nivel del mar

       gn     =      aceleración normalizada de la gravedad, que es de 9,806 65 m/s2


10.1.3 La aceleración local de la gravedad se puede calcular por el método descrito en el
numeral 3.8 de la “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practices” (4), Tabla 168
de Smithsonian Meteorological Tables (6), determinada por medición directa con un gravímetro
u obtenida de instituciones gubernamentales o académicas. Si el valor se reporta por el
sistema Potsdam el valor g φ H se obtiene sustrayendo 0,000 13 m/s2



                                                   9
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                     NTC 4609

gφH    =      aceleración local de la gravedad en m/s2 a la latitud de la estación φ y elevación
              de la estación H sobre el nivel del mar, utilizada para propósitos meteorológicos.

(gφ H )p =    gravedad medida por el sistema Potsdam


10.2 Si se conoce la presión atmosférica P1 , la altura h1 , y la temperatura atmosférica T1 en
algún sitio 1 y la altura h2 en el sitio 2, entonces la presión atmosférica P2 en el sitio 2 se
puede calcular a partir de la siguiente ecuación:


                                              0,068 332 (h1 − h2 ) 
                                 P2 = P1 exp 
                                             
                                                                    
                                                                                            (5)
                                                   T1 − T2         

Donde:

       P1     =      presión en el sitio 1, Pa

       P2     =      presión en el sitio 2, Pa

       h1     =      altura sobre el nivel del mar del sitio 1, m

       h2     =      altura sobre el nivel del mar del sitio 2, m

       T1     =      temperatura atmosférica en el sitio 1, K y

       T2     =      temperatura atmosférica en el sitio 2, K


                                                                            T1 + T2
10.3   En la Tabla 1 se da una solución para los valores seleccionados de             y P1
                                                                               2

Para distancias laterales menores que 200 m y distancias verticales menores que 500 m, P2 se
puede obtener de P1 añadiendo la corrección que aparece en la Tabla 1 para cada 1 m de
diferencia en la altura entre h1 y h2 .


11.    PRECISIÓN Y DESVIACIÓN

11.1 Se ha encontrado que la concordancia entre una sola lectura corregida utilizando el
barómetro de mercurio tipo Fortin y las mediciones de referencia con patrones primarios y
secundarios está dentro de 20 Pa (4). La precisión de las mediciones repetidas tomadas con un
solo instrumento es ± 10 Pa (4).

11.2 Se ha encontrado que la concordancia entre lecturas únicas de barómetros anaeroides
y mediciones de referencia con patrones primarios y secundarios está dentro de 50 Pa (4). La
precisión de las mediciones repetidas tomadas con un solo instrumento es ± 50 Pa (4).


12.    DESCRIPTORES

12.1 Barómetro aneroide, presión atmosférica, barómetro, barometría, barómetro de mercurio
tipo Fortín, barómetro de mercurio, presión.
                                                      10
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA                NTC 4609

                                       Referencias


(1)   Manual of Barometry, Vol. 1, First Edition 1963, U.S. Department of Commerce,
      Weather Bureau, U.S. Department of Air Force, Air Weather Service, U.S. Department of
      Navy, Naval Weather Service, Washington, DC.

(2)   Gill, Gerald C., Development and Testing of a No Moving Parts Static Pressure Inlet for
      Use on Ocean Buoys, University of Michigan, Ann Arbor, MI 1976.

(3)   Occupational Safety and Health Standards Subpact Z – Toxic and Hazardous
      Substances, Section 1910.1000 Air Contaminants, Table Z-2. 29 Code of Federal
      Regulations.

(4)   “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practices”, World Meteorological
      Organization, WMOBA, No. 8, TP3, Fourth Edition 1971. Secretariat of WMO, Geneva,
      Switzerland.

(5)   Federal Meteorological Handbook, No. 1, Surface Observations, U.S. Department of
      Commerce, U.S. Department of Defense, U.S. Department of Transportation, effective
      July 1, 1975, available from Superintendent of Documents, U.S. Government Printing
      Office, Washington, DC 20402.

(6)   List, R.J. (compiler), Smithsonian Meteorological Tables, Sixth Revised Edition, 949,
      Fourth Reprint issued 1968, Smithsonian Institution Publications, SIPMA , Washington,
      DC.


