Manometry z rurką Bourdona – znajdź producentów i dostawców

Manometry z rurką Bourdona służą do pomiaru ciśnienia mediów gazowych lub ciekłych oraz do bezpośredniego wskazywania tego ciśnienia na miejscu.

Należą one do najczęściej stosowanych manometrów mechanicznych i znajdują zastosowanie m.in. w inżynierii mechanicznej i budowie instalacji, w układach hydraulicznych i pneumatycznych oraz w energetyce i inżynierii procesowej.
Elementem pomiarowym, od którego pochodzi nazwa urządzenia, jest wygięta metalowa rurka zwana rurką Bourdona. Odkształca się ona pod wpływem przyłożonego ciśnienia. Ruch ten jest mechanicznie przenoszony na wskazówkę i odczytywany na skali. Ponieważ manometry z rurką Bourdona działają bez zewnętrznego źródła zasilania, umożliwiają proste, niezawodne i ekonomiczne monitorowanie ciśnienia.

Poniżej przedstawiono przegląd zasad działania, konstrukcji, zastosowań i zalet manometrów z rurką Bourdona, a także najważniejsze kryteria ich doboru.

Jak działają manometry z rurką Bourdona

Rurka Bourdona składa się z wygiętej metalowej rurki, zazwyczaj o owalnym przekroju. Jeden jej koniec jest trwale połączony z przyłączem procesowym, natomiast drugi koniec może się swobodnie poruszać.
Gdy mierzone medium pod ciśnieniem wpływa do rurki Bourdona, jej przekrój poprzeczny ulega nieznacznej zmianie. Jednocześnie wygięta rurka dąży do wyprostowania się. W rezultacie swobodny koniec rurki Bourdona porusza się w odpowiedzi na przyłożone ciśnienie.
Mechaniczny mechanizm przekładniowy wzmacnia ten ruch i przenosi go na wskazówkę. Wskazówka wskazuje zmierzone ciśnienie na odpowiednio podziałkowanej skali. Jeśli ciśnienie spadnie, rurka Bourdona powraca do swojego pierwotnego kształtu w ramach swojego elastycznego zakresu roboczego.
Manometry z rurką Bourdona zazwyczaj mierzą ciśnienie względem ciśnienia atmosferycznego otoczenia. W zależności od modelu mogą one wyświetlać nadciśnienie, podciśnienie lub połączony zakres podciśnienia i nadciśnienia.
W przypadku bardzo niskich ciśnień lub szczególnie wrażliwych zadań pomiarowych często bardziej odpowiednie są manometry membranowe lub kapsułkowe. Z kolei elektroniczne czujniki ciśnienia i przetworniki ciśnienia są stosowane zwłaszcza wtedy, gdy zmierzone wartości muszą być stale przesyłane, przechowywane lub przetwarzane cyfrowo.

Rodzaje manometrów z rurką Bourdona

Manometry z rurką Bourdona są dostępne w różnych wersjach konstrukcyjnych. Różnią się one przede wszystkim kształtem rurki Bourdona, zastosowanymi materiałami, konstrukcją obudowy oraz ewentualnymi dodatkowymi funkcjami.

Manometry z rurką Bourdona w kształcie litery C

Rurka Bourdona w kształcie litery C jest najczęściej stosowaną konstrukcją.
Nadaje się do wielu standardowych zastosowań przemysłowych i pozwala na uzyskanie kompaktowej oraz ekonomicznej konstrukcji.
W przypadku wyższych ciśnień lub specjalnych zakresów pomiarowych można zastosować rurki Bourdona spiralne lub śrubowe.
Ze względu na swój kształt konstrukcje te powodują większy ruch swobodnego końca rurki Bourdona.

Manometry z rurką Bourdona z częściami mającymi kontakt z medium wykonanymi ze stopów miedzi

Modele z częściami mającymi kontakt z medium wykonanymi ze stopów miedzi są często stosowane w przypadku neutralnych, niekorodujących cieczy i gazów.
Typowe zastosowania obejmują technologię wodną, pneumatykę, technologię grzewczą oraz ogólną inżynierię mechaniczną.
Przed użyciem należy sprawdzić, czy materiały są wystarczająco odporne na mierzone medium, a także na panujące temperatury.

Manometry z rurką Bourdona ze stali nierdzewnej

Wersje ze stali nierdzewnej nadają się do bardziej wymagających zastosowań przemysłowych oraz do mediów, które nie są kompatybilne ze stopami miedzi.
Są one stosowane m.in. w przemyśle chemicznym i petrochemicznym, w inżynierii instalacyjnej oraz w energetyce i inżynierii procesowej.
W przypadku szczególnie agresywnych mediów mogą być wymagane specjalne materiały lub uszczelnienie membranowe.

