Manometro per Idraulica: Funzionamento e Tipologie

Lo strumento di misura della pressione dei fluidi o gas si chiama manometro. La corretta accezione si riferisce a strumenti che rilevano la pressione relativa (di un circuito chiuso) senza tener conto della pressione atmosferica, tipicamente quella atmosferica. Gli strumenti che considerano anche la pressione atmosferica sono i Barometri. Il termine corretto per i “manometri” che misurano la depressione è vacuometro, ma è sempre più diffuso l’uso del termine vuotometro.

Inizialmente la parola manometro si riferiva solo a strumenti con liquido a colonna, chiamati manometri a U, che poi fu esteso per abbracciare anche strumenti a quadrante o digitali.

Componenti e Funzionamento dei Manometri

Fondamentalmente, sugli strumenti di misura meccanici, come manometri o addirittura termometri bimetallici o a gas, i valori misurati sono indicati da un indice. L’unità, come bar, psi, kPa per le misure di pressione, oppure gradi Celsius e Fahrenheit per quelle di temperatura, sono stampate sulle etichette apposte sugli strumenti stessi.

I manometri hanno una scala di esattamente 270 gradi (angolari). Per i termometri a quadrante, questa scala può scostarsi di massimo 20 gradi (angolari). Una distinzione tra campo scala e campo di misura si riscontra solo per i termometri. Il campo di misura per cui è specificata la classe di precisione è indicato da simboli triangolari neri. Sui manometri è visibile anche un triangolo, si tratta dell’etichetta del carico massimo a pressione statica, ossia il carico di pressione permanente a cui il manometro può essere esposto senza subire danni.

Il Manometro di Bourdon

I manometri commercializzati da Gnali Bocia sono di tipo Bourdon, dove lo schema di funzionamento è rimandato ad un tubo chiamato tubo di Bourdon. Questo tubo varia il proprio raggio di curvatura al variare della pressione all’interno del tubo. Misurando quindi la variazione di raggio di curvatura dallo stato iniziale - considerando lo stato iniziale alla pressione atmosferica - è possibile risalire al valore di pressione che il tubo di Bourdon misura.

Nel 1849 Eugène Bourdon inventò il manometro Bourdon, uno strumento di misura della pressione tutt’ora in uso. Il manometro Bourdon, all’epoca, poteva misurare pressioni anche di centinaia di atmosfere, cosa impensabile fino ad allora, e la sua introduzione ha dato un notevole contributo alla sicurezza dei generatori di vapore.

La Classe di Precisione

La classe di precisione nei manometri, indica la percentuale di cui il display può deviare dal valore della scala. Classi di precisione tipiche dei manometri sono, ad esempio, 0,6, 1,0, 1,6 e 2,5. Per i termometri a quadrante, sono disponibili le classi di precisione 1 e 2. Tali classi indicano, a seconda del campo scala, di quanti gradi è il limite di errore massimo (a norma EN 13190).

Tipologie di Manometri

Esistono vari tipi di manometri:

Analogico
Digitale
In inox bagno di glicerina
Differenziale
Idraulico
Gas
CO2
Sistemi di raffreddamento
Sanitari
Elettronici
A membrana
Inclinati

Manometri Meccanici

Il manometro meccanico permette di calcolare la pressione dell’acqua, il suo costo è sicuramente abbordabile, ha un design facile ed essenziale.

Tra i manometri analogici, quelli a riempimento di liquido, di solito glicerina o olio siliconico, offrono migliori prestazioni e una maggiore durata. Rispetto ai manometri a secco, i manometri a riempimento di liquido risentono in misura minore di vibrazioni meccaniche, picchi di pressione e umidità. Il riempimento con liquido protegge i meccanismi dello strumento smorzando le vibrazioni del sistema, le pulsazioni e i picchi di pressione; inoltre, elimina la fluttuazione dell’indice.

La scelta del fluido di riempimento dipende in gran parte dalla temperatura ambiente. In generale, per temperature non inferiori a -20 ˚C si utilizza la glicerina, mentre l’olio siliconico rappresenta la soluzione più adatta per temperature molto basse, fino a -40 °C.

Manometri Elettronici

Il manometro elettronico, invece, è un nodo di contatto che può misurare più accuratamente la pressione del supporto di lavoro. Vengono utilizzati come modelli esemplari per il controllo dei nodi e delle impostazioni pneumatiche per i regolatori, in vari sistemi automatizzati. Molti misuratori di pressione elettronici, conservano i dati sui valori di massima pressione, per un determinato periodo di funzionamento. Questo porta ad una maggiore precisione del primo rispetto al secondo e una maggiore resistenza alle vibrazioni meccaniche.

La misura della pressione nei manometri digitali è effettuata tramite sensori che trasformano un segnale meccanico in un segnale elettrico. Esistono tre tipi principali di sensori:

sensori piezoresistivi
sensori a film sottile
sensori a film spesso

Tutti e tre i tipi sfruttano il collegamento a ponte di Wheaston di quattro resistori, in cui la pressione esercitata provoca una deformazione meccanica che a sua volta causa una variazione di conduttanza dei quattro resistori trasformando il segnale meccanico in un segnale di tipo elettrico.

Manometri Differenziali

Un misuratore di pressione differenziale analogico, è la scelta migliore quando si deve operare su larga scala, in campo industriale e privato. È una scelta che assicura la facilità di lettura unito ad un costo contenuto.

Il differenziale di pressione è la varianza, o delta, tra due pressioni. In ogni data applicazione di filtro, abbiamo una certa pressione in entrata e una certa pressione in uscita. Quindi, maggiore è la varianza, maggiore è la caduta di pressione che si potrebbe sperimentare attraverso quel filtro. Se non si interviene tempestivamente, l’acqua non riuscirebbe a fluire in modo corretto.

