Jaka jest budowa manometru i jakie są jego typy?

Budowa i rodzaje manometrów

Manometr jest to przyrząd służący do pomiaru ciśnienia gazów i cieczy, natomiast wakuometr to przyrząd do pomiaru wartości podciśnienia gazów i cieczy. Pomiar ciśnienia w manometrach odbywa się w odniesieniu do ciśnienia atmosferycznego – otoczenia, co potocznie nazywane jest ciśnieniem względnym. Rozróżniamy trzy typy manometrów oraz wakuometrów: manometry z rurką Bourdona, manometry puszkowe, manometry membranowe oraz dwa typy położenia przyłącza dolne – radialne oraz tylne – axialne.

W artykule znajdziesz odpowiedzi na pytania:

Co to jest manometr?
Jak zbudowany jest manometr?
Jakie są rodzaje manometrów?
Czym się różni manometr puszkowy od membranowego?

Rodzaje manometrów

Manomentr z rurką Bourdona

Rurka Bourdona to jeden z najczęściej stosowanych układów pomiarowych w manometrach, stąd często spotykamy się z nazewnictwem - manometry z rurką Bourdona.

Rurka Bourdona posiada owalny przekrój, gdzie jeden z końców jest przymocowany do obudowy urządzenia i zakończony jest gwintem. Drugi koniec rurki natomiast zakończony jest mechanizmem poruszającym wskazówką. Pod wpływem zmiany ciśnienia rurka ta ulega lekkiemu rozwinięciu (manometr) lub zwinięciu (wakuometr) i poprzez połączenie z mechanizmem wskazówki następuje wskazanie aktualnej wartości ciśnienia. Wynika to z zasady, że spłaszczona rurka ma tendencję do odzyskiwania okrągłego kształtu pod wpływem ciśnienia. Manometry z rurką Bourdona mogą być wykonanie zarówno w wersji standardowej jak i ze zwiększoną odpornością na korozję, lub odpornych na działanie podwyższonych temperatur. Manometry z rurką Bourdona stosuje się do pomiaru ciśnień mediów płynnych i gazowych, które nie są lepkie, brudne, gęste i krystaliczne. Takie substancje w manometrach standardowych mogą spowodować trwałe uszkodzenia jak i zatkanie układu pomiarowego, czego efektem będą błędy w pomiarach lub całkowite uszkodzenie przyrządu.

Manometry z rurką Bourdona ze względu na swoją budowę oraz szeroki zakres ciśnień stosowane są w wielu instalacjach m.in.: instalacjach sprężonego powietrza, hydrauliki siłowej, hydrauliki wodnej, instalacjach próżniowych, gazów medycznych, instalacjach ciepłowniczych.

Zasada działania
manometru Bourdona

Manometr Bourdona budowa i zasada działania

Manometr puszkowy

Manometry puszkowe stosuje się wyłącznie do pomiaru mediów gazowych suchych o niskim ciśnieniu lub podciśnieniu. Zakresy pomiarowe dla manometrów puszkowych oraz wakuometrów puszkowych występują w różnych kombinacjach mieszczących się w zakresie -600mbar..+600mbar. Nazwa manometru puszkowego pochodzi od jego wewnętrznej budowy – elementu pomiarowego którym jest puszka. Puszka wykonana jest z dwóch membran połączonych ze sobą na całym obwodzie, a w jednej z nich znajduje się otwór doprowadzający ciśnienie. Wprowadzone ciśnienie oddziałuje na wewnętrzną stronę puszki, która wraz ze zmianą ciśnienia rozszerza się lub kurczy. Za pomocą dźwigni ruch ugięcia przekładany jest na ruch obrotowy, który zapewnia odczyt wartości ciśnienia na tarczy manometru. Manometry puszkowe stosowane są w niskociśnieniowych układach pneumatycznych, w pompach próżniowych, przy monitorowaniu filtrów, a także w wielu innych układach niskiego ciśnienia, gdzie precyzja pomiaru jest koniecznością.

Manometry puszkowe występują również w wykonaniu całym nierdzewnym, które stosuje się przy gazach lub oparach agresywnych. Manometrów puszkowych nie wolno stosować do mediów mokrych lub bardzo wilgotnych, ponieważ kondensat pozostający w puszce będzie negatywnie wpływał na wynik pomiaru.

Zasada działania
manometru puszkowego

Manometr puszkowy budowa i zasada działania

Manometr membranowy

Manometr membranowy jest przyrządem do pomiaru ciśnienia, które składa się z kilku połączonych ze sobą cienkich płaskich lub falistych membran zaciśniętych pomiędzy dwoma kołnierzami. Membrana połączona jest z mechanizmem wskazówkowym manometru za pomocą ogniwa. Po przyłożeniu ciśnienia na membranę powstaje jej ugięcie, które przekazywane jest na ruch wskaźnika. Manometry membranowe występują w dwóch wersjach wykonania, wersja żeliwna oraz wersja w całości wykonana ze stali nierdzewnej. Manometry membranowe najczęściej stosuje się w dwóch rodzajach aplikacji. Pierwsza z nich to praca przy dużych przeciążeniach, skokach ciśnienia lub pulsacjach, ponieważ membrana znajdująca się pomiędzy dwoma kołnierzami zabezpiecza układ manometru przed uszkodzeniem wywołanym zbyt wysokim ciśnieniem. Manometry membranowe zapewniają wysokie bezpieczeństwo przeciążeniowe manometru, nawet do 10-krotności zakresu pomiarowego. Drugie zastosowanie to praca na niskich ciśnieniach mieszczących się w zakresie 0..+600mbar na mediach ciekłych lub gazach o dużej wilgotności, gdzie zastosowanie manometru puszkowego nie jest możliwe.

Manometry membranowe bardzo często mylone są z manometrami z separatorami membranowymi co niestety jest błędne i może doprowadzić do uszkodzenia manometru. Główna różnica tkwi w budowie przyłącza pomiarowego. Separator membranowy posiada „otwartą” membranę na którą medium działa bezpośrednio i stosuje się w przypadku gdy medium jest brudne, posiada cząstki stałe jest gęste lub zalepiające. Standardowe wykonanie manometru membranowego to gwintowany krócieć przyłączeniowy z wąskim otworem wejściowym, który może się zatkać w przypadku zastosowania do nieodpowiedniego medium. Dla zanieczyszczonych mediów jest możliwość wykonania manometru membranowego z otwartym kołnierzem łączącym.

Manometry membranowe stosuje się do pomiaru nadciśnienia mediów płynnych, gazowych i agresywnych czystych. Ten model jest szczególnie odpowiedni do zastosowań w przemyśle gazowym, naftowym oraz energetyce.