Vari manometri nell'industria di misura
Un misuratore è essenzialmente uno strumento o un dispositivo utilizzato per misurare la dimensione, la quantità o il contenuto di qualcosa, di solito con un display analogico o digitale. Questa può essere una misura di qualsiasi proprietà, come pressione, flusso, temperatura, carburante o lunghezza. Nel campo della misurazione e della strumentazione, la parola "gage" è spesso usata come variante ortografica della parola "gauge".
Come suggerisce il nome, uno strumento di misurazione della pressione è uno strumento utilizzato per misurare e indicare la pressione di un liquido o gas all'interno del sistema rispetto a un'atmosfera o un altro riferimento. Sono disponibili molti tipi di manometri, ognuno dei quali utilizza una tecnica o un metodo di indicazione diverso.
Manometro analogico
Un manometro analogico di solito si riferisce a un dispositivo che utilizza la tecnologia di rilevamento della pressione meccanica pura. Il valore di misurazione è indicato dal movimento del puntatore sul quadrante e ogni valore di pressione è contrassegnato. Puntatore Il movimento e la posizione del puntatore forniscono un'indicazione visiva della pressione misurata.
La maggior parte dei manometri analogici dispone di una delle seguenti tre tecnologie di rilevamento della pressione:
Tubo di Bourdon
Il tubo di Bourdon è un tubo a forma di "C", a forma di spirale o a forma di spirale a forma radiale, un lato del quale è fissato nella parte inferiore dello strumento e l'altro lato è collegato al puntatore. Quando il tubo di Bourdon viene compresso, la sua sezione trasversale tende a diventare più arrotondata, tendendo così a raddrizzare la forma. Questo movimento del tubo viene catturato dal puntatore per indicare la pressione. Il manometro a tubo Bourdon è il tipo più comune di manometro analogico nel settore, con vari intervalli di pressione, puntatori e materiali Bourdon. I quadranti e le lancette del display intuitivo sono solitamente riempiti di liquido o sigillati sottovuoto per ridurre il rumore in varie applicazioni.
Ulteriori informazioni sulle normative WIKA Bourdon
Diaframma
Il manometro a membrana contiene un diaframma a forma d'onda collegato al puntatore tramite un meccanismo di leveraggio. La pressione viene applicata su un lato del diaframma, che di solito è racchiuso da una flangia. Il movimento (espansione o contrazione) di questo diaframma viene catturato da questo collegamento e trasmesso al puntatore per indicare la pressione. Le diverse aree superficiali del diaframma possono fornire diversi livelli di sensibilità. Ad esempio, un diaframma con un'ampia superficie fornirà una maggiore sensibilità ed è comune in molte applicazioni a bassa pressione. Inoltre, soprattutto per i mezzi corrosivi, il diaframma e la flangia impediranno al mezzo misurato di entrare nel dispositivo di rilevamento. Questo è il motivo per cui i manometri a membrana sono molto popolari nelle applicazioni che richiedono una pressione inferiore o mezzi corrosivi.
Scopri di più sui vantaggi dei manometri a membrana
Mantice
Il tubo corrugato è un dispositivo pieghevole monopezzo con pieghe profonde o crimpature formate da tubi a parete estremamente sottile. Quando la pressione viene applicata o rilasciata all'interno del soffietto, si contrarrà ed espanderà rispettivamente. Questo movimento viene quindi trasmesso al puntatore tramite il collegamento. Simile ai manometri a membrana, i soffietti con diametri maggiori sono più adatti per la bassa pressione e offrono una maggiore precisione delle prestazioni. Generalmente, il numero di pieghe di soffietti varia da 5 a 20, ma a causa della loro lunghezza, sono limitati in termini di pressione massima che può essere raggiunta.
Manometro digitale
In poche parole, un manometro digitale è un dispositivo che visualizza digitalmente l'uscita di pressione attraverso uno schermo installato sul suo corpo. Generalmente, i manometri digitali utilizzano la misurazione della pressione elettromeccanica nel loro alloggiamento e un circuito che converte questo valore in una lettura del display. L'uscita digitale di solito consente all'operatore di registrare facilmente le letture della pressione a una risoluzione più elevata rispetto all'uscita analogica. I contatori digitali richiedono una fonte di alimentazione (di solito sotto forma di batterie) per funzionare e alimentare sensori e display interni.
Generalmente, i manometri digitali hanno una delle seguenti tecnologie:
Sensore estensimetrico
Il principio di funzionamento del sensore estensimetrico è quello di convertire la pressione applicata in un segnale elettrico attraverso la deformazione elastica dell'estensimetro. Questi estensimetri sono collegati al corpo principale del dispositivo di misurazione e disposti fianco a fianco per formare un circuito a ponte di Wheatstone. Quando viene applicata la pressione, l'estensimetro si deforma elasticamente, modificando così la resistenza dell'estensimetro e del circuito del ponte. Questa variazione di resistenza produce un segnale di uscita elettrico proporzionale alla quantità di pressione applicata al misuratore.
Sensore piezoelettrico
La parola "piezo" deriva da piezein, che è una parola greca che significa una forma di pressione fisica o un'altra. I sensori piezoelettrici utilizzano materiali piezoelettrici come ceramiche e cristalli di quarzo. La pressione dinamica che agisce sul cristallo genera una carica elettrica, che viene amplificata e convertita in un segnale di tensione o frequenza. A differenza dei sensori estensimetrici, i sensori piezoelettrici non richiedono eccitazione esterna. Tuttavia, il problema più grande con i sensori piezoelettrici è che il cristallo genera carica elettrica solo quando viene applicata una pressione dinamica ed è solo in uno stato dormiente in condizioni di stato stazionario. Esistono molti modi per imballare sensori piezoelettrici per leggere in modo affidabile la pressione statica, ma questi metodi possono comportare diaframmi aggiuntivi e l'uso di viti di pre-serraggio per comprimere il cristallo, con conseguenti misuratori costosi e sensibili.
Sensore piezoresistivo
I trasduttori piezoresistivi si basano sull'effetto piezoresistivo, che si verifica quando la resistenza di un materiale cambia in risposta a una deformazione meccanica applicata. I sensori piezoresistivi sono solitamente costituiti da componenti in silicio MEMS (Micro Electro Mechanical System). Ciò è dovuto principalmente al fatto che il silicio ha un effetto piezoresistivo che è due ordini di grandezza più grande di quello del metallo, il che si traduce in un'uscita di misurazione della pressione con maggiore precisione e risoluzione. A differenza degli estensimetri e dei sensori piezoelettrici, i sensori piezoresistivi utilizzano un singolo materiale (silicio) per ottenere caratteristiche termiche uniformi e prestazioni di temperatura prevedibili e affidabili. I sensori piezoresistivi sono uno dei sensori più comuni per la misurazione accurata della pressione in applicazioni che richiedono una compensazione della temperatura ampia e affidabile. CPG1500 utilizza un sensore piezoresistivo interno. La sua resistenza viene convertita utilizzando il computer di bordo e visualizzata sullo schermo.
