O que é um manômetro e para que serve

O que é um manômetro?

Medidor de pressão de automóvel - um dispositivo para medir a pressão em pneus de automóveis. Em equipamentos especiais, manômetros são usados ​​regularmente para medir a pressão do óleo e os cilindros de freio. Vamos dar uma olhada mais de perto nos medidores de pressão dos pneus. 

Durante a operação dos pneus de veículos, eles perdem a pressão por vários motivos, o que leva a uma deterioração no desempenho de direção e no perigo ao dirigir. É impossível determinar a diferença de pressão entre os pneus "a olho nu"; portanto, precisamos de um medidor de pressão para uma medição precisa.

O que ele mostra e que medidas?

Um medidor de automóvel é um dispositivo que mostra a densidade do ar dentro de um pneu. A unidade é kgf / cm² ou bar. Além disso, o dispositivo de medição pode ser usado para medir a pressão nos cilindros de suspensão a ar. Conjuntos de pneuma pré-fabricados geralmente são equipados com aparelhagem de um carro KamAZ, uma vez que possui uma aparelhagem mecânica, mostrando pressão de até 10 atmosferas e caracterizada pela precisão dos indicadores. O princípio de operação do manômetro para pneus e suspensão pneumática é o mesmo, pois eles funcionam de acordo com um único princípio.

Para que serve um manômetro? Primeiro de tudo, por segurança. Em artigos anteriores, abordamos o tema das diferenças de pressão dos pneus e o que isso leva a (desgaste irregular dos pneus, aumento do risco de movimento, aumento do consumo de combustível). Geralmente, o dispositivo é integrado à bomba, seja mecânico ou elétrico, mas para ler a pressão dos pneus, a bomba deve ser fixada com segurança à válvula, o que é completamente inconveniente. 

Do que é feito? 

O manômetro mecânico mais simples consiste em:

• habitação;
• tubos ou membranas de Bourdon;
• flechas;
• tubos;
• apropriado.

princípio de funcionamento

O manômetro mecânico mais simples funciona da seguinte maneira: a parte principal é o tubo Bourdon, que, quando a pressão do ar é injetada, move a seta. Quando conectado a uma válvula, a pressão do ar atua no tubo de latão, que tende a se desdobrar, fazendo com que a outra extremidade do tubo atue na haste, movendo a seta. Um princípio de operação semelhante se aplica ao manômetro de diafragma. 

Um manômetro eletrônico é mais complexo, um elemento sensível é usado como medidor, cujas leituras são transmitidas para a placa eletrônica e depois para o display.

Tipos de Manômetros

Hoje existem três tipos de manômetros para automóveis:

• mecânica;
• ripa;
• digital.

Mecânico. A peculiaridade de tais medidores de pressão é seu design simples e confiabilidade. O custo do dispositivo é baixo, em relação ao rack e aos dispositivos digitais. A principal vantagem é a leitura instantânea e precisa da pressão, a disponibilidade do aparelho (vendido em todas as oficinas), bem como a confiabilidade. A única desvantagem é a sensibilidade à umidade. 

Alguns manômetros mecânicos não apenas mostram pressão, mas também permitem a liberação de excesso de ar para obter o desempenho necessário. Para isso, um botão de liberação de pressão está localizado no tubo do manômetro. 

Recomenda-se comprar modelos mais caros com uma caixa de metal, que diferem em indicadores claros e corretos.

Cremalheira e pinhão. O corpo pode ser de plástico ou metal, o encaixe é integrado ao corpo ou há uma mangueira flexível de cerca de 30 cm. O princípio de funcionamento é semelhante a um manômetro mecânico, o custo é tão baixo, mas o corpo muitas vezes é suscetível a danos. 

Digital É conveniente, pois mostra o valor da pressão até centésimos. Distingue-se por leituras mais claras, existe uma luz de fundo da tela, mas no inverno o dispositivo pode fornecer valores com erros. O manômetro eletrônico é o mais compacto, mas a caixa de plástico exige precisão de uso; caso contrário, existe o risco de esmagar a caixa.

