Τι είναι το μανόμετρο;

Με κυριολεκτικά εκατομμύρια και εκατομμύρια μετρητές πίεσης που πωλούνται κάθε χρόνο, ο μετρητής πίεσης μπορεί να θεωρηθεί ως ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα όργανα και γνωστά όργανα σε πλοία, υπεράκτιες εξέδρες, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και άλλους αναπτυσσόμενους χώρους. Υπάρχει όμως και η άλλη πλευρά των μανόμετρων. Όσο εύκολη και αν φαίνεται η επιλογή τους, ισχύει το αντίθετο. Γι' αυτό εξηγούμε τι ακριβώς είναι ένα μανόμετρο, πώς λειτουργεί ένα μανόμετρο, τους διαθέσιμους τύπους μανόμετρων και γιατί ορισμένα μανόμετρα είναι γεμάτα ή όχι με υγρό.

Η μέτρηση της πίεσης είναι, εκτός από τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η πιο σημαντική και συχνά παρακολουθούμενη τιμή. Υπάρχουν διάφορες επιλογές για τη μέτρηση της πίεσης, όπως οι πομποί πίεσης και οι διακόπτες πίεσης, αλλά αναλογικά, υπάρχει μόνο ένα μανόμετρο. Για να κατανοήσετε όμως το μανόμετρο, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τον τύπο της πίεσης που μετράτε ή θέλετε να μετρήσετε.

Υπάρχουν τρεις τύποι πίεσης που πρέπει να γνωρίζετε πριν επιλέξετε το σωστό μανόμετρο:

• Πίεση μετρητή
• Απόλυτη πίεση
• Διαφορική πίεση

Πίεση μετρητή

Τα μανόμετρα μετρούν τη διαφορά μεταξύ της ατμοσφαιρικής και της πίεσης του μετρητή, που αναφέρεται επίσης ως πίεση περιβάλλοντος. Η ατμοσφαιρική πίεση ποικίλλει ανάλογα με τις τοπικές καιρικές συνθήκες και το ύψος πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Στο επίπεδο της θάλασσας, η μέση πίεση είναι 1013,25 mbar. Δεδομένου ότι σχεδόν όλα τα σημεία σε μια μονάδα παραγωγής εκτίθενται γενικά στην ίδια πίεση αέρα, η μέτρηση της πίεσης του μετρητή είναι συνήθως επαρκής για βιομηχανικές εφαρμογές.

Απόλυτη πίεση

Η απόλυτη πίεση είναι πάντα περίπου η μηδενική πίεση που επιτυγχάνεται με πλήρες κενό. Επομένως, τα μανόμετρα για αυτόν τον τύπο πίεσης πρέπει πάντα να επιλέγονται όταν η παραμικρή μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης μπορεί να επηρεάσει τη διαδικασία. Τυπικές εφαρμογές για τη μέτρηση της απόλυτης πίεσης είναι ο προσδιορισμός της πίεσης ατμών για υγρά, η παρακολούθηση των πιέσεων συμπύκνωσης και η απόσταξη. Περαιτέρω παραδείγματα εφαρμογών είναι οι αντλίες κενού και ο εξοπλισμός για τη βιομηχανία τροφίμων.

Διαφορική πίεση

Με τη διαφορική πίεση, μιλάμε για έναν τύπο πίεσης που - όπως υποδηλώνει το όνομα - προσδιορίζει τη διαφορά μεταξύ δύο πιέσεων. Οι μετρητές διαφορικής πίεσης, επομένως, διαθέτουν δύο συνδέσεις διεργασίας. Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στην παρακολούθηση συστημάτων φίλτρων και αντλιών. Με αυτόν τον τύπο πίεσης είναι επίσης δυνατός ο προσδιορισμός της στάθμης πλήρωσης σε μια κλειστή δεξαμενή - Αυτή προκύπτει από τη διαφορά μεταξύ της συνολικής πίεσης (στήλη υγρού + αέρια φάση) και της πίεσης της αέριας φάσης.

Πώς λειτουργεί ένα μανόμετρο;

Τώρα γνωρίζουμε τους διαφορετικούς τύπους πίεσης που υπάρχουν. Πώς λειτουργεί ένα μανόμετρο; Παρόλο που ένα μανόμετρο μοιάζει με χρονόμετρο, η μέτρηση του χρόνου δεν είναι αυτό που κάνει. Ένα μανόμετρο είναι απαραίτητο, καθώς δείχνει την πίεση ενός υγρού ή αερίου σε μια διαδικασία ή ένα μηχάνημα σε αναλογική κλίμακα. Υπάρχουν (και πάλι) τρεις τύποι μετρητών που είναι πιθανότερο να ταιριάζουν στις ανάγκες σας,

• Μανόμετρα Bourdon tube
• Μανόμετρα με διάφραγμα
• Μανόμετρα πίεσης κάψουλας

Τύποι μετρητών πίεσης

Μανόμετρο σωλήνα Bourdon

Ξεκινάμε με το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μηχανικό όργανο μέτρησης της πίεσης, τα μανόμετρα με σωλήνα bourdon. Ο σωλήνας bourdon βασίζεται σε μια ιδέα των μέσων του 19ου αιώνα, σύμφωνα με την οποία ένα ελαστικό ελατήριο και ένας σωλήνας σε σχήμα γ κάμπτεται όταν εφαρμόζεται πίεση. Όταν η μηχανική ενός σωλήνα Bourdon υπόκειται σε πίεση, η διατομή του μεταβάλλεται προς ένα κυκλικό σχήμα. Οι τάσεις στεφάνης που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία αυτή αυξάνουν την ακτίνα του σωλήνα σχήματος γ.