      DOCUMENTO DE REFERENCIA

American Society for Testing and Materials. Standard Test Methods for Measuring Surface
Atmospheric Pressure. ASTM D3631 - 95. 5 p. Philadelphia, 1995.




                                             11

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  • 1. NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 4609 1999-05-19 CALIDAD DE AIRE. MEDICIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA SUPERFICIAL E: METHOD FOR MEASURING SURFACE ATMOSPHERIC PRESSURE CORRESPONDENCIA: esta norma es equivalente (EQV) a la ASTM D 3631-95 DESCRIPTORES: aire, presión atmosférica. I.C.S.: 13.040.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción
  • 2. PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 4609 fue ratificada por el Consejo Directivo en 1999-05-19. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que pertenecen al Comité Técnico 000015 “Gestión ambiental. Aire” y que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en Consulta Pública. ACIPET INGENIO PROVIDENCIA S. A. AMBIENCOL INGENIEROS LTDA. INGEOMINAS CARVAJAL S. A. INSTITUTO COLOMBIANO DEL PETRÓLEO CENICAÑA ISAGEN E.S.P. CERVECERÍA UNIÓN S. A. MINISTERIO DE AGRICULTURA COLINAGRO S. A. MINISTERIO DE DESARROLLO DAMA ECONÓMICO ECOCARBÓN MINISTERIO DE SALUD ECOPETROL MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE EMAC LTDA. PROQUINAL S. A. GASEOSAS COLOMBIANAS S. A. SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE INCAUCA TEFCO LTDA. INGENIESA S. A. UNIVERSIDAD NACIONAL-REGIONAL MEDELLÍN ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
  • 3. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 CALIDAD DE AIRE. MEDICIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA SUPERFICIAL 1. OBJETO 1.1 Esta norma cubre la medición de la presión atmosférica con dos tipos de barómetros: el de mercurio tipo Fortín y el anaeroide. 1.2 Si no hay perturbaciones anormales, la presión atmosférica medida según esta norma en un punto, es válida en todos los puntos dentro de una distancia horizontal de 100 m y una distancia vertical de 0,5 m respecto al punto. 1.3 La presión atmosférica disminuye al aumentar la altura y varía con la distancia horizontal en 1 Pa/100 m o menos, excepto en el evento de fenómenos catastróficos (como los tornados). Por lo tanto, la extensión de una presión barométrica conocida a otro sitio fuera de los límites espaciales indicados en el numeral 1.2 se puede lograr corrigiendo la diferencia en altura si se cumplen los siguientes criterios: 1.3.1 que el nuevo sitio esté dentro de una distancia lateral de 2 000 m y vertical de 500 m. 1.3.2 que el cambio en la presión durante los 10 min. previos sea menor que 20 Pa. La presión, p2 en el sitio 2 es una función de la presión conocida p1 en el sitio 1, la diferencia algebraica en altura sobre el nivel del mar h1 - h2 y la temperatura absoluta promedio en el espacio entre ambos sitios. La relación funcional entre p1 y p2 para cada 1 m de diferencia entre h1 y h2 se obtiene en la Tabla 1 y el numeral 10.4 para valores seleccionados de p1 y temperatura promedio. 1.4 La presión atmosférica varía con el tiempo. En esta norma sólo se dan valores instantáneos. 1.5 Los valores expresados en unidades del Sistema Internacional se deben considerar como normativos. 1.6 Esta norma no pretende solucionar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. Véase en el numeral 7 una declaración específica de precaución. 1
