Que é un manómetro e para que serve

Que é un manómetro

Manómetro de automóbil - un dispositivo para medir a presión nos pneumáticos dos automóbiles. En equipos especiais, os manómetros úsanse regularmente para medir a presión do aceite e os cilindros de freo. Vexamos máis de cerca os manómetros de presión dos pneumáticos. 

Durante o funcionamento, os pneumáticos dos vehículos perden presión por diversos motivos, o que leva a deteriorar o rendemento da condución e a producir perigo ao conducir. É imposible determinar a diferenza de presión entre os pneumáticos "a ollo", polo que precisamos un manómetro para unha medición precisa.

Que mostra e que mide?

Un manómetro de coche é un manómetro que mide a densidade de aire dentro dun pneumático. A unidade de medida é kgf / cm² ou Bar (Bar). Ademais, o dispositivo de medida pódese usar para medir a presión nos cilindros de suspensión neumática. Os kits pneumáticos xa preparados adoitan estar equipados con indicadores de marcación dun coche KamAZ, xa que ten un indicador de dial mecánico que mostra presión de ata 10 atmosferas e distínguese pola precisión dos indicadores. O principio de funcionamento do manómetro para pneumáticos e suspensión pneumática é o mesmo, xa que funcionan segundo o mesmo principio.

Para que serve un manómetro? Principalmente por seguridade. En artigos anteriores, abordamos o tema da presión diferencial nos pneumáticos e a que leva (desgaste desigual dos pneumáticos, maior perigo de condución, maior consumo de combustible). Moitas veces o dispositivo está integrado nunha bomba, xa sexa mecánica ou eléctrica, pero para ler a presión dos pneumáticos, a bomba debe estar ben fixada á válvula, o que resulta completamente incómodo. 

De que se fai? 

O manómetro mecánico máis sinxelo consiste en:

• vivenda;
• Tubos ou membranas de Bourdon;
• frechas;
• tubos;
• axuste.

Principio de funcionamento

O manómetro mecánico máis sinxelo funciona do seguinte xeito: a parte principal é o tubo de Bourdon que, cando se inxecta presión de aire, move a frecha. Cando está conectado a unha válvula, a presión do aire actúa sobre o tubo de latón, que tende a desdobrarse, polo que o outro extremo do tubo actúa sobre a varilla, movendo a frecha. Un principio de funcionamento similar aplícase ao manómetro de diafragma. 

Un manómetro electrónico é máis complexo, utilízase un elemento sensible como medidor, cuxas lecturas se transmiten á tarxeta electrónica e despois á pantalla.

Tipos de manómetros

Hoxe en día hai tres tipos de manómetros de automoción:

• mecánica;
• piñón e cremalleira;
• dixital.

Mecánica. A peculiaridade destes manómetros é o seu deseño sinxelo e fiabilidade. O custo do dispositivo é baixo, en relación co rack e os dispositivos dixitais. A principal vantaxe é unha lectura instantánea e precisa da presión, a dispoñibilidade do dispositivo (vendido en todas as tendas de automóbiles), así como a fiabilidade. O único inconveniente é a sensibilidade á humidade. 

Algúns indicadores mecánicos non só amosan presión, senón que permiten que o exceso de aire se ventile para acadar a lectura desexada. Para iso, atópase un botón de liberación de presión no tubo do manómetro. 

Recoméndase mercar modelos máis caros cunha caixa de metal, que teñan un rendemento claro e correcto.

Estante. O corpo pode ser de plástico ou metal, o accesorio está integrado no corpo ou hai unha mangueira flexible duns 30 cm. O principio de funcionamento é similar a un manómetro mecánico, o custo é tan baixo, pero o corpo adoita ser propenso a danarse. 

Dixital. Conveniente porque mostra o valor da presión ata centésimas. Diferénciase en lecturas máis claras, hai unha luz de fondo da pantalla, pero no inverno o dispositivo pode dar valores con erros. O manómetro electrónico é o máis compacto, pero a caixa de plástico require un uso coidadoso, se non, existe o risco de esmagala.