Dependendo da área de aplicação

Medidores de pressão de engenharia padrão são usados ​​para medir a pressão de líquidos, gases e vapor não cristalizáveis. Um fator chave que permite o uso desses tipos de medidores é o contato com meios não agressivos.

Para líquidos / gases agressivos ou especiais, são usados ​​manômetros técnicos especiais. Esse equipamento também é utilizado se as condições de operação forem caracterizadas por sua instabilidade, por exemplo, vibrações fortes constantes, temperaturas extremamente altas ou baixas, etc.

Dispositivos especiais incluem:

1. Manômetro de amônia;
2. Manômetro de pressão resistente à corrosão;
3. Manômetro de cobre resistente à vibração;
4. Medidor de pressão de aço inoxidável resistente à vibração;
5. Manômetro para medição precisa;
6. Medidor de pressão ferroviária;
7. Manômetro de eletrocontato.

Os primeiros dois tipos de dispositivos são feitos de aço inoxidável ou ligas metálicas que são resistentes a ambientes agressivos. Os dois tipos de instrumentos a seguir são instalados para medir a pressão em condições com um nível de vibração que excede o parâmetro normal (que um manômetro padrão pode controlar) em 4-5 vezes. Em tais manômetros, um elemento especial de amortecimento é instalado.

A presença deste elemento reduz a pulsação no manômetro. Em alguns modelos resistentes à vibração, um fluido de amortecimento especial é usado (na maioria das vezes é a glicerina - ele absorve bem as vibrações).

A quinta categoria de dispositivos é usada em empresas estaduais de controle metrológico, aquecimento, água, fornecimento de energia, em empresas de construção de máquinas e outras empresas onde a medição mais precisa do indicador de pressão é necessária. Esses instrumentos podem ser usados ​​como padrões para calibração ou verificação de vários equipamentos.

O medidor de pressão ferroviária é usado em sistemas de refrigeração, trens ferroviários para medir o excesso de vácuo. Uma característica desses dispositivos é sua vulnerabilidade a substâncias agressivas às peças de cobre.

Uma característica dos manômetros de eletrocontato é a presença de um grupo de eletrocontato. Esses dispositivos são instalados para medir indicadores de pressão de um meio não agressivo e para ligar / desligar automaticamente a unidade de injeção. Um exemplo de tais medidores de pressão é o projeto de uma estação de abastecimento de água. Quando a pressão está abaixo do parâmetro definido, a bomba liga, e quando a pressão atinge um determinado limite, o grupo de contato é aberto.

Manômetro de líquido: princípio de operação

Este tipo de manómetro funciona segundo o princípio da experiência de Torricelli (um dos alunos de Galileu Galilei) e surgiu no longínquo século XVII. Embora esse princípio tenha sido descrito por Leonardo da Vinci em seu tratado sobre hidráulica, suas obras só foram disponibilizadas no século XIX. O artista descreveu um método para medir a pressão da água usando o mesmo sistema a partir de uma estrutura em forma de U oca. Em seu design moderno, o dispositivo é composto por dois tubos interligados de acordo com o princípio dos vasos comunicantes (design em forma de U).

Os tubos são preenchidos até a metade com líquido (geralmente mercúrio). Quando o líquido é exposto à pressão atmosférica, o nível de líquido em ambos os tubos é o mesmo. Para medir a pressão em um sistema fechado, um circuito de inflação é conectado a um dos tubos. Se a pressão no sistema for maior do que a atmosférica, o nível de líquido em um tubo será menor e no outro - maior.

A diferença na altura do líquido é indicada em milímetros de mercúrio. Para calcular quanto é em pascais, você precisa se lembrar: um centímetro de uma coluna de mercúrio equivale a 1333.22 Pa.

Medidores de deformação: princípio de operação

Esses dispositivos medem imediatamente a pressão em pascais. O elemento chave do medidor de tensão é o tubo Bourdon em forma de espiral. Ela está cheia de gás. Quando a pressão no tubo aumenta, suas voltas são endireitadas. Na outra extremidade, está conectado a uma seta que indica o parâmetro correspondente na escala graduada.