  • 4. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 2. REFERENCIAS NORMATIVAS 2.1 NORMAS ASTM D 1356, Terminology Relating to Sampling and Analysis of Atmospheres. D 3249, Practice for General Ambient Air Analyzer Procedures E 380, Practice for Use of the International System of Units (SI) (the Modernized Metric System) 2.2 NORMAS NTC NTC 1000:1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades Tabla 1. Valores seleccionados Temperatura Presión, p1 Pa promedio, T1 + T2 110 000 100 000 90 000 80 000 70 000 2 Corrección para p1 , Pa/m. positiva si h1 > h , negativa si h1 < h2 230 16 15 13 12 10 240 16 14 13 11 10 250 15 14 12 11 10 260 14 13 12 11 9 270 14 13 11 10 9 280 13 12 11 10 9 290 13 12 11 9 8 300 13 11 10 9 8 310 12 11 10 9 8 3. TERMINOLOGÍA 3.1 La presión para uso meteorológico se ha expresado en varios sistemas de unidades, incluyendo pulgadas de mercurio, milímetros de mercurio, milibares y otros menos populares. En esta norma sólo se usará el Sistema Internacional de Unidades (SI), como se describe en la norma ASTM E 380 o NTC 1000. 3.1.1 Muchos de los aparatos que se usan y venden dan lecturas en unidades distintas de las SI, entonces, para conveniencia del usuario se dan los siguientes factores de conversión y errores equivalentes. 3.1.1.1 La medida normalizada para presión (fuerza por unidad de área) es el Pascal (Pa). 3.1.1.2 Una atmósfera normal bajo gravedad normalizada (9,806 65 m/s2) es una presión equivalente a: 29,921 3 pulgadas. de Hg a 273,15 K 760,000 mm de Hg a 273,15 K 1 013,25 milibares 14,695 9 lbf/pulgadas2 101 325 Pa o 101,325 kPa 2
  • 5. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 3.1.1.3 1 Pa es equivalente a: 0,000 295 300 pulgadas de Hg a 273,15 K 0,007 500 62 mm de Hg a 273,15 K 0,010 000 00 milibares 0,000 145 037 lbf/pulgada2 0,000 009 869 atmósferas normalizadas 3.2 GRAVEDAD NORMALIZADA Como se adoptó en el Comité Internacional sobre Pesos y Medidas, una aceleración de 9,806 65 m/s2 (véase el numeral 10.3.1). 3.3 Las definiciones de todos los demás términos que se usan en esta norma se pueden encontrar en las normas ASTM D 1356 y D 3249. 4. RESUMEN DEL MÉTODO 4.1 La presión atmosférica instantánea se mide con dos tipos de barómetros. 4.2 En el método A se utiliza el barómetro de mercurio Fortín. Este tiene la ventaja de ser fundamental en concepto y directo en respuesta. Las desventajas que presenta radican en su procedimiento de lectura más dispendioso comparado con el barómetro aneroide y la necesidad de corregir la temperatura. 4.3 En el método B se utiliza un barómetro aneroide. Este tiene la ventaja de la sencillez en la lectura, ausencia de mercurio, no necesita que el usuario haga una compensación en la temperatura y detecta fácilmente la tendencia al cambio. Sus principales desventajas son el no ser fundamental en concepto, y su necesidad de calibración periódica contra el barómetro de mercurio. 5. IMPORTANCIA Y USO 5.1 La presión atmosférica es una de las variables básicas que usan los meteorólogos para describir el estado de una atmósfera. 5.2 La medición de la presión atmosférica se necesita cuando, para alguna aplicación científica o técnica que involucre variables dependientes de la presión, se debe dar cuenta de las diferencias respecto a las condiciones de presión “normales”. 5.3 Esta norma presenta un procedimiento para medir la presión atmosférica con exactitud y precisión comparables a las de las mediciones que realizan las agencias meteorológicas gubernamentales. 6. APARATOS 6.1 BARÓMETRO FORTIN Es un barómetro de mercurio que consiste en un tubo de vidrio que contiene mercurio, con una bulbo ajustable y un índice que se proyecta hacia abajo desde la parte superior del bulbo. El nivel de mercurio se puede elevar o bajar girando un tornillo de ajuste debajo del bulbo. 3
  • 6. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 6.1.1 Para obtener mediciones aceptables se deben cumplir los requisitos especificados en los numerales 6.1.2 a 6.1.11. 6.1.2 Máximo error a 100 000 Pa ± 30 Pa. 6.1.2.1 Error máximo a cualquier otra presión para un barómetro cuyo intervalo: a) no pase de 80 000 Pa ± 50 Pa b) pase de 80 000 Pa ± 80 Pa. 6.1.2.2 Para aplicaciones marinas el error en un punto no debe exceder de ± 50 Pa. 6.1.3 Diferencia entre errores en un intervalo de 10 000 Pa o menos ± 30 Pa. 6.1.4 La exactitud no debe reducirse más de ± 50 Pa en un período de 1 año. 6.1.5 Debe poder transportarse sin pérdida de la exactitud. 6.1.6 Debe poder operarse a temperaturas ambiente que oscilen entre 253 K y 333 K (-20 °C a 60 °C) y no se debe exponer a temperaturas inferiores a 253 K (-38 °C). Debe poder operarse en humedades ambientales relativas entre 0 % y 100 %. 