Dependendo da área de aplicación

Os manómetros de enxeñería estándar úsanse para medir a presión de líquidos, gases e vapor que non cristalizan. Un factor clave que permite o uso deste tipo de medidores é o contacto con medios non agresivos.

Para líquidos/gases agresivos ou especiais, utilízanse manómetros técnicos especiais. Estes equipos tamén se usan se as condicións de funcionamento se caracterizan pola súa inestabilidade, por exemplo, vibracións fortes constantes, temperaturas extremadamente altas ou baixas, etc.

Os dispositivos especiais inclúen:

1. manómetro de amoníaco;
2. Manómetro resistente á corrosión;
3. Manómetro de cobre resistente ás vibracións;
4. Manómetro de aceiro inoxidable resistente ás vibracións;
5. Manómetro para medición precisa;
6. Manómetro de ferrocarril;
7. Manómetro de electrocontacto.

Os dous primeiros tipos de dispositivos están feitos de aceiro inoxidable ou aliaxes metálicas que son resistentes a ambientes agresivos. Os dous tipos de instrumentos seguintes instálanse para medir a presión en condicións cun nivel de vibración que supera en 4-5 veces o parámetro normal (que pode manexar un manómetro estándar). Nestes manómetros, instálase un elemento especial de amortiguación.

A presenza deste elemento reduce a pulsación no manómetro. Nalgúns modelos resistentes ás vibracións, úsase un fluído especial amortiguador (a maioría das veces é glicerina - absorbe ben as vibracións).

A quinta categoría de dispositivos úsase en empresas de control metrolóxico estatal, calor, auga, subministración de enerxía, empresas de enxeñería mecánica e outras empresas onde se require a medición máis precisa do indicador de presión. Estes instrumentos pódense utilizar como patróns para a calibración ou verificación de varios equipos.

O manómetro ferroviario úsase en sistemas de refrixeración, trens ferroviarios para medir o exceso de baleiro. Unha característica destes dispositivos é a súa vulnerabilidade a substancias agresivas para as pezas de cobre.

Unha característica dos manómetros de electrocontacto é a presenza dun grupo de electrocontacto. Estes dispositivos instálanse para medir os indicadores de presión dun medio non agresivo e para activar/desactivar automaticamente a unidade de inxección. Un exemplo deste tipo de manómetros é o deseño dunha estación de abastecemento de auga. Cando a presión está por debaixo do parámetro establecido, a bomba acende e cando a presión alcanza un determinado limiar, ábrese o grupo de contacto.

Manómetro de líquido: principio de funcionamento

Este tipo de manómetro funciona no principio da experiencia de Torricelli (un dos estudantes de Galileo Galilei), e apareceu no afastado século XVII. Aínda que este principio foi descrito por Leonardo da Vinci no seu tratado de hidráulica, as súas obras só chegaron a estar dispoñibles no século XIX. O artista describiu un método para medir a presión da auga usando o mesmo sistema a partir dunha estrutura oca en forma de U. No seu deseño moderno, o dispositivo consta de dous tubos interconectados segundo o principio de vasos comunicantes (deseño en forma de U).

Os tubos están medio cheos de líquido (xeralmente mercurio). Cando o líquido está exposto á presión atmosférica, o nivel de líquido en ambos os tubos é o mesmo. Para medir a presión nun sistema pechado conéctase un circuíto de inflado a un dos tubos. Se a presión no sistema é maior que a atmosférica, o nivel de líquido nun tubo será menor e no outro maior.

A diferenza de altura do líquido indícase en milímetros de mercurio. Para calcular canto está en pascais, cómpre lembrar: un centímetro dunha columna de mercurio é 1333.22 Pa.

Calibres de deformación: principio de funcionamento

Estes dispositivos miden inmediatamente a presión en pascais. O elemento clave da galga de tensión é o tubo de Bourdon en forma de espiral. Ela está bombeada con gas. Cando a presión no tubo aumenta, as súas voltas endereitanse. No outro extremo, está conectado a unha frecha que indica o parámetro correspondente na escala graduada.

