Porady
Manometry służą jako elementy kontroli wartości ciśnienia czynnika roboczego w pneumatycznych układach napędowych i sterujących. Wakuometry do mierzenia ciśnień poniżej ciśnienia atmosferycznego oraz manometry glicerynowe stosowane w urządzeniach o dużym nasileniu drgań. Sprawdź manometry i wakuometry o różnych średnicach tarcz.
Manometr jest używany jako techniczne urządzenie pomiarowe służące nie tylko do przybliżonego pomiaru ciśnienia, ale także do wyświetlania dokładnego pomiaru w barach lub paskalach. Jak to działa i jakie rodzaje urządzeń są dostępne? Dowiedz się z naszego przewodnika.
Manometr to przyrząd pomiarowy montowany w systemach technicznych, który służy do określania ciśnienia panującego w danym układzie. Umożliwia on bieżący odczyt wartości ciśnienia oraz obserwację jego ewentualnych zmian w czasie rzeczywistym.
Nazwa manometru wywodzi się z języka greckiego – od słów manós (oznaczającego „rzadki” lub „przepuszczalny”) oraz métron (czyli „miara” lub „wzorzec”). Zgodnie z tym pochodzeniem, manometr to urządzenie przeznaczone do pomiaru ciśnienia medium o niewielkiej gęstości lub o charakterze przepuszczalnym – najczęściej gazu lub cieczy.
W Polsce ciśnienie mierzy się zazwyczaj w jednostkach bar. Słowo to pochodzi z greckiego barýs, co oznacza „ciężki”. Na arenie międzynarodowej standardową jednostką jest jednak paskal (Pa), przy czym 1 bar odpowiada 100 kilopaskalom (kPa). W przeszłości powszechnie stosowano także jednostkę milibar (mbar), gdzie 1 mbar równa się 100 paskalom.
Kto wynalazł manometr? Pomiar ciśnienia, który jest ważny do dziś, sięga XVII wieku. Niemiecki fizyk i inżynier Otto von Guericke badał powietrze do oddychania oraz sprężone powietrze i rozpoznał ich właściwości materialne. W 1649 roku wynalazł pompę powietrza, a w 1664 roku manometr.
Dalszy rozwój jego manometru trwał przez kolejne stulecia. Kolejny kamień milowy: w 1894 r. Bernhard Schäffer otrzymał patent na swój manometr membranowy.
Zastanawiasz się nad manometrami? Jak działają i jak są zbudowane? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw rozróżnić dwa podstawowe typy manometrów.
Urządzenia pomiarowe mogą określać ciśnienie pośrednio lub bezpośrednio. W przypadku pomiaru bezpośredniego, powietrze lub ciecz są wykorzystywane do wywierania nacisku na powierzchnię. Siła nacisku jest rejestrowana i może być odczytana na wyświetlaczu.
Na przykład manometry z czystą cieczą wskazują zmianę ciśnienia poprzez poruszanie kolumną cieczy.
Alternatywnie, manometry działają pośrednio, wykorzystując fizyczne odchylenia. Urządzenia te mają wbudowany element sprężysty, taki jak sprężyna. Ulega on odkształceniu pod wpływem ciśnienia i wskazuje na skali osiągnięty zakres pomiarowy.
Po zapoznaniu się z tą podstawową wiedzą, strukturę manometrów można podzielić na następujące podformy:
Manometr z rurką Bourdona
Często się z nich korzysta, dlatego często pojawia się pytanie: Jak działa manometr z rurką Bourdona?
Urządzenia te mają wewnątrz rurkę. Element łączący umożliwia podłączenie do systemu, którego zmiany ciśnienia mają być rejestrowane. Gdy medium dostaje się do rurki, wbudowana rurka Bourdona zostaje rozciągnięta. Wskazuje ona zmianę ciśnienia na skali.
Manometry z rurką Bourdona są używane, gdy ciśnienie zmienia się w niewielkim zakresie pomiarowym. Ze względu na mechaniczną interakcję między mechanizmem wskazówkowym a sprężyną, istnieje zakres tolerancji, który wynosi maksymalnie 1,6% dla dobrze wyregulowanych manometrów.
Manometr membranowy
Manometry te są stosowane do mediów ciekłych i gazowych. Cienka metalowa membrana jest zaciśnięta na miejscu i wygina się z jednej strony wraz ze wzrostem ciśnienia. To zginanie płyty falistej działa z kolei na mechanizm wskazujący, który pokazuje ciśnienie.
Manometr kapsułowy
Manometr kapsułowy jest rozwinięciem manometru membranowego.
W tym przypadku dwie membrany są połączone ze sobą w kapsule. Komora ciśnieniowa jest wypełniona medium podczas pomiaru, a kapsuła ulega rozszerzeniu. Nad sprężyną kapsuły zamontowany jest mechanizm wskazujący, na który przenoszone jest ciśnienie.
Manometr glicerynowy
Wypełnione są gliceryną, która działa jak amortyzator .
Oznacza to, że na przykład wibracje w układach hydraulicznych nie mogą zafałszować wyniku pomiaru. Oprócz gliceryny można również stosować olej silikonowy lub biały olej.
Manometr różnicowy
Manometry różnicowe są stosowane, gdy mają być rejestrowane różne stosunki ciśnień lub dwie wartości nadciśnienia. W tym celu kilka komór pomiarowych w urządzeniu jest od siebie oddzielonych. Urządzenie reaguje na różne ciśnienia w komorach.
Wartość ciśnienia, która powinna zostać wskazana, zależy od konkretnego zastosowania. Większość manometrów służy do pomiaru ciśnienia względnego, czyli różnicy między ciśnieniem panującym w systemie a ciśnieniem otoczenia.
Jeśli interesuje Cię ciśnienie w odniesieniu do przestrzeni całkowicie pozbawionej powietrza, należy zastosować pomiar ciśnienia absolutnego. Jest to istotne zwłaszcza w przypadkach, gdy nawet minimalne zmiany mogą wpływać na działanie systemu. Ponieważ ciśnienie atmosferyczne nie jest wartością stałą, jedynym stabilnym punktem odniesienia w tym przypadku jest próżnia.
Praktyczna wskazówka:
Aby manometr służył bezawaryjnie przez długie lata, należy unikać jego ciągłej pracy na granicy maksymalnego zakresu pomiarowego. Rekomenduje się, aby wskazania nie przekraczały około 80% wartości maksymalnej. Producenci oferują urządzenia o zakresie roboczym sięgającym 0, 4 oraz 6 barów, a także wersje przeznaczone do pracy przy 10, 16 i 25 barach. Jeśli potrzebujesz przyrządu, który często ma mierzyć ciśnienie do 10 barów, najlepszym wyborem będzie model o maksymalnym zakresie do 16 barów.