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Manômetros, instrumentos de medição

Manômetros são instrumentos mecânicos cuja finalidade é para medição de pressão de fluídos (líquidos ou gases) contidos em recipientes fechados.

Os instrumentos empregados para a medida de pressões utilizam a pressão atmosférica como nível de referência e medem a diferença entre a pressão real ou absoluta e a pressão atmosférica.

O resultado dessa diferença de pressão é o que chamamos de pressão manométrica, instrumentos que recebem o nome de manômetros.

Tipos de pressão medida pelos manômetros

Pressão relativa: é a diferença entre a pressão atmosférica do local e a pressão do fluído. É também conhecida como pressão manométrica.

Pressão absoluta: é relativa à pressão zero no espaço vazio, sem ar do universo. Esta pressão de referência é o vácuo ideal ou absoluto.

Pressão diferencial: como o próprio nome diz, é relativo à diferença entre duas pressões medidas.

Existem vários tipos de manômetros em sua forma construtiva para cada tipo de aplicação, tais como:

• Manômetro para pressão relativa com tubo Bourdon

O funcionamento deste tipo de manômetros é baseado na alteração da curvatura originada num tubo de secção elíptica pela pressão exercida no seu interior.

A área de aplicação destes manômetros com tubo Bourdon é em meios líquidos e gasosos. Caixas com enchimentos de líquido garantem a leitura precisa do manômetro, mesmo em processos com altas pressões dinâmicas e vibrações.

• Manômetro para pressão relativa com diafragma

Os manômetros com diafragmas têm características de serem elementos flexíveis que devido a diferença de pressão se deformam, movendo um sistema mecânico que indica a pressão. Os diafragmas são usados para medições de pressão relativamente baixas.

• Manômetro para pressão relativa com cápsula

A aplicação para estes manômetros é para baixas pressões e aplicação em meios gasosos e ambientes não agressivos. Consiste de dois diafragmas corrugados em forma circular, soldados um ao outro através de suas bordas.

• Manômetro para pressão absoluta

O manômetro para medição da pressão absoluta é usado quando pressões devem ser medidas independentemente das flutuações naturais da pressão atmosférica.

• Manômetro para pressão diferencial

As câmaras de fluido de um manômetro diferencial são separadas uma da outra por um elemento de pressão. Se o valor das duas pressões medidas for igual, não existe nenhum movimento do elemento de pressão. Assim que ocorrer uma diferença do valor entre as duas pressões medidas, uma pressão diferencial será indicada.

Unidade de medida

Os manômetros são dotados de uma unidade de medida e para isso existem diversos tipos utilizados para ler a pressão aferida. Normalmente as mais utilizadas para medição em manômetros são as:

• Lbf/pol² (libra força por polegada quadrada)
• Bar – com símbolo bar e plural bares (do grego barys, significando “pesado”), é uma unidade de pressão com valor muito próximo ao da pressão atmosférica padrão. 1 bar = 0,986923 atmosfera padrão.
• PSI – é uma sigla em inglês (Pound-Force per Square Inch) que significa libra-força por polegada quadrada.
• Kgf/cm² (quilogramas força por centímetro quadrado).

Manômetro, essencial em máquinas e equipamentos

Manômetro é um instrumento de medição essencial para controle de pressão de vários tipos de sistemas. Na indústria por exemplo, sistemas hidráulicos e pneumáticos precisam desses instrumentos.

Para cada tipo de processo existe uma necessidade específica de determinada pressão de trabalho. E como seria num sistema pneumático por exemplo, para entender o valor necessário de pressão para que funcionasse corretamente?

São muitos os processos de trabalho que necessitam de um monitoramento visual de pressão para possíveis correções e ajustes.

Manutenção em manômetros

Normalmente esses instrumentos de medição se desgastam com o tempo de uso, por problemas de instalação incorreta ou mesmo tipo inadequado para sua aplicação.

No caso de vibrações excessivas, pode haver o desgaste prematura de suas partes móveis internas. Por serem instrumentos importantes para saber se um sistema, circuito ou equipamento está operando corretamente, é necessário verificar periodicamente seu funcionamento.

