I manometri a riempimento di liquido sono utilizzati in numerose applicazioni industriali grazie alla loro capacità di resistere a vibrazioni, pulsazioni e condizioni operative difficili.
Tra le configurazioni più diffuse si trovano i manometri con componenti in ottone e riempimento in glicerina, particolarmente utilizzati su compressori, pompe, sistemi idraulici e attrezzature mobili.
Il liquido all’interno della cassa protegge il meccanismo e stabilizza il movimento della lancetta, contribuendo a mantenere una lettura più affidabile della pressione anche in presenza di forti sollecitazioni.
Funzionamento interno di un manometro a molla Bourdon
Come funziona un manometro a molla Bourdon?
Il principio di misura utilizzato in molti manometri meccanici è quello della molla Bourdon.
Il sistema prende il nome dall’ingegnere francese Eugène Bourdon, che sviluppò un tubo cavo curvo e sigillato a un’estremità.
Quando la pressione all’interno del tubo aumenta, l’estremità libera tende a spostarsi. Questo movimento viene trasmesso a un meccanismo che aziona la lancetta del manometro.
Nonostante la disponibilità di numerose tecnologie moderne per la misura della pressione, il manometro meccanico a molla Bourdon rimane uno dei principi più utilizzati nell’industria.
Perché utilizzare un manometro a riempimento di liquido?
Le condizioni operative possono influire notevolmente sul funzionamento di un manometro.
Vibrazioni, pulsazioni, umidità e variazioni di temperatura possono provocare oscillazioni della lancetta e aumentare l’usura dei componenti interni.
Il liquido di riempimento aiuta a limitare questi effetti proteggendo le parti meccaniche interne.
Rispetto a un manometro a secco, un modello riempito offre quindi diversi vantaggi:
- smorzamento delle vibrazioni;
- riduzione delle oscillazioni della lancetta;
- maggiore protezione dei componenti interni;
- migliore comportamento in presenza di pulsazioni;
- protezione dall’umidità e dalla condensazione interna;
- minore usura dei componenti mobili.
Per applicazioni soggette a frequenti cicli di pressione, il riempimento della cassa può essere inoltre abbinato a un limitatore o snubber, quando le condizioni del processo lo consentono.
Manometro a riempimento di liquido o manometro a secco?
La differenza principale riguarda il comportamento dello strumento in condizioni dinamiche.
| Caratteristica | Manometro a riempimento di liquido | Manometro a secco |
|---|---|---|
| Vibrazioni | Migliore smorzamento | Maggiore oscillazione della lancetta |
| Pulsazioni | Maggiore protezione del meccanismo | Maggiore usura possibile |
| Umidità | Componenti interni maggiormente protetti | Maggiore esposizione alla condensazione |
| Lettura della pressione | Più stabile in condizioni dinamiche | Più adatta a processi stabili |
| Applicazioni tipiche | Idraulica, pompe, compressori, macchinari | Ambienti con poche vibrazioni |
La scelta dipende quindi dalle reali condizioni dell’applicazione.
Quale liquido viene utilizzato nel manometro?
Il tipo di liquido dipende dal fluido di processo e dalle condizioni ambientali.
Glicerina
La glicerina è adatta alla maggior parte delle applicazioni con fluidi non ossidanti.
È uno dei liquidi più utilizzati nei manometri industriali e rappresenta il riempimento standard del modello WIKA 213.40.
Olio siliconico
Il silicone viene normalmente utilizzato quando il manometro deve funzionare a basse temperature ambientali.
Nell’articolo originale viene indicato il suo utilizzo fino a circa -40 °F.
Liquidi inerti
Per applicazioni con fluidi ossidanti possono essere utilizzati liquidi inerti, come olio Halocarbon o Fluorolube®.
La scelta del fluido di riempimento deve quindi essere effettuata considerando sia il processo sia le condizioni ambientali.
Manometro in ottone modello 213.40
Manometro in ottone modello 213.40
Il manometro a molla Bourdon modello 213.40 utilizza una cassa e una presa di pressione realizzate in ottone massiccio forgiato.