Manometry z rurką Bourdona wypełnione cieczą

W tych wersjach obudowa jest wypełniona np. gliceryną lub olejem silikonowym.
Ciecz tłumi ruchy wskazówki spowodowane drganiami lub ciśnieniem pulsacyjnym.
Poprawia to czytelność wskazań. Jednocześnie zmniejsza to obciążenie mechanizmu wskazówkowego i elementów przekładni mechanicznej.
Manometry wypełnione cieczą są zatem często stosowane w pompach, sprężarkach, agregatach hydraulicznych i maszynach mobilnych.

Manometry z rurką Bourdona z dodatkowymi funkcjami

Mechaniczne manometry z rurką Bourdona mogą być wyposażone w elektryczne styki przełączające lub elektryczny sygnał wyjściowy.
Po osiągnięciu z góry określonych wartości granicznych styki przełączające uruchamiają na przykład komunikaty ostrzegawcze lub operacje przełączające.
Modele z elektrycznym sygnałem wyjściowym łączą dobrze widoczny mechaniczny wskaźnik lokalny z możliwością przesyłania wartości pomiarowych do systemu sterowania lub systemu nadrzędnego.

Zastosowania manometrów z rurką Bourdona

Manometry z rurką Bourdona są stosowane wszędzie tam, gdzie konieczne jest niezawodne monitorowanie ciśnienia i odczytywanie go bezpośrednio na maszynie, w instalacji lub na rurociągu.

Inżynieria mechaniczna i inżynieria zakładowa

W inżynierii maszyn i instalacji manometry z rurką Bourdona służą do monitorowania ciśnień roboczych w przewodach zasilających, obiegach chłodzących, układach smarowania oraz różnych urządzeniach pomocniczych.

Hydraulika

W układach hydraulicznych manometry te wskazują między innymi ciśnienie pompy, ciśnienie robocze, ciśnienie w akumulatorze lub ciśnienie powrotne.
Ponieważ w takich układach mogą występować skoki ciśnienia i pulsacje, należy starannie dobrać zakres pomiarowy i tłumienie.

Pneumatyka

W układach pneumatycznych manometry z rurką Bourdona służą do monitorowania ciśnienia sprężonego powietrza i innych odpowiednich gazów.
Typowe miejsca montażu to sprężarki, urządzenia do uzdatniania sprężonego powietrza, rozdzielacze oraz pneumatyczne układy sterowania.

Pompy i sprężarki

W pompach i sprężarkach przyrządy te monitorują ciśnienie ssania, tłoczenia lub sprężania.
W przypadku silnych drgań lub wahań ciśnienia zalecane jest stosowanie wersji wypełnionych cieczą lub wyposażonych w dodatkowe elementy tłumiące.

Zakłady chemiczne i przetwórcze

W zakładach przetwórczych manometry z rurką Bourdona mierzą ciśnienie w zbiornikach, rurociągach i procesach produkcyjnych.
W przypadku mediów gorących, agresywnych, o wysokiej lepkości, zanieczyszczonych lub ulegających krystalizacji można zastosować uszczelnienie membranowe. Izoluje ono przyrząd pomiarowy od medium procesowego i hydraulicznie przenosi ciśnienie na element pomiarowy. Z kolei standardowe konstrukcje z rurką Bourdona nadają się szczególnie do mediów, które nie są bardzo lepkie ani nie ulegają krystalizacji i nie powodują korozji zastosowanych materiałów.

Systemy energetyczne i komunalne

Dodatkowe zastosowania można znaleźć w systemach grzewczych, systemach dystrybucji wody, elektrowniach i innych systemach komunalnych. W przypadku gorących mediów lub pary przyrząd pomiarowy oraz wszelkie niezbędne urządzenia zabezpieczające muszą być dostosowane do temperatury procesu.

Maszyny mobilne

Wytrzymałe manometry z rurką Bourdona są stosowane w maszynach budowlanych, rolniczych i przemysłowych do monitorowania układów hydraulicznych i pneumatycznych. W tym przypadku szczególnie ważna jest odporność na wibracje, wstrząsy, wilgoć i wahania temperatury.