Em vez deste tubo, qualquer elemento elástico pode ser usado que pode se deformar repetidamente e retornar à sua posição original quando a pressão é liberada. Pode ser uma mola, um diafragma, etc. O princípio é o mesmo: o elemento flexível se deforma sob a ação da pressão, e a seta fixada na extremidade do elemento indica o parâmetro de pressão.

Na maioria das vezes, tanto em condições domésticas quanto na produção, são precisamente os manômetros de deformação que são usados. Eles diferem uns dos outros na rigidez do elemento deformante (dependendo da pressão medida). Este tipo de medidor de pressão é usado para carros.

Medidores de pistão: princípio de operação

Esses são medidores mais raros, embora tenham aparecido antes das contrapartes de deformação. Eles são usados ​​na indústria de óleo e gás para testes de poços. O design de tais medidores de pressão pode ser diferente. A opção mais simples é um recipiente oco cheio de óleo e conectado ao meio medido por meio de um bico.

Dentro desse recipiente há um pistão que se encaixa perfeitamente nas paredes da cavidade ao longo de todo o perímetro. No topo do pistão há uma plataforma (placa) na qual a carga é colocada. Dependendo da pressão a ser medida, um peso adequado é selecionado.

Marcação de cor

Para evitar a instalação acidental de um manômetro inadequado, o corpo de cada tipo é pintado na cor correspondente. Por exemplo, para trabalhar com amônia, o manômetro será pintado de amarelo, com hidrogênio - verde escuro, com gases inflamáveis ​​- vermelho, com oxigênio - azul, com gases não combustíveis - preto. O manômetro em contato com o cloro terá uma carcaça cinza, com acetileno - branco.

Além do código de cores, medidores de pressão especiais são marcados com o meio de medição. Por exemplo, nos medidores de pressão de oxigênio, além da cor azul da caixa, a inscrição O2 também estará presente.

Benefícios do uso de manômetros

Para que serve um manômetro? Antes de tudo, é um assistente indispensável para todos os entusiastas de automóveis, especialmente para aqueles que costumam usar o veículo para se deslocar na areia e fora de estrada, onde é necessário alívio de pressão ou bombeamento. 

Como usar um manômetro? Muito simplesmente: você precisa inserir o encaixe na válvula do pneu, após o que a seta do dispositivo mostrará a pressão real. O dispositivo digital deve primeiro ser ligado. A propósito, para não verificar constantemente a pressão dos pneus, existem válvulas especiais com sensores de pressão. Os sensores mais simples são equipados com mamilos com divisões de três cores: verde - a pressão é normal, amarelo - requer bombeamento, vermelho - a roda é plana.

Existem também sistemas prontos com display LCD instalado na cabine, notificando 24 horas por dia, 7 dias por semana sobre o estado da pressão dos pneus. A maioria dos carros modernos já está equipada com um sistema padrão de informações sobre a pressão dos pneus e SUVs com função de bombeamento ou despressurização. De uma forma ou de outra, ter um manômetro com você é extremamente importante, pois a pressão correta dos pneus é a chave para uma direção segura e confortável.

O que deve ser considerado ao escolher um manômetro?

Antes de comprar um novo equipamento, existem vários parâmetros importantes a serem considerados. Isso não é necessário se uma modificação específica for usada para o aplicativo e estiver disponível comercialmente. É necessário levar em consideração os parâmetros especiais se o original não estiver à venda, mas seu análogo for selecionado.

Parâmetro de faixa de medição

Talvez este seja um dos parâmetros mais importantes pelos quais novos medidores de pressão são selecionados. A faixa padrão de medidores de pressão inclui esses 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.

Em um kg / cm²0.9806 bar ou 0.09806 MPa.

Para manovacímetros, a faixa padrão 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.

Em um kgf / cm² duas atmosferas (ou bar), 0.1 MPa.

