Che cos'è un manometro?

Con letteralmente milioni e milioni di manometri venduti ogni anno, il manometro può essere considerato uno degli strumenti più utilizzati e conosciuti a bordo di navi, piattaforme offshore, impianti industriali e altri siti in via di sviluppo. Ma i manometri hanno un rovescio della medaglia. Per quanto possano sembrare facili da scegliere, è vero il contrario. Per questo motivo vi spieghiamo cos'è esattamente un manometro, come funziona, quali sono i tipi di manometri disponibili e perché alcuni manometri sono riempiti o meno di liquido.

La misurazione della pressione è, oltre a quella della temperatura, il valore più importante e più frequentemente monitorato. Esistono varie opzioni per misurare la pressione, come i trasmettitori di pressione e i pressostati, ma in analogico c'è solo un manometro. Ma per capire il manometro, è necessario prima capire il tipo di pressione che si sta o si vuole misurare.

Prima di scegliere il manometro corretto, è necessario conoscere tre tipi di pressione:

• Pressione di riferimento
• Pressione assoluta
• Pressione differenziale

Pressione di riferimento

I manometri misurano la differenza tra la pressione atmosferica e la pressione relativa, detta anche pressione ambiente. La pressione atmosferica varia a seconda del clima locale e dell'altezza sul livello del mare. Al livello del mare, la pressione media è di 1013,25 mbar. Poiché praticamente tutti i punti di un impianto di produzione sono generalmente esposti alla stessa pressione atmosferica, la misurazione della pressione relativa è generalmente sufficiente per le applicazioni industriali.

Pressione assoluta

La pressione assoluta si riferisce sempre alla pressione zero che si ottiene con un vuoto completo. Pertanto, i manometri per questo tipo di pressione devono sempre essere scelti quando la minima variazione della pressione atmosferica può influenzare il processo. Le applicazioni tipiche per la misurazione della pressione assoluta sono la determinazione della tensione di vapore dei liquidi, il monitoraggio delle pressioni di condensazione e la distillazione. Altri esempi di applicazione sono le pompe per vuoto e le apparecchiature per l'industria alimentare.

Pressione differenziale

Con la pressione differenziale si intende un tipo di pressione che, come suggerisce il nome, specifica la differenza tra due pressioni. I manometri differenziali, quindi, hanno due connessioni al processo. Vengono utilizzati, ad esempio, nel monitoraggio dei sistemi di filtraggio e di pompaggio. Con questo tipo di pressione è anche possibile determinare il livello di riempimento di un serbatoio chiuso, che deriva dalla differenza tra la pressione totale (colonna liquida + fase gassosa) e la pressione della fase gassosa.

Come funziona un manometro?

Ora conosciamo i diversi tipi di pressione esistenti. Come funziona un manometro? Anche se un manometro assomiglia a un cronometro, non si occupa di misurare il tempo. Un manometro è essenziale perché mostra la pressione di un liquido o di un gas in un processo o in una macchina su una scala analogica. Esistono (ancora una volta) tre tipi di manometri che probabilmente si adattano alle vostre esigenze;

• Manometri a tubo Bourdon
• Manometri a membrana
• Manometri a capsula

Tipi di manometri

Manometro a tubo Bourdon

Per iniziare con lo strumento di misurazione meccanica della pressione più utilizzato, i manometri a tubo bourdon. Il tubo di Bourdon si basa su un concetto della metà del XIX secolo in cui una molla elastica e un tubo a forma di C si piegano quando viene applicata una pressione. Quando la meccanica di un tubo Bourdon viene sottoposta a pressione, la sezione trasversale si modifica assumendo una forma circolare. Le tensioni circolari che si creano in questo processo aumentano il raggio del tubo a forma di c.

Di conseguenza, l'estremità del tubo si sposta di circa due o tre millimetri. Questa deflessione è una misura della pressione. Viene trasferita a un movimento che trasforma la deflessione lineare in un movimento rotatorio e, tramite una lancetta, lo rende visibile su una scala. Il manometro a tubo bourdon a forma di C è in grado di gestire campi di pressione fino a 60 bar. Oltre i 60 bar si utilizzano tubi Bourdon elicoidali o a spirale per raggiungere pressioni massime fino a 7000 bar.

fonte: WIKA, Manometro a tubo Bourdon - principio di funzionamento

Manometro con diaframma di separazione

Ci sono poi i manometri a diaframma di separazione. Il manometro a membrana è considerato uno specialista nelle industrie di processo. Entrano in gioco quando i manometri a tubo di Bourdon raggiungono i limiti delle loro prestazioni. Uno dei vantaggi dei manometri a membrana è la misurazione delle basse pressioni. Questo tipo di manometro può misurare pressioni a partire da 16 mbar fino a 25 bar.

Manometro della capsula

Infine, ci sono i manometri a capsula. Questo tipo di manometro viene utilizzato per la misurazione di basse pressioni.

I manometri di cui sopra funzionano in modi diversi. Oltre alla funzionalità, si differenziano per le dimensioni. 40, 63, 80, 100 e 160 mm sono i diametri più comuni. I manometri si differenziano anche per il campo di scala. Questo varia da 0 ... 0,5 mbar a 0 ... 6.000 bar. A seconda delle esigenze, vengono scelti i materiali. Ad esempio, esistono elementi di pressione in ottone, acciaio inox o materiali speciali. Anche la connessione è completamente personalizzata per adattarsi al meglio alla situazione.

Perché in alcuni indicatori è presente un liquido o un riempimento?

Alcuni manometri contengono un liquido nella scala. Questo liquido si chiama glicerina. In questi manometri vengono utilizzati anche altri liquidi, come il silicone, ma la glicerina è il riempimento più utilizzato per i manometri. Il liquido di riempimento in silicone viene utilizzato solo se il manometro è esposto a temperature inferiori a -20°C o superiori a 60°C. Il liquido di riempimento serve a smorzare le parti mobili dell'involucro del manometro.

I manometri possono essere sottoposti a molte vibrazioni, che possono causare danni. Quando sono riempiti di liquido, la possibilità di danni si riduce. Ciò non significa che la taratura del manometro non sia necessaria quando il manometro è riempito di glicerina o silicone. È fondamentale calibrare il manometro almeno una volta all'anno. Inoltre, l'umidità può essere un problema per i manometri a secco. In combinazione con le basse temperature, può persino causare la formazione di ghiaccio. Un'altra conseguenza dell'umidità può essere la condensa, che rende difficile la lettura del quadrante.