6.1.7 Al cuerpo del barómetro se debe fijar un termómetro con una resolución de 0,11 K y una precisión y exactitud de 0,05 K. 6.1.8 En el barómetro se debe grabar la temperatura real para la cual se ha diseñado la escala de los barómetros de mercurio para obtener lecturas correctas (bajo gravedad normalizada). 6.1.9 Si el volumen evacuado encima de la columna de mercurio se puede bombear, la cabeza de vacío en la parte superior se debe medir con un calibrador como el McLeod o un termopar, y reducirlo a 10 Pa o menos. 6.1.10 El menisco de los barómetros de mercurio no debe ser plano. 6.1.11 El eje del tubo debe ser vertical (es decir, alineado con el vector de gravedad local). 6.2 BARÓMETRO ANEROIDE DE PRECISIÓN Consiste en una cápsula elástica evacuada, acoplada por un enlace eléctrico, mecánico u óptico, a un indicador. 6.2.1 Para obtener mediciones aceptables, los barómetros anaeroides deben cumplir las especificaciones de los numerales 6.2.2 a 6.2.7. 6.2.2 Resolución de 50 Pa o menos. 6.2.3 Precisión de ± 50 Pa. 6.2.4 Exactitud de ± 50 Pa de error en la media cuadrática con un error máximo observado no mayor que 150 Pa en toda la calibración contra un patrón básico. 4
  • 7. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 6.2.5 Con el fin de evitar un cambio en la lectura mayor que 50 Pa para un cambio en la temperatura de 30 K, se debe incluir la compensación de la temperatura. 6.2.6 La exactitud no se debe deteriorar más de ± 100 Pa en un período de 1 año. 6.2.7 La histéresis debe ser suficientemente pequeña para garantizar que la diferencia en la lectura antes de un cambio de presión de 5 000 Pa y después de volver al valor original no exceda de 50 Pa. 6.3 CABEZA DE PRESIÓN ESTÁTICA Dentro de un espacio cerrado se pueden instalar instrumentos para medir la presión atmosférica. La presión dentro de este espacio debe acoplarse directamente a la presión de la atmósfera libre y no verse afectada artificialmente por los equipos de calefacción, ventilación o aire acondicionado, ni por efectos dinámicos del paso del viento. 6.3.1 El Manual de barometría (1)1 describe estos efectos. Los barómetros con un puerto estático, pueden superarlos con un orificio de salida para la presión estática, como el que describe Gill (2), montado fuera del área de influencia del edificio. Sólo es práctico considerar una instalación con orificio de salida para la presión estática si la presión en el edificio difiere por más de 30 Pa de la presión real. La diferencia de presión debida a un sistema de ventilación o aire acondicionado o ambos, puede determinarse a partir de las lecturas de presión tomadas con un barómetro aneroide de precisión dentro y fuera del edificio en días de buen tiempo, cuando el sistema está activado. La existencia de errores en la presión debidos a los efectos dinámicos del viento sobre el edificio se pueden diagnosticar observando cuidadosamente un barómetro de respuesta rápida en el edificio durante períodos de viento borrascoso. 6.3.2 El campo de presión significativa cerca de un edificio expuesto al viento se puede extender a una altura de 2,5 veces la del edificio y a una distancia horizontal hasta 10 veces la altura del edificio en la dirección contraria a la del viento. Puede no ser práctico ubicar una salida para la presión estática fuera de este campo, pero se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones: 6.3.2.1 La salida no debe estar ubicada en un lado del edificio; 6.3.2.2 La distancia respecto al edificio debe ser lo más grande posible; 6.3.2.3 la longitud del tubo que conecta la salida con el barómetro se debe minimizar; 6.3.2.4 para evitar bloqueos es preferible que el tubo esté vertical y no horizontal; 6.3.2.5 El sistema de conexión del tubo debe incluir trampas para la humedad y pendientes de drenaje en las instalaciones horizontales; 6.3.3 La tubería que se use para conectar la salida al barómetro tiene un diámetro interno mínimo admisible que es una función de la presión ambiental estática, el volumen de las cámaras de aire asociadas con el instrumento que mide la presión, la longitud del tubo entre la cabeza estática y el barómetro, la viscosidad del aire en la tubería y el equipo conectado. El retardo constante no debe ser mayor que 1 s, de manera que, para la presión y temperatura de altitud a presión cero en la atmósfera normalizada, el diámetro interno d de la tubería que conecta la cabeza con el barómetro debe ser tal que: 1 Los números en paréntesis indican las referencias al final de esta norma. 5