Zalety manometrów z rurką Bourdona

• Brak zewnętrznego źródła zasilania: pomiar i wskazanie odbywają się wyłącznie mechanicznie. Dzięki temu ciśnienie można odczytać bezpośrednio, nawet bez zasilania elektrycznego.
• Bezpośredni odczyt na miejscu: Stan pracy maszyny lub układu można szybko sprawdzić w miejscu instalacji.
• Solidna konstrukcja: Sprawdzona konstrukcja mechaniczna zapewnia niezawodne monitorowanie ciśnienia, o ile wybrano właściwy model i jest on prawidłowo używany.
• Różnorodne konstrukcje: szeroki wybór zakresów pomiarowych, materiałów, rozmiarów obudów, typów przyłączy i funkcji dodatkowych pozwala na dostosowanie do wielu zastosowań.
• Ekonomiczna eksploatacja: Manometry z rurką Bourdona stanowią ekonomiczne rozwiązanie dla wielu standardowych zadań pomiarowych.
• Dobra czytelność: Odpowiednia skala i wystarczająco duża tarcza umożliwiają szybką wizualną ocenę ciśnienia.
• Połączenie z akcesoriami: Uszczelnienia membranowe, elementy tłumiące, zawory odcinające, syfony lub urządzenia zabezpieczające przed nadciśnieniem mogą poszerzyć zakres zastosowań.

Ograniczenia manometrów z rurką Bourdona

• Manometry z rurką Bourdona nie nadają się do każdego zadania pomiaru ciśnienia. Media o wysokiej lepkości, zanieczyszczone lub ulegające krystalizacji mogą zatykać wąski przekrój rurki Bourdona. Media korozyjne mogą powodować korozję nieodpowiednich materiałów.
• Silne drgania, gwałtowne zmiany ciśnienia, skoki ciśnienia oraz długotrwałe przeciążenia mogą również pogorszyć czytelność, dokładność pomiaru oraz żywotność urządzenia. Takie warunki pracy należy uwzględnić podczas doboru i, w razie potrzeby, kontrolować za pomocą odpowiednich środków ochronnych lub tłumiących.
• W przypadku bardzo niskich ciśnień, szczególnie wysokich wymagań dotyczących dokładności lub cyfrowej transmisji i przechowywania wartości pomiarowych, bardziej odpowiednie mogą być inne mechaniczne lub elektroniczne systemy pomiarowe.

Kluczowe kryteria zakupu manometrów z rurką Bourdona

Manometry z rurką Bourdona pełnią ważne zadania monitorujące w wielu systemach. Staranny dobór pomaga zapobiegać błędom pomiarowym, przedwczesnemu zużyciu i nieplanowanym awariom.

Zadanie pomiarowe i zakres ciśnienia

W pierwszej kolejności należy ustalić, czy ma być mierzony ciśnienie manometryczne, podciśnienie, czy też zakres ciśnienia złożonego. Należy uwzględnić nie tylko normalne ciśnienie robocze, ale także ewentualne wahania ciśnienia i skoki ciśnienia.
Ciśnienie robocze powinno być wystarczająco niższe od wartości pełnej skali. Zbyt mały zakres pomiarowy zwiększa ryzyko przeciążenia. Z drugiej strony, niepotrzebnie duży zakres pomiarowy zmniejsza czytelność odczytów w normalnym zakresie roboczym.

Klasa dokładności i skalowanie

Wymagana dokładność zależy od przeznaczenia. W przypadku ogólnego monitorowania pracy obowiązują inne wymagania niż w przypadku testów lub pomiarów związanych z jakością.
Rozmiar tarczy i podziałka skali muszą być również dostosowane do danego zastosowania. Wartość pomiarowa powinna być wyraźnie odczytywalna z przewidzianej odległości obserwacyjnej. Wymagane jednostki ciśnienia lub podwójne skale należy określić w momencie składania zamówienia.

Środek procesowy i materiały

Wszystkie części mające kontakt z medium procesowym muszą być odporne na działanie tego medium. Oprócz rodzaju medium należy również uwzględnić stężenie, temperaturę, zanieczyszczenia oraz ewentualne reakcje chemiczne.
Stopy miedzi mogą być odpowiednie dla mediów neutralnych. W przypadku mediów korozyjnych lub bardziej wymagających często stosuje się stal nierdzewną lub materiały specjalne. Jeśli bezpośredni kontakt między medium a rurką Bourdona nie jest możliwy, może być wymagana uszczelnienie membranowe.