Para medidores de vácuo, a faixa padrão é de -1 a 0 quilograma-força por centímetro quadrado.

Se houver alguma dúvida sobre qual escala deve ser colocada no aparelho, deve-se levar em consideração que a pressão de trabalho está entre 1/3 e 2/3 da escala. Por exemplo, se a pressão medida deve ser de 5.5 atmosferas, então é melhor pegar um dispositivo que meça até dez atmosferas em um valor máximo.

Se a pressão medida for menor que 1/3 da divisão da escala, o dispositivo exibirá informações imprecisas. Se você comprar um dispositivo cujo valor máximo está próximo da pressão medida, então, durante as medições, o manômetro funcionará sob condições de aumento de carga e falhará rapidamente.

Parâmetro de classe de precisão

Em outras palavras, este é o parâmetro do erro que o fabricante de um determinado modelo de equipamento permite. A lista padrão de classes de precisão inclui modelos com os seguintes parâmetros:

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

Naturalmente, quanto menor o erro do aparelho, maior seu custo. Se a classe de precisão especificada pelo fabricante não corresponder, o dispositivo não poderá ser usado, pois apresentará dados incorretos. Você pode descobrir mais sobre essa discrepância da seguinte maneira. Por exemplo, o valor máximo na escala é definido em 10 atmosferas. O dispositivo possui uma classe de erro de 1.5. ou seja, uma incompatibilidade de 1.5% é aceitável. Isso significa que o desvio permissível na escala é possível (neste caso) em 0.15 atm.

A seta indica a classe de erro do manômetro

É impossível calibrar ou verificar o dispositivo em casa, pois isso requer um dispositivo de referência com um erro mínimo. Para verificar a capacidade de manutenção, esses medidores de pressão são conectados a uma linha. A pressão é fornecida através dele e os indicadores dos dispositivos são comparados.

Parâmetro do diâmetro do medidor

Esta característica é de grande importância para os modelos de corpo redondo e escala correspondente. Quanto maior o diâmetro, mais marcas podem ser feitas e parâmetros mais precisos podem ser determinados.

A lista de diâmetros padrão (em milímetros) de medidores de pressão inclui:

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

Localização do afogador

A posição do ponto de teste também é importante. Existem modelos com:

• Arranjo radial. Neste caso, ele está localizado na parte inferior do dispositivo sob a escala. Isso facilita a medição dos parâmetros de pressão em cavidades de difícil acesso. As rodas dos carros são um exemplo disso;
• Local de término. Neste caso, o mamilo está localizado na parte traseira do dispositivo.

O modelo apropriado é selecionado dependendo das condições de medição e das características dos pontos de medição na linha ou navio. Isso é necessário para que o encaixe se encaixe o mais firmemente possível no orifício de medição do recipiente.

Tópico de conexão

A maioria dos medidores de pressão são equipados com roscas métricas e de conexão de tubo. Os seguintes tamanhos são padrão:

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

Os manômetros domésticos são vendidos com uma rosca métrica do tubo de conexão. Análogos importados - com roscas de tubo.

Intervalo de calibração

Este é o intervalo em que o equipamento deve ser verificado. Na hora de comprar um novo manômetro, ele já foi verificado (na fábrica). Isso é indicado pelo adesivo correspondente. Essa verificação é exigida por equipamento profissional. Se uma opção for adquirida para uso doméstico, esse procedimento não será necessário.

A verificação inicial de equipamentos para empresas departamentais é válida por um ou dois anos (dependendo das especificidades da empresa). Este procedimento é realizado por empresas licenciadas. Freqüentemente, você precisa gastar mais dinheiro para verificar novamente do que para comprar um novo equipamento.

Por esse motivo, se houver necessidade de uso de manômetro calibrado, é mais prático adquirir uma opção com verificação inicial de dois anos. Quando chegar a hora de reverificação, você precisa calcular em quanto esse procedimento resultará, incluindo colocar o dispositivo em operação e, se necessário, repará-lo.