Os medidores de pressão geralmente requerem pouca ou nenhuma manutenção, mas é preciso uma calibração periódica. Para um processo de verificação e calibração dos manômetros, é essencial o seu Tagueamento.

Isso faz com que tenhamos um rastreamento de cada instrumento e seu histórico de intervenção e/ou calibração. Esse trabalho compete à Manutenção, em especial à área do PPCM para as devidas inserções nos itens de manutenção, calibrações e inspeções periódicas.

São itens que se juntam a outros instrumentos de medição que fazem parte das responsabilidades da área. Veja mais sobre esse tema no link a seguir: Instrumentação e calibração

Calibração e sua frequência

A frequência de calibração deve ser determinada pelo usuário de acordo com a criticidade da aplicação e levar em consideração os muitos fatores que contribuem para a vida útil de um instrumento.

Fatores ligados a vibração, pulsação, picos de pressão, ciclos de pressão, temperatura e outras condições ambientais.

Alguns outros fatores que podem influenciar a definição da periodicidade de calibração são:

• Tipo de instrumento
• Especificação do fabricante
• Histórico de calibrações
• Histórico de uso e manutenções
• Comparação com similares
• Nível de precisão requerida
• Ambiente instalado.

Basicamente podemos definir um intervalo de calibração começando com seis (6) meses de intervalo entre as calibrações.

Podemos ajustar essa periodicidade até no máximo doze (12) meses conforme resultados dessas calibrações. O certo é que não podemos deixar de fazer inspeções e calibração. Com isso podemos garantir seu perfeito estado de funcionamento dentro de cada processo.

Normas que dizem respeito aos manômetros

Desde 2010, a ABNT vem disponibilizando normas da ASME (American Society of Mechanical Engineers) e outras formas de cooperação.

Quanto aos manômetros, existem dois conjuntos de padrões da ASME que definem o grau de precisão desses medidores de pressão.

• ASME B40.1 define os graus de precisão dos medidores do tipo dial,
• ASME B40.7 define os graus de precisão dos medidores digitais.

Aqui no Brasil temos normas que dizem respeito aos medidores de pressão e outros instrumentos de medição. São elas:

ABNT NBR ISO/IEC 17025: Essa norma trata da creditação de laboratórios para ensaios e calibração de instrumentos de medição. A mais recente edição da norma internacional é de 2017 e a ABNT publicou-a no Brasil em 19/12/2017.

Os laboratórios que desejam demonstrar sua competência devem implantar os requisitos da norma e se submeter à auditoria do acreditador. O órgão no Brasil autorizado a dar tal acreditação é o Inmetro, através da Coordenação Geral de Acreditação – CGCRE.

ABNT NBR 14105-1:2013 Versão Corrigida:2013  

Esta parte da ABNT NBR 14105 estabelece os critérios para a fabricação, classificação, ensaios e utilização dos manômetros, vacuômetros e mano vacuômetros com sensor de elemento elástico para indicação de pressão e/ou vácuo para uso industrial.

Conclusão

Além das suas funções básicas de fornecer a visualização da pressão de trabalho, esses medidores também acabam por ter outra função importante. Eles por si só fornecem um alarme visual sinalizando um possível problema no sistema/circuito.

Problemas como vazamentos, defeitos de válvulas, falhas na bomba de pressão, falhas em compressores de ar, entre outros. Fica claro que os manômetros em geral são instrumentos muito importantes no contexto de máquinas e equipamentos.

Cuidar para seu funcionamento correto é essencial dentre muitas outras atividades importantes da Manutenção. Esse com certeza é um dos temas que tem bastante assunto pois são muitas as informações importantes sobre esse instrumento. Aqui trouxemos algumas delas para um entendimento inicial sobre os manômetros e sua importância no meio industrial e outros segmentos. E você teria algo a acrescentar para esse tema ou algo diferente do que relatamos até aqui?

Fonte:

https://www.wika.com.br/landingpage_pressure_gauge_pt_br.WIKA

https://instrumentationtools.com/pressure-gauge-calibration-procedure/

http://www.abnt.org.br/noticias/3308-asme

http://www.abnt.org.br/noticias/3373-medidores-de-pressao