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Nella moderna civiltà industriale, la pressione è uno dei tre parametri fisici fondamentali insieme alla temperatura e al flusso. Il manometro , uno strumento di precisione che converte la forza fisica invisibile in una lettura visiva, viene spesso descritto come gli "occhi" di un processo.
La definizione fondamentale di a manometro è uno strumento che utilizza elementi elastici (come tubi Bourdon, diaframmi o soffietti) per produrre una deformazione elastica sotto pressione. Questa deformazione viene poi trasmessa ad un indice da un meccanismo di movimento interno, indicando il valore della pressione su un quadrante. La sua esistenza non è solo per visualizzare i numeri; svolge tre missioni principali:
Dai primi display analogici meccanici agli odierni display digitali integrati con la tecnologia dei sensori, l'evoluzione del manometro riflette l’ascesa della precisione industriale, ma il suo status di sentinella della sicurezza del sistema rimane invariato.
Comprendere il meccanismo interno di a manometro è la base per la selezione e l'utilizzo. A seconda dell’ambiente di misurazione, i principi di funzionamento sono principalmente classificati come segue:
Questo è il tipo di manometro meccanico più utilizzato. Il suo nucleo è un tubo metallico piatto a forma di C, a spirale o arrotolato.
Per fluidi ad alta viscosità, facile cristallizzazione o forte corrosività, i tradizionali tubi Bourdon si bloccano o si danneggiano facilmente. In questi casi, un diaframma manometro deve essere utilizzato.
Per ragioni igieniche (ad esempio nell'industria alimentare) o per la protezione dalla corrosione, sul fondo del serbatoio è installata una guarnizione a membrana riempita con un fluido di trasmissione come l'olio di silicone manometro per isolare completamente lo strumento interno dal mezzo di processo.
Questi utilizzano sensori piezoresistivi o capacitivi per convertire i segnali di pressione in segnali elettrici.
Il manometro si trova in ogni angolo del mondo, dalle attrezzature per le immersioni in acque profonde agli aerei nella stratosfera.
Scegliere il sbagliato manometro può portare a letture errate o addirittura alla rottura dello strumento. È necessario considerare i seguenti parametri chiave:
| Caratteristico | Manometro meccanico | Manometro digitale |
| Classe di precisione | Tipicamente dall'1,0% al 2,5% FS | Fino allo 0,05%-0,2% FS |
| Requisiti di alimentazione | Nessuno (guidato dalla deformazione fisica) | Richiede batteria o alimentazione esterna |
| Adattamento ambientale | Eccellente, forte resistenza alla temperatura | Limitato dall'elettronica; attenzione alla deriva |
| Resistenza alle vibrazioni | Scarso (a meno che non sia riempito di liquido) | Eccellente, nessuna usura meccanica |
| Espansione funzionale | Limitato alla lettura visiva | Registrazione dati, blocco valore massimo, allarmi |
| Costoo di manutenzione | Basso, richiede una calibrazione regolare | Controllare l'invecchiamento della batteria e del sensore |
Selezione della gamma : La normale pressione operativa di a manometro dovrebbe essere compreso tra 1/3 e 2/3 del fondo scala. Il funzionamento a lungo termine a pieno carico porta ad un rapido affaticamento dell'elemento elastico.
Materiali bagnati : Per acqua e aria comuni sono sufficienti le leghe di rame; per mezzi corrosivi acidi o alcalini, a manometro in acciaio inossidabile 316L deve essere selezionato.
Temperatura ambiente : Una temperatura ambiente eccessiva modifica il modulo elastico del metallo, causando uno spostamento del puntatore. Gli ambienti estremi richiedono sifoni/tubi condensanti.
Dimensione quadrante : per la visione a lunga distanza, selezionare i quadranti da 100 mm o 150 mm; per l'osservazione ravvicinata è adatto 40 mm o 60 mm.
Installazione di un manometro è molto più che semplicemente stringere un filo.
Il Necessity of Calibration : Nel tempo, l'elemento elastico di a manometro subisce una deformazione residua. Si consiglia di effettuare una calibrazione incrociata dei manometri di livello industriale almeno una volta all'anno utilizzando un tester a peso morto o un manometro principale ad alta precisione.
Un ben mantenuto manometro può avere una durata di oltre 10 anni.
Comprendere la struttura interna di a manometro aiuta a fare la scelta più duratura per condizioni specifiche. Un manometro meccanico di alta qualità è costituito da cinque componenti principali:
| Component | Lega di rame (ottone/bronzo) | Acciaio inossidabile 316 | Lega di monel |
| Supporti applicabili | Aria, acqua, olio idraulico | Vapore, acidi/basi, solventi | Acido fluoridrico, acqua di mare |
| Cost | Basso | Medio | Alto |
| Resistenza all'ossidazione | Discreto (incline al verderame) | Eccellente | Superiore |
| Temperatura massima | Limitato a 60°C | Fino a 200°C | Alto thermal stability |
Nell'industria, la precisione di a manometro è definito da standard internazionali (come ASME B40.100 o EN 837-1).
| Grado di precisione | Applicazione tipica | Ciclo di calibrazione |
| 0,1/0,25 | Norma di laboratorio, apparecchiature di calibrazione | Ogni 3-6 mesi |
| 0,5/1,0 | Processi critici, monitoraggio caldaie | Ogni 12 mesi |
| 1,6/2,5 | Pompe generali, utensili pneumatici | Al bisogno (1-2 anni) |
Standard manometro i modelli non possono soddisfare tutti gli ambienti complessi, quindi sono necessarie configurazioni specifiche per migliorare l'affidabilità.