Przyłącze procesowe i montaż

Rodzaj gwintu, rozmiar przyłącza, system uszczelnienia oraz położenie przyłącza muszą być dostosowane do miejsca montażu. Dostępne są na przykład wersje z przyłączem dolnym lub tylnym.
Należy również uwzględnić orientację montażową, dostępną przestrzeń oraz pożądany kierunek odczytu. Obciążenia mechaniczne występujące w rurociągach nie mogą być przenoszone na manometr.

Wibracje i pulsacje ciśnienia

W pompach, sprężarkach lub układach hydraulicznych mogą występować drgania i pulsacje ciśnienia. Znaczne wahania wskazówki utrudniają odczyt i powodują dodatkowe obciążenie mechanizmu pomiarowego.
Obciążenia te można zmniejszyć, stosując przyrządy wypełnione cieczą, dławiki, tłumiki pulsacji lub montując manometr oddzielnie od maszyny. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od konkretnych warunków pracy.

Temperatura i warunki otoczenia

Temperatura medium i otoczenia musi mieścić się w dopuszczalnych granicach manometru. W przypadku gorących mediów konieczne może być zastosowanie syfonów, sekcji chłodzących lub uszczelnień membranowych.
Pył, wilgoć, rozpryski wody, atmosfery korozyjne oraz ekspozycja na warunki zewnętrzne determinują wymaganą konstrukcję obudowy i klasę ochrony. W środowiskach korozyjnych konieczne może być zastosowanie obudów ze stali nierdzewnej oraz uszczelnień o wysokiej odporności.

Bezpieczeństwo i normy

W przypadku wysokich ciśnień, mediów niebezpiecznych lub montażu w pobliżu personelu obsługującego należy ustalić, czy wymagany jest manometr bezpieczeństwa. Wersje bezpieczeństwa mogą być wyposażone między innymi w nietłukące się wziernik, solidną przegrodę oraz tylną ściankę wybuchową. Zapewnia to, że w razie uszkodzenia uciekające medium lub elementy zostaną w jak największym stopniu odwrócone od operatora.
Norma DIN EN 837-1 obejmuje między innymi wymiary, wymagania metrologiczne, konstrukcję i badania manometrów z rurką Bourdona. Norma DIN EN 837-2 zawiera zalecenia dotyczące doboru i montażu manometrów. W zależności od branży i zastosowania mogą być wymagane dodatkowe certyfikaty zatwierdzenia, certyfikaty badań lub certyfikaty kalibracji.

Koszty związane z producentem, serwisem i cyklem życia

Odpowiedni producent lub dostawca powinien być w stanie doradzić w zakresie doboru zakresu pomiarowego, materiałów, przyłączy, konstrukcji obudowy oraz akcesoriów.
Należy również wziąć pod uwagę dostępność standardowych i niestandardowych konstrukcji, możliwości dostawcze i zaopatrzenie w części zamienne, usługi kalibracji i naprawy, dokumentację techniczną i certyfikaty, a także długoterminową dostępność porównywalnych urządzeń.
Oprócz ceny zakupu należy również uwzględnić koszty instalacji, konserwacji, kalibracji, częstotliwości wymiany oraz potencjalne koszty przestojów. Technicznie odpowiedni i wytrzymały manometr może w dłuższej perspektywie okazać się bardziej opłacalny niż model wybrany wyłącznie na podstawie najniższej ceny zakupu.

Podsumowanie

Manometry z rurką Bourdona to sprawdzone mechaniczne przyrządy pomiarowe służące do bezpośredniego wskazywania ciśnienia mediów gazowych i ciekłych. Działają one bez zewnętrznego źródła zasilania i znajdują zastosowanie w wielu maszynach, instalacjach i systemach zasilających. Różne zakresy pomiarowe, materiały, konstrukcje obudowy i dodatkowe funkcje pozwalają na dostosowanie ich do szerokiego spektrum wymagań przemysłowych. Jednak uzyskanie wiarygodnych wyników pomiarowych wymaga starannego dopasowania manometru do medium procesowego, zakresu ciśnienia, dokładności, rodzaju przyłącza oraz warunków otoczenia. Szczególną uwagę należy zwrócić na ciśnienia pulsacyjne, drgania, wysokie temperatury, media korozyjne oraz potencjalne skoki ciśnienia. W takich zastosowaniach konieczne może być zastosowanie manometrów wypełnionych cieczą, uszczelnień membranowych, elementów tłumiących lub specjalnych konstrukcji zabezpieczających.

Manometry z rurką Bourdona można nabyć u różnych producentów i dostawców. Wyczerpujące informacje na temat producentów i dostawców manometrów z rurką Bourdona z całego świata można znaleźć na stronie Exportpages.