En lugar deste tubo pódese utilizar calquera elemento elástico que se poida deformar repetidamente e volver á súa posición orixinal cando se solta a presión. Pode ser un resorte, un diafragma, etc. O principio é o mesmo: o elemento flexible defórmase baixo a acción da presión e a frecha fixada ao final do elemento indica o parámetro de presión.

Na maioría das veces, tanto en condicións domésticas como na produción, son precisamente os manómetros de deformación os que se utilizan. Diferéncianse entre si pola rixidez do elemento deformante (dependendo da presión medida). Este tipo de manómetro úsase para coches.

Calibres de pistón: principio de funcionamento

Estes son calibres máis raros, aínda que apareceron antes que os homólogos de deformación. Utilízanse na industria do petróleo e do gas para probas de pozos. O deseño destes manómetros pode ser diferente. A opción máis sinxela é un recipiente oco cheo de aceite e conectado ao medio medido a través dun mamilo.

Dentro deste recipiente hai un pistón que encaixa perfectamente contra as paredes da cavidade ao longo de todo o perímetro. Enriba do pistón hai unha plataforma (placa) sobre a que se coloca a carga. Dependendo da presión a medir, elíxese un peso axeitado.

Marcación de cor

Para evitar a instalación accidental dun manómetro inadecuado, o corpo de cada tipo está pintado na cor correspondente. Por exemplo, para traballar con amoníaco, o manómetro pintarase de amarelo, con hidróxeno - verde escuro, con gases inflamables - vermello, con osíxeno - azul, con gases non combustibles - negro. O manómetro en contacto co cloro terá unha carcasa gris, con acetileno - branco.

Ademais da codificación de cores, tamén se marcan manómetros especiais co medio de medición. Por exemplo, nos manómetros de osíxeno, ademais da cor azul da caixa, tamén estará presente a inscrición O2.

Beneficios de traballar con manómetros

Para que serve un manómetro? Primeiro de todo, é un asistente insubstituíble para todos os entusiastas do coche, especialmente para aqueles que adoitan usar un vehículo para circular por area e fóra de estrada, onde se precisa alivio de presión ou bombeo. 

Como usar un manómetro? Simplemente: cómpre inserir a conexión na válvula do pneumático, despois de que a frecha do dispositivo mostrará a presión real. O dispositivo dixital primeiro debe estar acendido. Por certo, para non comprobar constantemente o inflado dos pneumáticos, hai válvulas especiais con sensores de presión. Os sensores máis sinxelos están equipados con pezones con divisións de tres cores: verde - a presión é normal, amarelo - require bombeo, vermello - a roda é plana.

Tamén hai sistemas preparados cunha pantalla LCD que está instalada na cabina, que avisa 24 horas ao día, 7 días ao día, sobre o estado da presión dos pneumáticos. A maioría dos coches modernos xa están equipados cun sistema estándar de información sobre a presión dos pneumáticos e os SUV cunha función de bombeo ou despresurización. Dun xeito ou doutro, ter un manómetro contigo é moi importante, xa que a presión correcta dos pneumáticos é a clave para unha condución segura e cómoda.

Que se debe ter en conta ao elixir un manómetro?

Antes de adquirir novos equipos, hai varios parámetros importantes a ter en conta. Isto non é necesario se se usa unha modificación específica para a aplicación e está dispoñible comercialmente. É necesario ter en conta os parámetros especiais se o orixinal non está á venda, pero seleccionouse o seu análogo.

Parámetro de rango de medida

Quizais este sexa un dos parámetros máis importantes polos que se seleccionan novos manómetros. O rango estándar de manómetros inclúe eses valores (kg / cm²):

• 0-1;
• 0-1.6;
• 0-2.5;
• 0-4;
• 0-6;
• 0-10;
• 0-16;
• 0-25;
• 0-40;
• 0-60;
• 0-100;
• 0-160;
• 0-250;
• 0-400;
• 0-600;
• 0-1000.

Nun kg / cm²0.9806 bar ou 0.09806 MPa.

Para os medidores de manovacuum, o rango estándar de valores (kgf / cm²):

• De -1 a +0.6;
• De -1 a +1.5;
• De -1 a +3;
• De -1 a +5;
• De -1 a +9;
• De -1 a +15;
• -1 a +24.