Ως αποτέλεσμα, το άκρο του σωλήνα μετακινείται κατά περίπου δύο ή τρία χιλιοστά. Αυτή η εκτροπή είναι ένα μέτρο της πίεσης. Μεταφέρεται σε μια κίνηση, η οποία μετατρέπει τη γραμμική εκτροπή σε περιστροφική κίνηση και, μέσω ενός δείκτη, την καθιστά ορατή σε μια κλίμακα. Το μανόμετρο σωλήνα bourdon σε σχήμα γ είναι ικανό για εύρος πιέσεων έως 60 bar. Πάνω από τα 60 bar χρησιμοποιούνται ελικοειδείς ή σπειροειδείς σωλήνες Bourdon για την επίτευξη μέγιστων πιέσεων έως και 7000 bar.

πηγή: σωλήνα Bourdon - αρχή λειτουργίας

Μετρητής πίεσης με σφράγιση διαφράγματος

Στη συνέχεια, υπάρχουν οι μετρητές πίεσης με διαφραγματικό παρέμβυσμα. Τα μανόμετρα με διαφραγματική σφράγιση θεωρούνται ειδικοί στις βιομηχανίες διεργασιών. Μπαίνουν στο παιχνίδι όταν τα μανόμετρα με σωλήνα Bourdon φτάνουν στα όρια της απόδοσής τους. Ένα από τα πλεονεκτήματα των μετρητών πίεσης με διάφραγμα είναι η μέτρηση χαμηλών πιέσεων. Αυτός ο τύπος μανόμετρου μπορεί να μετρήσει πίεση από 16 mbar έως 25 bar.

Μανόμετρο κάψουλας

Τέλος, υπάρχουν οι μετρητές πίεσης της κάψουλας. Αυτός ο τύπος μετρητή χρησιμοποιείται για τη μέτρηση χαμηλής πίεσης.

Τα παραπάνω μανόμετρα λειτουργούν με διαφορετικούς τρόπους. Εκτός από τη λειτουργικότητα, διαφοροποιούνται και ως προς το μέγεθος. Τα 40, 63, 80, 100 και 160 mm είναι οι πιο συνηθισμένες διάμετροι. Τα μανόμετρα διαφοροποιούνται επίσης ως προς το εύρος κλίμακας. Αυτό κυμαίνεται από 0 ... 0,5 mbar έως 0 ... 6.000 bar. Ανάλογα με τις ανάγκες επιλέγονται τα υλικά. Για παράδειγμα, υπάρχουν στοιχεία πίεσης από ορείχαλκο, ανοξείδωτο χάλυβα ή ειδικά υλικά. Η σύνδεση προσαρμόζεται επίσης πλήρως ώστε να ταιριάζει καλύτερα στην περίπτωση.

Γιατί υπάρχει υγρό ή γέμισμα σε ορισμένους μετρητές;

Ορισμένα μανόμετρα περιέχουν υγρό στην κλίμακα. Το υγρό αυτό ονομάζεται γλυκερίνη. Άλλα υγρά, όπως η σιλικόνη, χρησιμοποιούνται επίσης σε αυτούς τους μετρητές, αλλά η γλυκερίνη είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο γέμισμα των μετρητών πίεσης. Τα γεμίσματα σιλικόνης χρησιμοποιούνται μόνο εάν το μανόμετρο εκτίθεται σε θερμοκρασίες κάτω των -20°C ή άνω των 60°C. Το υγρό πλήρωσης χρησιμεύει ως απόσβεση για τα κινούμενα μέρη στο περίβλημα του μανόμετρου.

Τα μανόμετρα μπορεί να υποστούν πολλές δονήσεις, οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν βλάβες. Όταν είναι γεμάτα με υγρό, η πιθανότητα βλάβης θα μειωθεί. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν απαιτείται βαθμονόμηση του μανομέτρου σας όταν το μανόμετρό σας είναι γεμάτο είτε με γλυκερίνη είτε με σιλικόνη. Είναι ζωτικής σημασίας να βαθμονομείτε το μανόμετρό σας τουλάχιστον μία φορά το χρόνο. Επίσης, η υγρασία μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα για τα ξηρά μανόμετρα. Σε συνδυασμό με χαμηλές θερμοκρασίες, αυτό μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε παγοποίηση. Μια άλλη συνέπεια αυτής της υγρασίας μπορεί να είναι η συμπύκνωση, η οποία δυσχεραίνει την ανάγνωση του καντράν.