Manometri Inox

I manometri chiamati ‘tutto inox’ ,sono in particolare, strumenti largamente utilizzati in campo industriale per le caratteristiche dell’acciaio. Ha una grande capacità di resistenza, in presenza di sostanze corrosive ed è un materiale in grado di mantenere inalterate le sue prestazioni, anche in ambienti con agenti aggressivi.

Applicazioni e Utilizzo

I manometri sono generalmente dotati di un supporto filettato che si inserisce in un raccordo per tubi o in un collettore. Alcuni sono dotati di fili nella parte inferiore. Altri calibri forniti con le filettature sul retro dovrebbero essere montati su un pannello o un sistema configurato.

Per conoscere la pressione dell’acqua, bisogna collegare un manometro ad una presa, il più vicino possibile al contatore. Verificare che non sia in funzione, nessun apparecchio che consumi acqua. Bisogna aprire il rubinetto e annotare il valore visualizzato: questo sarà il valore di pressione statica. La giusta pressione dell’acqua darà la possibilità ad ogni rubinetto e ad ogni elettrodomestico collegato all’acqua, il funzionamento corretto.

Controllo della Pressione Domestica

L’acqua potabile che arriva a casa nostra da aziende private o dai comuni, viene distribuita in pressione. Per controllare la pressione dell’acqua, vi servirà montare un manometro analogico sull’impianto idraulico della vostra casa. Ricordiamo ai fini della comprensione della guida, che l’unità di misura della pressione dell’acqua è il ‘bar’.

La pressione media che dovremmo avere nelle nostra casa, è tra i 2 e i 3 bar. Questa pressione è necessaria per il buon funzionamento della rete idrica e permette di avere l’acqua ad ogni piano dell’edificio. Senza un’adeguata pressione, i nostri elettrodomestici non funzionerebbero e dai nostri rubinetti uscirebbe solo un filo d’acqua o peggio non avremmo l’acqua ai vari piani. Al contrario, con troppa pressione, tutto il nostro impianto soffrirebbe. Lo scaldabagno e gli elettrodomestici e tutte le tubature, ne sarebbero danneggiate. La pressione dell’acqua è un parametro molto importante che non deve essere trascurato.

Oleodinamica e Valvole

L'oleodinamica è un campo cruciale nell'ingegneria, dove la precisione e l'efficienza sono fondamentali. Le valvole oleodinamiche sono utilizzate sia per la regolazione che la distribuzione dell’energia. La trasformazione dell’energia avviene attraverso una pompa che va a regolare la velocità del fluido trasformando l’energia meccanica in energia idraulica.

Le valvole direzionali (distributori) hanno il compito di dirigere il flusso di olio nel cilindro o nel motore per realizzare i movimenti nelle direzioni che occorrono. Per accelerare o rallentare i flussi interviene il regolatore di portata detto anche valvola regolatore di flusso. Esse in oleodinamica si occupano della velocità e della regolamentazione del carico di un attuatore.

Le valvole regolatrici di portata sono dispositivi utilizzati per regolare il flusso all'interno di un impianto oleodinamico, ridurre o aumentare una qualsiasi portata a valori desiderati. Il regolatore di flusso più diffuso e semplice è quello bidirezionale che controlla i flussi in pratica in entrambe le direzioni. Quando in oleodinamica si ha l’esigenza di far circolare il flusso solo in una direzione sono utilizzate le valvole regolatrici unidirezionali.

Installazione e Manutenzione

Prima di procedere con il montaggio, è necessario collegare il tubo di mandata della pompa P del distributore. La valvola di massima è regolabile da 30 a 210 bar, per regolare la pressione è consigliabile di montare un manometro che abbia una scala che possa arrivare almeno fino a 250 sulla connessione supplementare P. E' possibile a questo punto regolare la valvola di massima del distributore agendo sul grano posto sulla valvola stessa.

È abbastanza ovvio che un manometro che legge un numero negativo abbia un problema. È possibile che lo strumento sia calibrato male o necessiti di una calibrazione. In alcuni casi bisogna procedere alla riparazione del manometro.

Consigli per l'Acquisto

Scegliere un manometro è facile. Anche se il mercato è pieno di produttori, ognuno dei quali offre varie marche e modelli con caratteristiche diverse, noi acquisteremo il manometro più adatto alle nostre esigenze. Il costo del manometro, naturalmente, è un’altra considerazione importante. Più il manometro ha un costo elevato più ha caratteristiche specifiche per rilevazioni diverse e più dettagliate. A noi basterà comprare un semplice manometro analogico, per rilevare la pressione dell’acqua della nostra casa.

Ovviamente non esiste un prodotto giusto per qualsiasi esigenza. Scegliere le valvole direzionali, le valvole limitatrici di pressione o il regolatore di portata appropriato sarà semplice con il supporto di esperti. La garanzia sui prodotti è la stessa che si avrebbe acquistando in negozio.

Tabella Comparativa dei Manometri

Tipo di Manometro	Caratteristiche Principali	Applicazioni	Costo
Analogico	Lettura tramite lancetta, economico	Uso domestico, impianti idraulici semplici	Basso
Digitale	Lettura precisa, sensori elettronici	Industria, controllo di precisione	Medio-Alto
Differenziale	Misura la differenza di pressione	Monitoraggio filtri, sistemi complessi	Medio
Inox	Resistente alla corrosione	Ambienti industriali aggressivi	Medio-Alto

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