Nun kgf / cm² dúas atmosferas (ou barra), 0.1 MPa.

Para os medidores de baleiro, o rango estándar é de -1 a 0 quilogramos de forza por centímetro cadrado.

Se hai algunha dúbida sobre a escala que debe aparecer no dispositivo, débese ter en conta que a presión de traballo está entre 1/3 e 2/3 da escala. Por exemplo, se a presión medida debe ser de 5.5 atmosferas, é mellor tomar un dispositivo que mida ata dez atmosferas cun valor máximo.

Se a presión medida é inferior a 1/3 dunha división de escala, o dispositivo amosará información inexacta. Se mercas un dispositivo cuxo valor máximo está preto da presión medida, durante as medicións o manómetro funcionará en condicións de carga aumentada e fallará rapidamente.

Parámetro da clase de precisión

Noutras palabras, este é o parámetro do erro que permite o fabricante dun determinado modelo de equipo. A lista estándar de clases de precisión inclúe modelos cos seguintes parámetros:

• 4;
• 2.5;
• 1.5;
• 1;
• 0.6;
• 0.4;
• 0.25;
• 0.15.

Por suposto, canto menor é o erro do dispositivo, maior será o seu custo. Se a clase de precisión especificada polo fabricante non coincide, non se pode usar o dispositivo, xa que amosará datos incorrectos. Podes coñecer esta discrepancia do seguinte xeito. Por exemplo, o valor máximo na escala establécese en 10 atmosferas. O dispositivo ten unha clase de erro de 1.5. é dicir, é aceptable un desaxuste do 1.5%. Isto significa que a desviación permitida na escala é posible (neste caso) 0.15 atm.

A frecha indica a clase de erro do manómetro

É imposible calibrar ou comprobar o dispositivo na casa, xa que require un dispositivo de referencia cun erro mínimo. Para comprobar a súa capacidade de servizo, estes manómetros están conectados a unha liña. A través desta subministrase presión e compáranse os indicadores dos dispositivos.

Parámetro do diámetro do indicador

Esta característica é de grande importancia para os modelos cun corpo redondo e unha escala correspondente. Canto maior sexa o diámetro, máis marcas se poden facer e pódense determinar parámetros máis precisos.

A lista de diámetros estándar (en milímetros) dos manómetros inclúe:

• 40;
• 50;
• 63;
• 80;
• 100;
• 150;
• 160;
• 250.

Localización de estrangulamento

A posición do punto de proba tamén é importante. Hai modelos con:

• Disposición radial. Neste caso, está situado na parte inferior do dispositivo baixo a báscula. Isto facilita a medición de parámetros de presión en cavidades de difícil acceso. As rodas do coche son un exemplo diso;
• Localización final. Neste caso, o pezón está situado na parte traseira do dispositivo.

Selecciónase o modelo adecuado en función das condicións de medición e das características dos puntos de medición na liña ou na embarcación. Isto é necesario para que o accesorio quede o máis axustado posible ao burato de medida do recipiente.

Fío de conexión

A maioría dos manómetros están equipados con rosca métrica e de conexión de tubos. Os seguintes tamaños son estándar:

• M10 * 1;
• M12 * 1.5;
• M20 * 1.5;
• G1 / 8;
• G1 / 4;
• G1 / 2.

Os manómetros domésticos véndense cun fío métrico do tubo de conexión. Análogos importados - con fíos de tubaxe.

Intervalo de calibración

Este é o intervalo no que se debe comprobar o equipo. Ao mercar un novo manómetro, xa se verificou (de fábrica). Isto indícase co adhesivo correspondente. Esta verificación é requirida polos equipos profesionais. Se se compra unha opción para uso doméstico, ese procedemento non é necesario.

A verificación inicial de equipos para empresas departamentais é válida durante un ou dous anos (dependendo das especificidades da empresa). Este procedemento lévao a cabo empresas licenciadas. Moitas veces tes que gastar máis cartos en volver comprobar que mercar equipos novos.