La costruzione in ottone e il riempimento liquido sono pensati per aumentare la robustezza dello strumento e limitarne la sensibilità a vibrazioni, urti e pulsazioni.
Il modello 213.40 è stato introdotto sul mercato americano negli anni ’60 ed è stato uno dei primi manometri a riempimento di liquido disponibili in quel mercato.
La versione standard utilizza un riempimento in glicerina.
Applicazioni del manometro a riempimento di liquido
Grazie alla resistenza alle condizioni dinamiche, il manometro a riempimento di liquido viene utilizzato soprattutto in applicazioni dove vibrazioni e pulsazioni sono frequenti.
Tra gli esempi citati nell’articolo originale troviamo:
- macchinari mobili;
- macchinari fissi;
- sistemi idraulici;
- compressori;
- pompe;
- attrezzature idrauliche;
- applicazioni oil & gas.
Il modello 213.40 è conosciuto anche come manometro idraulico ed è utilizzato in applicazioni idrauliche pesanti.
I manometri meccanici in ottone possono essere impiegati anche in applicazioni petrolifere upstream con campi di pressione fino a 1.034 bar (15.000 psi).
Perché scegliere una cassa in ottone?
Nel modello 213.40, la cassa e la presa di pressione sono realizzate in ottone massiccio forgiato in un unico pezzo.
Questa costruzione contribuisce alla robustezza dello strumento e riduce il rischio di perdite o danni dovuti a condizioni di utilizzo difficili.
Abbinata al riempimento liquido, rende il manometro particolarmente adatto alle applicazioni idrauliche e industriali soggette a sollecitazioni.
Come scegliere un manometro a riempimento di liquido?
Prima di scegliere un manometro è importante considerare:
- presenza di vibrazioni;
- presenza di pulsazioni;
- campo di pressione;
- temperatura ambiente;
- fluido di processo;
- eventuale necessità di uno snubber;
- compatibilità del liquido di riempimento.
Non tutte le applicazioni richiedono necessariamente un manometro riempito.
In un processo stabile e privo di vibrazioni importanti, può essere sufficiente un manometro a secco. In condizioni più severe, il riempimento liquido può invece contribuire a proteggere il meccanismo e stabilizzare l’indicazione.
Conclusione
Il manometro a riempimento di liquido è particolarmente indicato per applicazioni caratterizzate da vibrazioni, pulsazioni e condizioni operative difficili.
Il liquido contenuto nella cassa smorza il movimento della lancetta, protegge i componenti meccanici e riduce gli effetti dell’umidità e della condensazione.
La glicerina è adatta a numerose applicazioni, mentre altri fluidi, come silicone o liquidi inerti, possono essere utilizzati in funzione della temperatura e del fluido di processo.
Il manometro in ottone a molla Bourdon modello 213.40 rappresenta un esempio di questa tecnologia, particolarmente utilizzata nelle applicazioni idrauliche e nei macchinari sottoposti a forti sollecitazioni.
FAQ
1. A cosa serve il liquido in un manometro?
Il liquido smorza vibrazioni e pulsazioni, stabilizza la lancetta e contribuisce a proteggere i componenti meccanici interni.
2. Qual è la differenza tra un manometro a riempimento e uno a secco?
Il manometro riempito offre una maggiore protezione in presenza di vibrazioni, pulsazioni e umidità, mentre quello a secco è maggiormente indicato per condizioni di misura stabili.
3. Quale liquido viene utilizzato nei manometri?
La glicerina è utilizzata in molte applicazioni con fluidi non ossidanti. Possono essere utilizzati anche olio siliconico o liquidi inerti, in funzione delle condizioni operative.
4. Quando è consigliato un manometro a riempimento di liquido?
È particolarmente indicato su pompe, compressori, sistemi idraulici e altre applicazioni caratterizzate da vibrazioni e frequenti pulsazioni di pressione.
5. Che cos’è il manometro WIKA 213.40?
È un manometro meccanico a molla Bourdon con cassa e presa di pressione in ottone massiccio e riempimento standard in glicerina.