Se no sistema em que o manômetro está instalado, choques hídricos ocorrem frequentemente ou ele foi submetido a outras cargas elevadas, então, após dois anos de operação, metade do equipamento não passa na verificação e você ainda precisa pagar pelo procedimento .

Condições operacionais de medidores de pressão

Este é outro fator que deve ser considerado na escolha de um novo manômetro. No caso de operação em condições com aumento de carga devido à exposição a substâncias viscosas ou agressivas, vibrações constantes, bem como temperaturas extremas (acima de +100 e abaixo de -40 graus), é necessário adquirir equipamentos especializados. Normalmente, o fabricante indica a capacidade do medidor de funcionar nessas condições.

Conversão de unidades de pressão de manômetros

Freqüentemente, é necessário medir valores de pressão fora do padrão. Escalas não padronizadas são usadas em medidores profissionais, mas são mais caras. Veja como converter unidades de medida não padrão para as métricas com as quais estamos acostumados.

Em um kgf / cm² 10000 kgf / m², uma atmosfera, um bar, 0.1 MPa, 100 kPa, 100 Pa, 000 milímetros de água, 10 milímetros de mercúrio ou mil mbar. Você mesmo pode criar a escala necessária com as designações apropriadas.

O que você precisa saber para instalar medidores de pressão?

Para instalar um manômetro em uma linha sob pressão, é necessário usar um equipamento especial. Neste caso, uma válvula de três vias é necessária, bem como uma válvula de agulha. Para proteger o dispositivo, uma vedação de diafragma, um bloco amortecedor e um elemento de seleção de loop são instalados.

Vamos considerar os recursos de cada um desses dispositivos.

Válvula de três vias para manômetro

Uma válvula esférica ou macho de três vias é usada para conectar o manômetro à linha. Em alguns casos, é permitido instalar um analógico bidirecional, mas deve haver necessariamente um reset manual. Tudo depende das características da rodovia.

Uma torneira convencional não é adequada, pois mesmo depois de fechar o acesso do meio ao manômetro, o dispositivo permanece sob pressão (a pressão está dentro do dispositivo). Por causa disso, ele pode falhar rapidamente. Um obturador de três vias ou válvula esférica é usado em linhas com pressões de até 25 quilogramas-força por centímetro quadrado. Se a pressão na linha for mais alta, um manômetro deve ser instalado através de uma válvula de agulha.

Ao comprar um novo medidor e válvula, certifique-se de que as roscas estejam corretas.

Bloco de amortecimento

Como o nome sugere, este dispositivo é projetado para amortecer as pulsações dentro de uma linha (martelo de água). O bloco amortecedor é colocado na frente do manômetro, levando em consideração a direção do movimento do meio. Se você não apagar o golpe de aríete resultante, isso afetará a precisão da medição de pressão.

A ondulação na linha pode ser devido à operação de uma bomba que não está equipada com uma partida suave. Além disso, o golpe de aríete ocorre ao abrir / fechar as válvulas de esfera convencionais. Eles bloqueiam abruptamente a saída do meio de trabalho, o que causa um salto abrupto na pressão dentro da linha.

Selos de diafragma

A vedação do diafragma evita a mistura de duas substâncias diferentes que preenchem dois circuitos diferentes no sistema. Um exemplo simples de tais elementos é uma membrana que é instalada nas áreas de trabalho da suspensão hidropneumática Hidrativa (ver detalhes sobre ela em outra revisão).

Se uma vedação de diafragma individual for usada na linha (um dispositivo separado que não está incluído no dispositivo de certos mecanismos), então, ao conectar um manômetro a ela, certifique-se de que suas roscas sejam correspondentes.

Bloco de válvula de agulha

Este é um dispositivo com o qual os seguintes itens são integrados ao backbone:

• Sensor de sobrepressão;
• Sensor de pressão absoluta;
• Sensor de pressão-vácuo;
• Medidores de pressão.

Esta unidade permite a drenagem dos impulsos da linha e a descarga da pressão antes de realizar os trabalhos de instalação na linha. Graças a esta unidade, é possível, sem desconectar os sensores do meio medido, conectar ou substituir o equipamento de medição.

