Como escolher um manómetro

Manómetro portátil da OMEGA

Poderá optar por um manómetro portátil ou fixo. A escolha é relativamente simples, dependendo essencialmente da aplicação prevista.

Os manómetros portáteis, maioritariamente eletrónicos, são utilizados para realizar medições e controlos pontuais na indústria ou em laboratórios.

Os manómetros fixos, que podem ser mecânicos ou eletrónicos, servem para efetuar o controlo contínuo da pressão em processos industriais.

Manómetro digital da WIKA

Os manómetros podem ser divididos em analógicos e digitais.

Manómetros analógicos
Embora os manómetros de coluna líquida ainda sejam usados em certas aplicações, hoje em dia a grande maioria dos manómetros analógicos consistem num sistema mecânico que converte a pressão detetada no movimento de um ponteiro num mostrador.

Vantagens:

• Como não utilizam energia elétrica, podem funcionar em contínuo sem haver necessidade de trocar de bateria nem de uma ligação à rede elétrica.
• Têm uma construção robusta, capaz de resistir a impactos e vibrações, podendo assim ser utilizados em muitos setores industriais, mesmo em condições severas de serviço.
• Proporcionam uma leitura rápida da pressão. 

Desvantagens:

• A leitura dos valores da medição é menos precisa e está sujeita a erros (por exemplo, erros de paralaxe).
• O resultado da medição não pode ser utilizado por um sistema de controlo de processo.

Manómetros digitais

Os manómetros digitais convertem a pressão num sinal elétrico e exibem o resultado da medição num mostrador digital. Integram, por isso, um circuito elétrico e, como tal, precisam de uma fonte de energia.

Vantagens:

• O mostrador digital oferece uma leitura fácil e precisa dos valores da medição.
• Tratando‑se de aparelhos eletrónicos, podem incluir outras funções, como a escolha da unidade de medida, memória de valores mínimos/máximos, etc.
• Podem ter uma saída que permita a um sistema de controlo de processo utilizar os valores das medições.

Desvantagem:

• Necessitam de uma bateria ou de ligação à rede elétrica.

A escolha do manómetro a adquirir depende, nomeadamente, do tipo de pressão que se pretende medir: absoluta, relativa ou diferencial.

A maioria dos manómetros e dos sensores de pressão medem a deformação de uma superfície (como uma membrana, ou diafragma) sujeita à ação da pressão. Mais concretamente, a deformação dessa superfície resulta da diferença da pressão exercida em cada um dos seus lados: de um lado a pressão que se quer medir e do outro uma pressão de referência. É esta pressão de referência que determina o tipo de pressão com que se vai trabalhar.

Pressão absoluta: a pressão de referência é o vácuo (pressão próxima de zero), pelo que o valor da pressão absoluta corresponde exatamente ao valor da pressão medida. 

Pressão relativa: a pressão de referência é a pressão atmosférica. Logo, o valor da medição corresponde à diferença entre a pressão atmosférica e a pressão que pretendemos medir.

Pressão diferencial: a pressão de referência é o valor da pressão num segundo ponto do processo. Assim, os manómetros de pressão diferencial têm duas entradas e o resultado da medição corresponde à diferença da pressão aferida em dois pontos distintos.

Manómetro de Bourdon da LANSO

Os manómetros podem ser classificados de acordo com o tipo de elemento sensor que contêm, e que irá sofrer uma deformação sob o efeito da pressão.

Manómetros de Bourdon: o elemento sensor é um tubo em forma de C ou em espiral e com secção oval. À medida que a pressão do fluido aumenta no interior do tubo, a secção tende a tornar-se circular e o tubo começa a desenrolar‑se. O movimento do tubo é transmitido por uma engrenagem ao ponteiro do manómetro, que vai indicar o valor da pressão medida num mostrador.

Os manómetros de Bourdon são utilizados para medir pressões compreendidas entre 0,6 e 4 000 bar e apresentam baixa resistência à sobrepressão. Para trabalhar com fluidos agressivos, o tubo de Bourdon deve ser feito de um material apropriado.

Manómetros de diafragma, ou manómetros de membrana: o fluido exerce pressão sobre um dos lados de um diafragma fino e ondulado. A deformação do diafragma é transmitida ao ponteiro do manómetro, que indica a medição efetuada. 

Os manómetros de diafragma medem pressões entre 16 mbar e 40 bar, e podem resistir a sobrepressões muito elevadas. Estes manómetros são mais fáceis de proteger de fluidos agressivos, pois o diafragma pode receber um revestimento protetor ou pode funcionar como selo, impedindo o fluido de entrar em contacto com o mecanismo interno.

Manómetros de cápsula, ou manómetros capsulares: dois diafragmas unidos pela circunferência formam uma cápsula, que se expande proporcionalmente à pressão que o fluido exerce no seu interior. A deformação da cápsula é transmitida ao ponteiro do manómetro, que indica a medição efetuada.