Por este motivo, se é necesario empregar un manómetro calibrado, é máis práctico mercar unha opción cunha verificación inicial de dous anos. Cando chegue o momento de realizar unha nova comprobación, cómpre calcular en que resultará este procedemento, incluíndo a posta en funcionamento do dispositivo e, se é o caso, a súa reparación.

Se no sistema no que está instalado o manómetro, a miúdo producíronse golpes de auga ou foron sometidos a outras cargas elevadas, despois de dous anos de funcionamento, a metade do equipo non pasa a verificación e aínda ten que pagar o procedemento .

Condicións de funcionamento dos manómetros

Este é outro factor que hai que ter en conta á hora de elixir un novo manómetro. No caso de funcionamento en condicións con maior carga debido á exposición a substancias viscosas ou agresivas, vibracións constantes, así como temperaturas extremas (superiores a +100 e inferiores a -40 graos), é necesario adquirir equipamento especializado. Normalmente, o fabricante especifica a capacidade do medidor para funcionar nestas condicións.

Conversión de unidades de presión de manómetros

A miúdo é necesario medir valores de presión non estándar. As escalas non estándar úsanse nos indicadores profesionais, pero son máis caros. Aquí podes converter unidades de medida non estándar nas métricas ás que estamos afeitos.

Nun kgf / cm² 10000 kgf / m², unha atmosfera, unha barra, 0.1 MPa, 100 kPa, 100 Pa, 000 milímetros de auga, 10 milímetros de mercurio ou mil mbar. Podes crear a escala requirida coas designacións axeitadas por ti mesmo.

Que cómpre saber para instalar manómetros?

Para instalar un manómetro nunha liña a presión, cómpre empregar equipos especiais. Neste caso, é necesaria unha válvula de tres vías, así como unha válvula de agulla. Para protexer o dispositivo, están instalados un selo de diafragma, un bloque amortiguador e un elemento de selección de lazo.

Consideremos as características de cada un destes dispositivos.

Válvula de tres vías para manómetro

Para conectar o manómetro á liña úsase unha válvula de esfera de bola ou tapón. Nalgúns casos, está permitido instalar un análogo bidireccional, pero necesariamente debe ter un restablecemento manual. Todo depende das características da estrada.

Unha billa convencional non é adecuada, porque incluso despois de pechar o acceso medio ao manómetro, o dispositivo permanece baixo presión (a presión está dentro do dispositivo). Debido a isto, pode fallar rapidamente. Enchufe de tres vías ou válvula de bola úsase en liñas con presións de ata 25 quilogramos de forza por centímetro cadrado. Se a presión na liña é maior, entón debería instalarse un manómetro a través dunha válvula de agulla.

Cando compre un novo calibre e válvula, asegúrese de que os fíos sexan correctos.

Bloque amortiguador

Como o nome indica, este dispositivo está deseñado para amortecer as pulsacións dentro dunha liña (martelo de auga). O bloque amortiguador colócase diante do manómetro, tendo en conta a dirección de movemento do medio. Se non extingue o martelo de auga resultante, isto afectará á precisión da medición da presión.

A ondulación na liña pode deberse ao funcionamento dunha bomba que non está equipada cun arranque suave. Ademais, o martelo de auga prodúcese ao abrir / pechar as válvulas de bola convencionais. Bloquean bruscamente a saída do medio de traballo, o que provoca un forte salto na presión dentro da liña.

Xuntas de diafragma

O selo do diafragma impide a mestura de dúas substancias diferentes que enchen dous circuítos diferentes no sistema. Un exemplo sinxelo destes elementos é unha membrana que se instala nas áreas de traballo da suspensión hidropneumática hidráulica (ver detalles sobre ela noutra revisión).

Se se usa un selo de diafragma individual na liña (un dispositivo separado que non está incluído no dispositivo de certos mecanismos), cando se conecta un manómetro a este, asegúrese de que os seus fíos coincidan.

Bloque de válvula de agulla

Este é un dispositivo co que se integran os seguintes elementos na columna vertebral:

• Sensor de sobrepresión;
• Sensor de presión absoluta;
• Sensor de presión-baleiro;
• Manómetros.