  • 8. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 ( d > 7,21 x 10 m - 9 LV ) 1/4 (1) Donde: L = longitud del tubo, m V = volumen de la capacidad de aire del instrumento que responde a la presión y cualquier cámara de aire conectada dentro del sistema junto con la mitad del volumen de la tubería, m3. d = diámetro interno de la tubería, m. Cuando se hace este cálculo el mínimo diámetro interno admisible generalmente es 5 mm o menos. Suele ser más conveniente usar tuberías de mayor tamaño, cuyo uso aumenta el valor de la cabeza estática y la hace aplicable a un intervalo más amplio de temperaturas y presiones. 7. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD 7.1 Los vapores de mercurio son venenosos, incluso en pequeñas cantidades y la exposición prolongada puede producir serias lesiones físicas. La instalación y uso de un barómetro de mercurio debería incluir la ventilación adecuada y evitar el contacto con la piel. (1, 3) 7.2 No se debe almacenar ni operar un termómetro de mercurio a temperaturas menores que 235 K (-38 °C), el punto de congelación del mercurio. 7.3 Un tubo, bulbo o bolsa rotos dejan escapar el mercurio. Éste se debe recoger, colocar y sellar en un contenedor no metálico. 8. CALIBRACIÓN Y NORMALIZACIÓN 8.1 Los barómetros se calibran comparándolos con un patrón secundario trazable hasta uno de los patrones primarios en los sitios enumerados en la Tabla 2. 8.2 Para los EEUU el National Institute of Standards and Technology mantiene dicho patrón. 8.3 Excepto en el caso de fenómenos catastróficos (como los tornados), el gradiente horizontal de presión en la superficie de la tierra es menor que 1 Pa/100 m, así que la presión en dos instrumentos en una distancia horizontal de 100 m entre uno y otro, no es suficientemente diferente para medir con los instrumentos que se sugieren en esta norma. Los instrumentos separados por una distancia vertical de menos de 0,5 m se pueden comparar sin corregir la diferencia en la altura. 6
  • 9. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 8.3.1 La calibración de uno o más barómetros que no produzcan interferencia mutua con el patrón o uno con el otro se puede hacer simplemente comparando patrones fijos o móviles por los métodos descritos en las referencias (1), (4) y (5). Si los instrumentos que se usan pueden causar interferencia mutua (por ejemplo, los instrumentos electrónicos) se usan barreras aislantes que transmitan libremente la presión atmosférica. 8.4 La calibración se realiza haciendo varias comparaciones entre el instrumento que se está calibrando y el patrón, bajo una amplia gama de presiones. 8.5 Los registros de calibración incluyen lecturas de presión de los barómetros, lecturas de temperatura de los termómetros anexos, velocidad y fuerza del viento (observada según los métodos que se describen en las referencias (4) o (5); correcciones para la gravedad, temperatura y errores en los instrumentos; elevación sobre el nivel del mar del punto cero de los barómetros, latitud, longitud, nombre del lugar, fechas y horas de las observaciones. 8.6 Los barómetros anaeroides están equipados con un medio para graduar el mecanismo durante la calibración y la comparación. 8.7 Todos los barómetros se deben proteger contra choques mecánicos violentos y cambios explosivos ó en la presión. Los que sean sometidos a estas agresiones se deben recalibrar. 