Os manómetros tipo cápsula são utilizados para baixas pressões, geralmente entre 2,5 e 600 mbar, e têm uma resistência limitada à sobrepressão.

Manómetros de fole: o fole, de forma cilíndrica, expande-se e contrai‑se consoante a pressão aplicada no seu interior, no sentido do eixo. O movimento do fole é transmitido ao ponteiro do manómetro, que indica o valor da pressão medida.

Os manómetros de fole são utilizados para baixas pressões, situadas geralmente entre 60 e 1 000 mbar.

Manómetro com líquido da BENE INOX

Os manómetros analógicos são sensíveis quer a vibrações quer a subidas e descidas bruscas de pressão, que podem danificar o mecanismo responsável por transformar a deformação do elemento sensor no movimento do ponteiro. Para contornar este problema, surgiram os manómetros com líquido amortecedor. A escolha entre um manómetro seco ou com líquido dependerá essencialmente das características da aplicação prevista.

Manómetros secos: como o nome indica, não contêm qualquer líquido no seu interior.

Vantagens:

• Os manómetros secos são mais baratos do que os manómetros com líquido.

Desvantagens:

• Não têm proteção contra vibrações nem contra variações bruscas de pressão, logo estes fenómenos podem danificar irreversivelmente o mecanismo.
• Não devem ser utilizados em ambientes frios e húmidos, pois a humidade presente no ar dentro do manómetro pode congelar e o mecanismo deixará de funcionar.

Aplicações:

Como o seu preço é mais acessível, geralmente opta‑se por um manómetro seco para aplicações simples, em que as vibrações não constituam um problema. Estes manómetros são bastante utilizados em compressores de ar, por exemplo.

Manómetros de pressão com líquido amortecedor: a caixa destes manómetros vem completamente preenchida com um líquido (geralmente glicerina pura ou uma mistura de água e glicerina) que amortece as vibrações e as variações bruscas de pressão.

Vantagens:

• Os manómetros com líquido são mais resistentes a vibrações e a variações bruscas de pressão.
• São herméticos; o líquido impede que a humidade entre na caixa e bloqueie o mecanismo.
• Este tipo de manómetro pode funcionar com temperaturas ambiente negativas.
• Não prejudicam o ambiente, dado que a glicerina é biodegradável, não poluente.

Aplicações:

Os manómetros com líquido amortecedor são ideais para ambientes húmidos e frios ou quando as vibrações sejam significativas.

Os manómetros com glicerina pura podem funcionar com temperaturas até -5°C. Abaixo desse limite, a glicerina torna-se demasiado viscosa e bloqueia o mecanismo do manómetro.

Para temperaturas mais baixas, são utilizados manómetros que contêm uma mistura de glicerina e água, capazes de operar até -46°C.

Depois de ter tomado uma decisão quanto às características acima mencionadas, há outros critérios que importa ter em conta ao escolher um manómetro.

• Intervalo de medição: a escolha vai depender da amplitude das pressões que se prevê medir. No caso específico dos manómetros analógicos, a pressão de funcionamento deve situar-se entre 1/3 e 2/3 da escala.
• Sobrepressão: os manómetros têm uma resistência limitada à sobrepressão (pressão superior ao valor máximo da escala). Portanto, ao escolher um manómetro, certifique‑se de que este é capaz de suportar eventuais sobrepressões. A maioria dos manómetros suporta pressões 1,15 a 1,3 vezes superiores ao seu limite máximo de medição. Se puderem ocorrer pressões mais elevadas, opte por um manómetro com maior resistência a sobrepressões ou instale um regulador de pressão a montante do manómetro.
• Classe de exatidão: é expressa em percentagem da escala de medição. Quanto mais baixa for a classe, maior a exatidão do manómetro.
• Diâmetro: um mostrador maior pode exibir uma escala mais detalhada, o que torna a medição mais precisa e facilita a sua leitura. No entanto, há que ter em conta o espaço que vai ocupar.
• Compatibilidade dos materiais: os materiais em contacto com o fluido devem ser compatíveis com este. Os manómetros standard têm elementos de cobre ou em ligas de cobre e são compatíveis com fluidos comuns, como água, ar, óleos, etc. Para medir a pressão de fluidos mais agressivos, são utilizados manómetros com elementos em aço inoxidável. No caso de fluidos muito agressivos, viscosos, pastosos ou a altas temperaturas, usa‑se um diafragma, que transmite a pressão mas não deixa passar o fluido, protegendo o manómetro.
• Temperatura do fluido: são utilizados manómetros com elementos em cobre para fluidos até 65°C, e com elementos em aço para temperaturas superiores, até 150°C no máximo.
• Condições ambientais: os materiais exteriores, mais precisamente da caixa do manómetro, devem ser resistentes às condições ambientais em que o aparelho será utilizado. Recomenda‑se o uso de manómetros em aço inoxidável em ambientes agressivos e corrosivos, e com caixas estanques para o exterior.