Esta unidade permite a drenaxe dos impulsos da liña e a descarga de presión antes de realizar os traballos de instalación na liña. Grazas a esta unidade, é posible, sen desconectar os sensores do medio medido, conectar ou substituír o equipo de medida.

Ao instalar un manómetro hai que ter en conta os seguintes puntos:

• Asegúrese de que non hai presión na liña;
• A escala do dispositivo debe ser vertical;
• Non torce o dispositivo sostendo o dial. É necesario parafusalo na liña, suxeitando o accesorio cunha chave do tamaño adecuado;
• Non aplique forza ao corpo do manómetro.

Características do funcionamento dos manómetros

Dado que o funcionamento do manómetro está asociado a cargas elevadas, o funcionamento inadecuado do dispositivo pode reducir significativamente a súa vida útil. Primeiro de todo, é necesario seguir as recomendacións do fabricante especificadas na documentación técnica do dispositivo. Non empregue manómetros que non estean deseñados para medir a presión de medios agresivos ou que non soporten vibracións constantes, temperaturas moi altas ou baixas.

É dicir, á hora de elixir un novo dispositivo, é necesario ter en conta as condicións nas que funcionará. Un dos factores máis importantes que afectan o bo funcionamento dos manómetros é a subministración de presión sen problemas. Por esta razón, os indicadores de coche baratos fallan rapidamente. Se o dispositivo se selecciona de acordo coas condicións de funcionamento, funcionará correctamente durante todo o período que se lle asignou.

Non se permite o funcionamento do manómetro se:

• Cunha subministración suave de presión na liña, a frecha do dispositivo desvíase en sacudidas ou non se move en absoluto, senón que se move só coa presión máxima;
• Hai mal no caso, por exemplo, o vidro rachado;
• Cando se libera a presión, a frecha do dispositivo non volve á súa posición orixinal;
• O erro do manómetro non se corresponde co parámetro declarado polo fabricante.

Como se realiza a calibración dos manómetros

Como xa observamos, hai unha calibración primaria e repetida dos manómetros. O procedemento principal realízase na fase de fabricación antes da súa venda. Normalmente a verificación é válida dun a dous anos. Este período indicarase nunha etiqueta pegada no corpo do dispositivo ou no seu pasaporte.

Despois do vencemento deste período, o dispositivo require unha nova verificación. Neste caso, debe ser reparable. Se hai dúbidas ao respecto, é mellor mercar un novo manómetro porque non se devolven os fondos para comprobar a capacidade de servizo dun dispositivo inoperativo.

Ao final da revisión, ofrecemos manómetros TOP-5 de 2021:

TOP-5. Os mellores manómetros. Clasificación 2021!

Vídeo sobre o tema

En conclusión: unha pequena conferencia en vídeo sobre o funcionamento dos manómetros:

Lección 58 (básico). Manómetros

Preguntas e respostas:

Cales son as unidades de medida do manómetro? Todos os manómetros meden a presión nas seguintes unidades: bar; quilogramo-forza por centímetro cadrado; milímetros de columna de auga; milímetros de mercurio; metros de columna de auga; ambientes técnicos; newtons por metro cadrado (pascals); megapascales; kilopascales.

Como funciona un manómetro? A presión mídese pola acción da presión sobre o elemento elástico do dispositivo conectado á frecha. O elemento elástico está deformado, debido ao cal a flecha desvía, indicando o valor correspondente. Para medir a presión dunha forza determinada, é necesario un dispositivo que resista unha cabeza tres veces o valor requirido.

En que consiste un manómetro? Trátase dun dispositivo cilíndrico cun corpo de metal (menos veces de plástico) e unha tapa de vidro. Unha escala e unha frecha son visibles baixo o cristal. No lateral (nalgúns modelos na parte traseira) hai unha conexión roscada. Algúns modelos tamén teñen un botón de alivio da presión no corpo. Débese presionar cada vez despois de medir a presión (é necesario para que o elemento elástico non estea baixo presión constante e non se deforme). Hai un mecanismo dentro do dispositivo, cuxa parte principal é un elemento elástico conectado á frecha. Dependendo do propósito do dispositivo, o mecanismo pode diferir da versión máis sinxela.