Ao instalar um manômetro, os seguintes pontos devem ser considerados:

• Certifique-se de que não haja pressão na linha;
• A escala do dispositivo deve ser vertical;
• Não torça o dispositivo segurando em seu botão. É necessário aparafusar no fio, segurando o encaixe com uma chave de tamanho adequado;
• Não aplique força ao corpo do manômetro.

Características de operação de medidores de pressão

Como a operação do manômetro está associada a cargas elevadas, a operação inadequada do dispositivo pode reduzir significativamente sua vida útil. Em primeiro lugar, é necessário seguir as recomendações do fabricante especificadas na documentação técnica do dispositivo. Não use medidores de pressão que não sejam projetados para medir a pressão de meios agressivos ou que não possam suportar vibrações constantes, temperaturas criticamente altas ou baixas.

Ou seja, ao escolher um novo dispositivo, é necessário levar em consideração as condições em que ele irá funcionar. Um dos fatores mais importantes que afetam o funcionamento adequado dos medidores de pressão é um fornecimento suave de pressão. Por esse motivo, os medidores de carros baratos falham rapidamente. Se o dispositivo for selecionado de acordo com as condições de operação, ele funcionará corretamente durante todo o período a ele atribuído.

A operação do manômetro não é permitida em caso de:

• Com um fornecimento suave de pressão na linha, a flecha do dispositivo é desviada em solavancos ou não se move, mas se move apenas na pressão máxima;
• Há danos na caixa, por exemplo, vidro rachado;
• Quando a pressão é liberada, a flecha do dispositivo não retorna à sua posição original;
• O erro do manômetro não corresponde ao parâmetro declarado pelo fabricante.

Como é feita a calibração dos manômetros

Como já observamos, há uma calibração primária e repetida de medidores de pressão. O procedimento primário é realizado na fase de fabricação antes de sua venda. A verificação geralmente é válida por um a dois anos. Este período será indicado em uma etiqueta colada no corpo do aparelho ou em seu passaporte.

Após a expiração deste período, o dispositivo requer uma nova verificação. Nesse caso, ele deve ser reparável. Se houver dúvidas sobre isso, é melhor comprar um novo manômetro, pois os recursos para verificação da operacionalidade de um aparelho inoperante não são devolvidos.

No final da revisão, oferecemos os 5 medidores de pressão de 2021:

TOP 5. Os melhores medidores de pressão. Ranking 2021!

Vídeos relacionados

Em conclusão - um breve vídeo-aula sobre o funcionamento de medidores de pressão:

Lição 58 (básico). Medidores de pressão

Perguntas e Respostas:

Quais são as unidades de medida do manômetro? Todos os manômetros medem a pressão nas seguintes unidades: bar; quilograma-força por centímetro quadrado; milímetros de coluna d'água; milímetros de mercúrio; metros de coluna d'água; atmosferas técnicas; newtons por metro quadrado (pascais); megapascals; quilopascais.

Como funciona um manômetro? A pressão é medida pela ação da pressão sobre o elemento elástico do dispositivo conectado à flecha. O elemento elástico é deformado, devido ao qual a seta desvia, indicando o valor correspondente. Para medir a pressão de uma determinada força, é necessário um dispositivo que pode suportar uma cabeça três vezes o valor exigido.

Em que consiste um manômetro? Este é um dispositivo cilíndrico com um corpo de metal (menos frequentemente de plástico) e uma tampa de vidro. Uma escala e uma seta são visíveis sob o vidro. Na lateral (em alguns modelos na parte traseira) há uma conexão roscada. Alguns modelos também possuem um botão de alívio de pressão no corpo. Deve ser pressionado todas as vezes após a medição da pressão (isso é necessário para que o elemento elástico não fique sob pressão constante e não se deforme). No interior do aparelho existe um mecanismo cuja parte principal é um elemento elástico ligado à flecha. Dependendo da finalidade do dispositivo, o mecanismo pode ser diferente da versão mais simples.