Alle uscite dei compressori alternativi o delle stazioni di pompaggio, forti vibrazioni possono causare l'indicazione di uno standard manometro usurarsi o cadere.
Nelle industrie farmaceutiche e alimentari, il manometro devono essere conformi agli standard EHEDG o 3A.
Il height of the installation position of a manometro a volte può produrre errori significativi, noti come "errore della testina statica".
Quando si ha a che fare con fluidi estremi (come acidi forti, fluidi ad alta viscosità o vapore ad alta temperatura), la misurazione diretta è spesso insufficiente.
In questa struttura, il manometro è fisicamente isolato dal mezzo tramite un diaframma metallico flessibile. Lo spazio tra la membrana e l'elemento interno è riempito con un fluido di riempimento del sistema (solitamente olio siliconico o glicerina).
| Riempire il tipo di fluido | Intervallo di temperatura | Applicazione primaria |
| Glicerina | Da -20°C a 60°C | Industria generale, antivibranti |
| Olio siliconico | Da -40°C a 200°C | Temperature estreme, all'aperto |
| Olio vegetale | Da -10°C a 150°C | Lavorazione di alimenti e bevande |
| Fluorocarbonio | Da -40°C a 180°C | Ossidanti, cloro o ossigeno |
Il installation interface specification is the most error-prone part of manometro selezione.
| Specifica | Etichetta comune | Metodo di sigillatura | Regione tipica |
| NPT 1/4 | 1/4" NPT | Interferenza del filo (richiede nastro adesivo) | Nord America, petrolio e gas |
| G1/2 | G1/2A (ISO 228) | Filettatura parallela (richiede guarnizione) | Europa, Idraulica generale |
| M20x1,5 | M20x1,5 | Guarnizione inferiore o O-ring | Cina, navi industriali |
In ambienti ad alta pressione o chimici pericolosi, la sicurezza del manometro stesso è fondamentale.
Di solito è glicerina o olio di silicone. Questo pieno di liquido manometro utilizza la viscosità del liquido per fornire smorzamento, sopprimendo le vibrazioni dell'indice in ambienti ad alte vibrazioni e lubrificando gli ingranaggi interni per prolungarne la durata.
A manometro tipicamente misura la pressione relativa, che utilizza la pressione atmosferica locale come punto zero. La pressione assoluta utilizza un vuoto perfetto come punto zero. Formula: Pressione assoluta = Pressione relativa Pressione atmosferica.
Il simplest way is to observe if the pointer returns exactly to zero when the system is depressurized. If it deviates beyond the accuracy range or jumps inconsistently during pressurization, the manometro necessita di riparazione o sostituzione.
Niente olio! L'ossigeno ad alta pressione reagisce violentemente con l'olio e può esplodere. Uno specifico per l'ossigeno manometro avrà un chiaro segno rosso "No Oil" e sarà sottoposto a rigoroso sgrassaggio durante l'assemblaggio.
Questo è chiamato "sifone" o "tubo di condensazione". Il suo scopo è consentire al vapore di raffreddarsi e condensarsi in acqua all'interno del circuito. La condensa agisce come una barriera, impedendo al vapore ad alta temperatura di entrare direttamente manometro e danneggiare gli elementi interni.
"WOG" sta per Acqua, Petrolio, Gas. Significa il manometro può essere utilizzato in modo sicuro per misurare la pressione di acqua, olio o gas non corrosivi.
Questo è chiamato "margine di sicurezza". Se la tua pressione di esercizio è 50 psi, scegli 100 psi manometro assicura che il puntatore rimanga vicino alla posizione delle 12 (più facile da leggere) e previene danni al manometro da piccoli sbalzi di pressione.
Non tutti. Nelle aree con gas infiammabili, è necessario selezionare un digitale manometro con classificazione a sicurezza intrinseca (IS). I misuratori meccanici hanno un vantaggio naturale poiché non contengono circuiti.
Ciò è solitamente dovuto a tre ragioni: 1. Ingranaggi interni usurati o impolverati; 2. Cristallizzazione del mezzo che blocca la porta; 3. Forti impulsi di pressione che causano lo spostamento degli ingranaggi. Per un tale manometro , la riparazione non è consigliata; dovrebbe essere sostituito.
Solitamente alto. Gli elementi elastici metallici diventano "più morbidi" poiché il loro modulo elastico diminuisce alle alte temperature. A parità di pressione, producono più spostamento, causando il manometro per visualizzare una lettura superiore alla pressione effettiva.
Questo è un malinteso comune. La maggior parte manometros sono classificati per la precisione su scala completa. Se si utilizza un manometro da 100 bar con una precisione dell'1% per misurare 10 bar, l'errore sarà ancora di più o meno 1 bar. Ciò significa che a 10 bar l'errore relativo è del 10%. Scegli sempre a manometro intervallo in modo che il punto di lavoro sia al centro della scala.