Historia
En 1845, el ingeniero alemán Rudolf Eduard Schinz descubrió el principio de la medición de la presión mediante un tubo de Bourdon más bien por casualidad, cuando intentó reparar tuberías deformadas presurizándolas internamente. Rudolf Eduard Schinz se dio cuenta de que las tuberías presurizadas mostraban siempre el mismo cambio de forma. Debido a la asombrosa repetibilidad de este efecto, desarrolló el primer manómetro de tubo de Bourdon. El tubo de Bourdon tenía una sección transversal elíptica. Los primeros manómetros de tubo de Bourdon se utilizaron para medir la presión del vapor en las locomotoras.
El fabricante de instrumentos Eugène Bourdon, de París, patentó este principio de medición en 1848, razón por la cual el tubo de Bourdon sigue denominándose hoy tubo de Bourdon.
Diseño y modo de funcionamiento
Los manómetros de tubo de Bourdon tienen un tubo de Bourdon como elemento de medición, que se diseña en forma circular o helicoidal en función de la presión que deba medirse. Los tubos de Bourdon siempre tienen una sección transversal ovalada; no deben tener forma circular, ya que de lo contrario no se producirá el efecto deseado. El rango de medición de la presión viene determinado por la sección transversal del tubo, el grosor de la pared del tubo y la geometría de la sección transversal, así como por el material utilizado.
Si la presión en el interior del tubo de Bourdon es mayor que en el exterior, el material se esfuerza por cambiar la sección transversal ovalada hacia una forma circular. Esto hace que el tubo de Bourdon doblado se abra ligeramente, mientras que el extremo libre realiza un movimiento lineal. El recorrido del muelle oscila entre 2 y 6 mm, dependiendo del tubo de Bourdon y del rango de medición. Este recorrido del muelle se transmite a un mecanismo de aguja a través de una varilla de tracción. El mecanismo de aguja convierte el movimiento lineal en un movimiento giratorio. El movimiento giratorio se visualiza en la escala (esfera) a través de la desviación de la aguja del manómetro.
Por razones de diseño y según se desee, la sobrepresión relativa en el interior del tubo de Bourdon se mide siempre en comparación con la presión externa. Por lo tanto, desde un punto de vista físico, este principio de medición es siempre una medición de presión diferencial entre la presión del aire ambiente y la presión del sistema (fuente de presión).
Características especiales
Los manómetros de tubo de Bourdon de acero inoxidable pueden utilizarse para rangos de indicación entre 0,6 bar (600 mbar) y 4000 bar. Para presiones de hasta 60 bar, se utiliza un tubo de Bourdon circular (ángulo aprox. 245°C); para presiones superiores, se utiliza un tubo de Bourdon helicoidal con 2 1/2 vueltas. Para rangos de medición de presión pequeños, los tubos de Bourdon tienen un perfil en forma de oliva; para rangos de medición de presión mayores, tienen un perfil aplanado simple.
Movimientos
Los movimientos se utilizan en diferentes relaciones de transmisión, en función del recorrido del muelle de los tubos de Bourdon en relación con el campo de medición. Son robustos, de bajo desgaste y baja fricción y, además, deben poder funcionar independientemente de su posición. Son componentes mecánicos de alta precisión. Los asientos de los cojinetes de los ejes de los segmentos y los ejes de las agujas de los manómetros de tubo de Bourdon de acero inoxidable son de acero inoxidable y tienen un excelente acabado superficial. Esto garantiza que la aguja funcione con suavidad, minimiza el desgaste y aumenta la vida útil del manómetro de tubo de Bourdon.
Carcasa
La carcasa de un manómetro de tubo de Bourdon protege todas las piezas internas de las influencias mecánicas y la suciedad. Están fabricadas en acero inoxidable. Si durante la medición de la presión pueden producirse vibraciones en el sistema o grandes pulsaciones de presión debido al medio medido, la carcasa debe llenarse con un líquido amortiguador (normalmente glicerina) ("manómetro de glicerina de acero inoxidable"). De este modo se evita que el tubo de Bourdon oscile, se estabiliza la indicación de la aguja y se protege el mecanismo de la aguja contra el desgaste.
Aplicación
Los manómetros de tubo Bourdon fabricados íntegramente en acero inoxidable son manómetros de uso frecuente. Son muy duraderos y fáciles de manejar. Son adecuados para todos los medios gaseosos y de baja viscosidad que no corroen los materiales de las partes húmedas (acero inoxidable) y no cristalizan o son muy viscosos.
Rangos de medición:
Rangos de presión relativa de 0...0,6 bar a 0...7000 bar, rangos de vacío de hasta -1...0 bar, así como rangos de manovacío.
Diámetro de la carcasa:
NS 100, 160 y 250 mm
Precisión: Cl. 1,0
Campos de aplicación
- Suministro de energía
- Industria química y petroquímica
- Industria alimentaria
- Tratamiento del agua
Límites de aplicación
Los manómetros de tubo de Bourdon de acero inoxidable no son adecuados para medios a presión que corroan el acero inoxidable, cristalicen o sean muy viscosos. Sin amortiguación de líquidos en la carcasa, los manómetros de tubo de Bourdon son muy sensibles a las vibraciones y a las cargas dinámicas. Una conexión a proceso con brida no es técnicamente viable. Su resistencia a la sobrepresión es limitada. No son posibles rangos de medición inferiores a 600 mbar.
Nota sobre la conexión a proceso
La rosca 1/2" BSP es admisible para presiones de hasta 1600 bar como máximo. Para rangos de medición de presión superiores se dispone de roscas de conexión de alta presión especiales: [PDF hoja de datos rosca de conexión de alta presión]