8.8 Se deben mantener los gradientes de temperatura horizontal y vertical en los instrumentos al menos 0,1 k/m. Se coloca el instrumento de forma que no reciba luz directa, corrientes de aire ni vibraciones. Tabla 2. Barómetros regionales normalizados Región Ubicación Categoría I Pretoria - Sur África Ar II Calcuta - India Br III Río de Janeiro - Brasil, Ar Buenos Aires - Argentina, Br Maracaibo - Venezuela. Br IV Washington, D.C. (Galthersburg, Md.), USA Ar V Melbourne - Australia Ar VI Londres - Inglaterra, Ar San Petersburgo - Rusia, Ar París - Francia, Ar Hamburgo - Alemania. Ar Ar Barómetro que ha sido elegido por acuerdo regional como patrón de referencia para otros de la misma región y puede determinar independientemente la presión con una exactitud de ± 5 Pa. Br Barómetro normalizado con errores conocidos, establecidos por comparación con un patrón primario o secundario. Estos barómetros se usan en regiones en que los servicios meteorológicos hayan acordado utilizarlos como patrones para la región, cuando no se disponga de uno de categoría Ar Tomado del Anexo 3 de la “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practice”, World Meteorological Organization. 7
  • 10. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 9. PROCEDIMIENTOS 9.1 Para observaciones meteorológicas sinópticas se determina la latitud y la longitud de la estación con aproximación al siguiente arco y la altura sobre el nivel del mar promedio con aproximación a 0,03 m. En el “Manual of Barometry” (1) se describe un método para hacer esta determinación. Nota 1. Esta información no es necesaria para propósitos no sinópticos cuando la presión se mide por el Método A o el B y se conoce la aceleración local de la gravedad. 9.2 MÉTODO A, BARÓMETRO DE MERCURIO FORTIN Nota 2. En los numerales 3.1.3 a 3.1.6 de la “World Meteorological Guide to Meteorological Instruments and Practices” (4) se describe en detalle el método para medir la presión atmosférica con un barómetro de mercurio. 9.2.1 La temperatura T del termómetro unido al barómetro se lee con aproximación al siguiente 0,1 K. 9.2.2 Se baja el nivel del mercurio en el bulbo hasta que se despeje el índice. Se eleva el nivel lentamente hasta que aparezca una depresión claramente discernible en la superficie del mercurio. 9.2.3 Se saca ligeramente el cuerpo del barómetro cerca a la parte alta de la columna de mercurio. 9.2.4 Se posiciona el vernier para que la base apenas corte la luz en el punto más alto del menisco (la superficie superior curvada de la columna de mercurio) y se tiene cuidado de evitar el error de paralaje. 9.2.5 La altura de la columna de mercurio B del barómetro se lee en la forma adecuada para la escala del vernier utilizado, al equivalente a los siguientes 10 Pa. Se aplican las correcciones apropiadas como se especifica en el numeral 10. 9.3 MÉTODO B, BARÓMETRO ANEROIDE 9.3.1 Los barómetros anaeroides siempre se leen cuando están en la misma posición (vertical u horizontal) que cuando se calibraron. 9.3.2 Inmediatamente antes de leer un barómetro aneroide con enlace mecánico, se da un ligero golpe en su marco para superar la resistencia mecánica a la medición. 9.3.3 El barómetro aneroide se lee con aproximación al valor más cercano equivalente de 10 Pa. 10. CÁLCULOS 10.1 Cuando se aplica el método A al utilizar el barómetro Fortin con escalas metálicas, la corrección de la temperatura se determina mediante la siguiente ecuación o una tabla apropiada (6): 8
  • 11. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 C 1 = (0 ,044 523 45 − 0 ,000 163 T )B (2 ) Donde: T = temperatura, K Ct = corrección a la temperatura T, y B = lectura observada del barómetro a la temperatura T , Pa. 10.1.1 La lectura se corrige aplicando la corrección de temperatura y la corrección instrumental de la siguiente forma: B1 = B + C t + C i (3) Donde: B1 = lectura del barómetro reducida a la temperatura normalizada y con corrección para los errores instrumentales, pero no reducida a la gravedad normalizada Ci = error instrumental determinado por calibración. 