Medidores Mecânicos de Pressão

RESUMO

        Atualmente o mercado industrial cada vez mais exige que os projetos sejam mais qualificados e com custos reduzidos. Com isso foram desenvolvidos vários tipos de medidores mecânicos de pressão que visam à qualidade e exatidão dos processos. Este relatório trata-se de métodos de medição de pressão que tem como base três elementos: elemento de recepção, elemento de transferência e elemento de indicação. Serão abordados manômetros elásticos do tipo C, os quais relacionam a força aplicada em um corpo com a deformação por ele sofrida e são sempre submetidos a valores de pressão abaixo do limite de elasticidade, pois assim cessada a força a ele submetida o medidor retorna a sua posição inicial sem perder suas características. Seguidos da demonstração dos métodos serão apresentados três manômetros de mesmo tipo, porém de fabricantes diferentes, comparando-os em relação a faixa de medição, qualidade, precisão e custo-benefício.

INTRODUÇÃO

O mercado de hoje exige que os projetos reduzam seus custos priorizando a qualidade. Consequentemente, surgiram as necessidades de uma avaliação de medições controladas da pressão em máquinas, que exigem alta precisão e controle. Essas técnicas são baseadas em princípios físicos e ou físico-químicos juntamente das mais avançadas

tecnologias, para viabilizar a monitoração e controle de pressão com qualidade.

        

O medidor mecânico de pressão mais comum na indústria é o manômetro elástico ele baseia-se na lei de Hooke sobre a elasticidade dos materiais, que relaciona a força aplicada em um corpo e a deformação por ele sofrida., sendo dividido em Manômetro de tipo C (a), espiral (b) e helicoidal (c) cada qual com suas vantagens e desvantagens.

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Figura 1 – Tipos de tubos de Bourdon.

        Neste trabalho serão tratados principalmente os manômetros de tipo C,  pois na indústria esse é o mais utilizado.  

Todos os manômetros utilizam os mesmos princípios teóricos para medir a pressão em dutos, que é a força exercida pela passagem do fluido em a área conhecida do manômetro. Estes são o teorema de Bernoulli (2), teorema de Stevin (3), equação manométrica (4), e o princípio de Pascal (5).  

         

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Figura (2): Equação de Bernoulli	Figura (3): Teorema de Stevin

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Figura (4): Equação Manometrica	Figura (5): Princípio de Pascal

           O tubo bourdon tipo "C", que é um medidor de pressão do tipo elástico, possui curvatura próxima de 250 ° e mede pressões até 60 bar. Para pressões maiores, são utilizados tubos com desenho helicoidal ou espiral. Os tubos bourdon possuem uma proteção contra sobrepressão limitada. Para aplicações em meios adversos, o manômetro pode ser fornecido com um selo diafragma como sistema separador ou protetor. 

        Este manômetro tipo C, utiliza um diafragma para medir determinada pressão, bem como, para separar o fluido medido do mecanismo interno. Este diafragma é um disco circular utilizado para medir pressões geralmente de pequenas amplitudes. É uma membrana fina de material elástico, metálico ou não, em geral são feitos de aço inoxidável com resistência à corrosão, tântalo, latão, bronze fosforoso, teflon, entre outros.  Esta membrana fica sempre oposta a uma mola. Ao aplicar-se uma pressão no diafragma haverá um deslocamento do mesmo até um ponto onde a força da mola se equilibrará com a força elástica. Este deslocamento resultante é transmitido a um sistema de indicação, neste caso um ponteiro, que mostra a medição efetuada.

[pic 9] Figura 6 – Esquema do manômetro tipo C.

1- Tubo bourdon 2- Ponteiro 3- End piece 4- Link 5 - Ajuste 6- Movimento 7- Mostrador 8- Soquete, com conexão ao processo 9- Entrada da pressão

OBJETIVOS

O relatório tem como principal objetivo apresentar os métodos dos medidores mecânicos de pressão. Posteriormente a representação desses métodos de medição, serão demonstrados e comparados manômetros de tipo C de diferentes empresas, especificações, faixas de medição e precisão, os vários tipos de manômetros que foram encontrados nas literaturas pesquisadas para a efetuação do respectivo relatório. Com os dados de funcionamento desses instrumentos pesquisados em diversos artigos e sites, serão comparados por meio de tabelas e verificados qual deles apresenta a maior flexibilidade de aplicação em diversos setores, além das suas vantagens e desvantagens de utilização e os valores em que são encontrados para a venda no mercado consumidor.

METODOLOGIA

        Este relatório apresenta informações adquiridas em uma pesquisa feita sobre medidores mecânicos de pressão com o intuito de analisar os tipos de manômetros existentes no mercado atual, mais especificamente do tipo C.

        Com o intuito de obter produtos de qualidade e preços reduzidos, fez-se uma pesquisa com várias marcas do mercado, na qual foi comparado preços, especificações técnicas, durabilidade, entre outros.

1. Manômetro mecânico do tipo C, marca OMEGA PGC-20L-15

O manômetro Omega, modelo PGC-20L-15, foi considerada de menor qualidade dentre as marcas pesquisadas. Este apresenta uma faixa de medição de 0 – 600 psi (0 – 40 bar), e um erro de 3% nos primeiros e últimos 10% da faixa de medição e 2% nas demais faixas. Ele trabalha a uma temperatura máxima de 66°C (150°F). Possui pintura metálica, o material do tubo de Bourdon é o bronze e visor de plástico policarbonato. No mercado foi encontrado por R$ 90,00, preço relativamente baixo em relação aos manômetros pesquisados.