Per misurare accuratamente la pressione sotto i 690 mbar (10 psi, ma il limite effettivo per i manometri e i manometri per vuoto a molla Bourdon è 600 mbar), i manometri meccanici utilizzano un elemento a capsula. I manometri a capsula si trovano in applicazioni che operano nel vuoto o a pressioni basse come 1″ di colonna d’acqua.
Nella maggior parte dei manometri a molla Bourdon, come anche dei manometri per vuoto, la limitazione del campo di misura all’estremità inferiore è di 690 mbar (10 psi, in effetti è 600 mbar). Le misurazioni al di sotto di tale limite richiedono un elemento di rilevamento diverso. Un manometro a capsula per bassa pressione è in grado di effettuare misure fino a 1″ H2O (0,036 psi, 2,5 mbar), e misura la pressione relativa positiva e negativa. Gli elementi a capsula sono utilizzati anche in altre famiglie di prodotti, come i manometri differenziali.
Come funziona un manometro per basse pressioni?
Fig.1: Manometro con elemento a capsula verticale
I manometri per basse pressioni utilizzano un meccanismo molto sensibile formato da due dischi ondulati, ciascuno in ottone o acciaio inossidabile, che sono saldati insieme lungo la circonferenza per creare una capsula circolare. Le minime variazioni di pressione fanno espandere o contrarre la capsula; un meccanismo di movimento a pignone trasferisce questo movimento all’indice.
Manometro a capsula perpendicolare
I manometri a capsula sono strumenti economici che misurano basse pressioni in modo molto preciso e con accuratezza fino a ±1,0% dello span. La precisione varia a seconda della dimensione nominale dello strumento. Questo perché l’elemento della capsula è tipicamente posizionato verticalmente all’interno della cassa, parallelamente alla faccia del quadrante (Figura 1). Più grande è la superficie del disco, meglio è in grado di rilevare i cambiamenti di basse pressioni.
Per i manometri a bassa pressione con alta sovraccaricabilità, la capsula si trova perpendicolarmente sotto la cassa (Figura 2). Quando la pressione (p) entra nella camera di misura a tenuta di pressione (1), deflette l’elemento di misura della capsula (2), che trasmette il movimento al movimento (3) e all’indicatore. L’elemento della capsula è sostenuto dall’alloggiamento circostante e, pertanto, può raggiungere elevati valori di sovrapressione. Questa esecuzione è presente nel modello 632.51 (da 4″ o 6″), e viene fornito di serie con una sovraccaricabilità di 50 volte il fondo scala.
Applicazioni dei manometri per basse pressioni
I nmanometri a capsula si trovano in applicazioni che operano nel vuoto o a pressioni molto basse. Queste includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
– Monitoraggio di ventilatori e soffianti
– Monitoraggio dei filtri
– Sistemi pneumatici a bassa pressione
– Pompe per generazione di vuoto
– Dispositivi di aspirazione medica
– Bruciatori a gas
– Monitoraggio della sovrapressione nelle camere bianche
I manometri per basse pressioni sono utilizzati in diverse tipologie industriali:
– Attrezzature mediche
– HVAC
– Oil & gas
– Petrolchimico
– Generazione di energia
– Tecnologia ambientale
– Ingegneria meccanica
Per la maggior parte delle applicazioni un manometro a capsula per basse pressioni con parti bagnate in ottone trova la sua applicazione ideale. Per l’uso con fluidi aggressivi, occorre scegliere un manometro in acciaio inossidabile.
Nota importante: I manometri a capsula per basse pressioni possono essere utilizzati solo con fluidi gassosi asciutti. A causa della posizione verticale dello strumento e del passaggio molto stretto nell’elemento della capsula, i fluidi liquidi non saranno in grado di drenare completamente. Qualsiasi liquido che rimane all’interno della capsula creerà un carico idrostatico, che si tradurrà in una falsa indicazione di pressione. Per misurare mezzi liquidi a pressioni molto basse, utilizzare un manometro a membrana come il 43X.30, 43X.36, o 45X.50.
Vantaggi dei manometri per pressioni molto basse
Poiché i manometri per basse pressioni possono essere utilizzati in diversi tipi di industrie, i vantaggi sono altrettanto diversi. Ecco alcune ragioni per scegliere un manometro a capsula WIKA:
- Un manometro a capsula standard è disponibile opzionalmente con una maggiore sovraccaricabilità o resistenza al vuoto (fino a 10 volte il fondo scala, a seconda del campo scala). Una speciale valvola di scarico integrata si attiva in situazioni di sovrapressione positiva o negativa, proteggendo l’elemento della capsula.
- A differenza di un manometro a molla Bourdon, quando occorre effettuare una misura del vuoto l’indice di un manometro a capsula può ruotare in senso orario. Una rotazione dell’indice in senso orario sotto vuoto è considerata standard, specialmente nell’industria medica. In questi casi, il quadrante indicherà “VACUUM” per evitare qualsiasi confusione.
- I nostri manometri per basse pressioni sono forniti di serie con una vite esterna di regolazione dello zero, in quanto alcune condizioni operative potrebbero causare lo spostamento dallo zero dell’elemento capsula molto sensibile.
- Per una maggiore precisione e accuratezza ripetibile, l’esecuzione standard dei nostri manometri per basse pressioni utilizza un movimento svizzero. L’ingranaggio del pignone e l’albero del movimento sono fatti di nichel-argento finemente lucidato.
- Offriamo versioni non magnetiche per l’uso in alcune applicazioni, come quando il manometro è parte di un dispositivo medico che rimane con il paziente durante le procedure di risonanza magnetica.
WIKA produce molti modelli di manometri per basse pressioni con una grande varietà di materiali bagnati, campi scala, precisioni, dimensioni nominali e opzioni di sicurezza.
Per trovare lo strumento appropriato per la vostra applicazione a bassa pressione, contattate gli specialisti tecnici WIKA.