10.1.2 La gravedad se corrige de la siguiente forma: ( B n = B1 gφ H / g n ) (4) Donde: Bn = presión barométrica bajo gravedad normalizada (gn) y temperatura normalizada, 288,15 K (15 °C) y corregida según los errores instrumentales. gφH = aceleración local de la gravedad en m/s2 a la latitud de la estación φ y elevación de la estación H sobre el nivel del mar gn = aceleración normalizada de la gravedad, que es de 9,806 65 m/s2 10.1.3 La aceleración local de la gravedad se puede calcular por el método descrito en el numeral 3.8 de la “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practices” (4), Tabla 168 de Smithsonian Meteorological Tables (6), determinada por medición directa con un gravímetro u obtenida de instituciones gubernamentales o académicas. Si el valor se reporta por el sistema Potsdam el valor g φ H se obtiene sustrayendo 0,000 13 m/s2 9
  • 12. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 gφH = aceleración local de la gravedad en m/s2 a la latitud de la estación φ y elevación de la estación H sobre el nivel del mar, utilizada para propósitos meteorológicos. (gφ H )p = gravedad medida por el sistema Potsdam 10.2 Si se conoce la presión atmosférica P1 , la altura h1 , y la temperatura atmosférica T1 en algún sitio 1 y la altura h2 en el sitio 2, entonces la presión atmosférica P2 en el sitio 2 se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:  0,068 332 (h1 − h2 )  P2 = P1 exp     (5)  T1 − T2  Donde: P1 = presión en el sitio 1, Pa P2 = presión en el sitio 2, Pa h1 = altura sobre el nivel del mar del sitio 1, m h2 = altura sobre el nivel del mar del sitio 2, m T1 = temperatura atmosférica en el sitio 1, K y T2 = temperatura atmosférica en el sitio 2, K T1 + T2 10.3 En la Tabla 1 se da una solución para los valores seleccionados de y P1 2 Para distancias laterales menores que 200 m y distancias verticales menores que 500 m, P2 se puede obtener de P1 añadiendo la corrección que aparece en la Tabla 1 para cada 1 m de diferencia en la altura entre h1 y h2 . 11. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN 11.1 Se ha encontrado que la concordancia entre una sola lectura corregida utilizando el barómetro de mercurio tipo Fortin y las mediciones de referencia con patrones primarios y secundarios está dentro de 20 Pa (4). La precisión de las mediciones repetidas tomadas con un solo instrumento es ± 10 Pa (4). 11.2 Se ha encontrado que la concordancia entre lecturas únicas de barómetros anaeroides y mediciones de referencia con patrones primarios y secundarios está dentro de 50 Pa (4). La precisión de las mediciones repetidas tomadas con un solo instrumento es ± 50 Pa (4). 12. DESCRIPTORES 12.1 Barómetro aneroide, presión atmosférica, barómetro, barometría, barómetro de mercurio tipo Fortín, barómetro de mercurio, presión. 10
  • 13. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4609 Referencias (1) Manual of Barometry, Vol. 1, First Edition 1963, U.S. Department of Commerce, Weather Bureau, U.S. Department of Air Force, Air Weather Service, U.S. Department of Navy, Naval Weather Service, Washington, DC. (2) Gill, Gerald C., Development and Testing of a No Moving Parts Static Pressure Inlet for Use on Ocean Buoys, University of Michigan, Ann Arbor, MI 1976. (3) Occupational Safety and Health Standards Subpact Z – Toxic and Hazardous Substances, Section 1910.1000 Air Contaminants, Table Z-2. 29 Code of Federal Regulations. (4) “Guide to Meteorological Instruments and Observing Practices”, World Meteorological Organization, WMOBA, No. 8, TP3, Fourth Edition 1971. Secretariat of WMO, Geneva, Switzerland. (5) Federal Meteorological Handbook, No. 1, Surface Observations, U.S. Department of Commerce, U.S. Department of Defense, U.S. Department of Transportation, effective July 1, 1975, available from Superintendent of Documents, U.S. Government Printing Office, Washington, DC 20402. (6) List, R.J. (compiler), Smithsonian Meteorological Tables, Sixth Revised Edition, 949, Fourth Reprint issued 1968, Smithsonian Institution Publications, SIPMA , Washington, DC. DOCUMENTO DE REFERENCIA American Society for Testing and Materials. Standard Test Methods for Measuring Surface Atmospheric Pressure. ASTM D3631 - 95. 5 p. Philadelphia, 1995. 11