Termometri a quadrante

Cos'è un contatto elettronico (modello 830.E)?

I contatti elettronici sono realizzati tramite sensori a fessura senza contatto. Sono espressamente adatti per manometri a riempimento di liquido e sono da preferirsi per basse tensioni e piccoli carichi in corrente continua, come ad esempio per le schede di ingresso di un PLC (controllore logico programmabile). Ulteriori informazioni sono disponibili sulla pagina prodotto dedicata.

Cosa sono gli strumenti meccatronici?

Si tratta di strumenti meccanici con integrati componenti elettronici per consentire la trasmissione a distanza di un segnale elettrico.
Questi strumenti forniscono quindi una indicazione di pressione locale, alla quale si aggiunge un segnale analogico di uscita in corrente o tensione o contatti elettrici di diverso tipo (a magnetino, reed, induttivi, ecc.). Il vantaggio di strumenti di questo tipo è che, in assenza dell'alimentazione o in caso di malfunzionamento del segnale di uscita, il valore di pressione misurato è comunque sempre disponibile attraverso l'indicazione meccanica.

Cosa significa NAMUR?

NAMUR è l'abbreviazione di Normenausschuß Meß- und Regeltechnik (Comitato tedesco per le normative relative alla misura e al controllo).

Quale è la funzione del sensore Hall per la serie di strumenti intelliGAUGE/intelliTHERM ?

Il campo magnetico che agisce sul sensore Hall deriva dal movimento di un magnete permanente, che è posizionato a distanza fissa dal sensore. In questo modo, è possibile misurare l'angolo di rotazione del magnete permanente in relazione al sensore Hall. Negli strumenti della serie intelliGAUGE/intelliTHERM, un magnete permanente è fissato alla lancetta del manometro in posizione centrale rispetto al perno.  Quando ruota la lancetta, il magnete ruota con essa. L'angolazione delle linee del campo magnetico, che scorre tra i due poli del magnete, cambia in relazione al sensore Hall. Siccome per ogni angolo delle linee del campo magnetico si ha una diversa forza del campo stesso, il sensore Hall genera una tensione Hall proporzionale all'angolo di rotazione della lancetta e quindi, proporzionale alla pressione.

Che cos'è l'effetto Hall?

Se una corrente costante circola attraverso un semiconduttore posto in un campo magnetico, si genera una tensione (tensione Hall) all'interno del semiconduttore che è proporzionale alla forza del campo magnetico.

Cosa significa "termistore con coefficiente di temperatura negativo"?

I termistori con coefficiente di temperatura negativo conducono meglio l'elettricità alle temperature più alte che a quelle più basse. Essi sono spesso chiamati resistenze NTC (Negative Temperature Coefficient). Normalmente, le NTC vengono utilizzate nelle industrie per materie plastiche e per cibi e bevande.

Come lavora una termoresistenza?

Il valore di resistenza elettrica di una termoresistenza cambia al cambiare della temperatura (vedi norma EN 60751 del 05-2009). Questa caratteristica si definisce come PTC (Positive Temperature Coefficient). Le resistenze Pt100 o Pt1000 vengono normalmente utilizzate in applicazioni industriali. I termometri che si basano sulla norma EN 60751 sono definiti nella DIN 43735.

E’ possibile immettere sul mercato termometri con indicatore meccanico con marchio CE?

Con la marchiatura CE il costruttore, l’azienda o la persona che mette il prodotto sul mercato o il rappresentante UE autorizzato dichiara che il prodotto è conforme a tutte le relative linee guida europee.
Poiché per i termometri meccanici non esistono istruzioni vincolanti (linea guida) secondo la norma DIN EN 13190, questi strumenti possono anche essere messi sul mercato senza la marcatura CE.


I termometri ad espansione di gas ricadono all’interno della normative dei dispositivi per la pressione e quindi occorre applicare un marchio CE appropriato?

I termometri ad espansione di gas ricadono nella direttiva 2014/68/EU (in precedenza PED 97/23/EC) senza pozzetti aggiuntivi adattati sono considerati come “accessori contenenti pressione” mentre nello stato non-montato o montato in un pozzetto sono considerati come come “recipiente contenente pressione”. La classificazione deriva dall’articolo 4, paragrafo 3 della direttiva applicabile 2014/68/EU (Progettazione, costruzione e test effettuati in accordo con le pratiche dell’ingegneria del suono). Gli strumenti non possono essere marchiati CE o le dichiarazioni di conformità non possono confermato in rispetto della suddetta direttiva. E’ possibile richiedere, se necessario, una dichiarazione del costruttore.

La temperatura ambiente ha una qualche influenza sulla molla di misura all'interno della cassa?

Si, ecco perché la compensazione bimetallica viene inserita tra il movimento e la molla di misura. Ciò permette di compensare la temperatura ambiente tra 0 ... 40 °C.

Come è possibile impedire che la posizione di zero di un termometro che è già stato impostato durante il processo di costruzione, possa variare (derivare) durante l'uso?

E' possibile anticipare questa deriva utilizzando un trattamento termico (invecchiamento). La molla bimetallica, pronta per essere installata, va mantenuta a una temperatura tra i 350°C e i 400°C (sono possibili anche temperature maggiori, se richieste).

Come funziona un termometro bimetalllico?

Una striscia ricavata da fogli arrotolati di laminato, fatti di metallo con diversi coefficienti di espansione ("bimetallo"), si curva come risultato di un qualsiasi cambio di temperatura. La curvatura è all'incirca proporzionale alla variazione di temperatura. Per le strisce bimetalliche, sono stati sviluppati due diversi sistemi di misura: avvolgimento elicoidale o a spirale. Tramite la deformazione meccanica della molla bimetallica che avviene in entrambi i tipi di avvolgimento, si verifica un movimento rotazionale a ogni variazione di temperatura. Se un lato del sistema di misura viene fissato in modo sicuro, l'altro lato farà ruotare una lancetta. I campi scala vanno da -70 a +600°C con una classe di precisione 1 e 2, secondo la norma EN 13190.

Come funziona un termometro ad espansione di gas?

Il sistema di misura è composto da un bulbo, un capillare e una molla Bourdon all'interno della cassa. Queste parti sono combinate in modo da formare una singola unità. L'intero sistema di misura viene riempito con un gas inerte sotto pressione. Il cambio di temperatura causerà una variazione della pressione interna nel bulbo. La pressione deforma la molla di misura e la deflessione si trasferisce in questo modo alla lancetta tramite un movimento a orologeria.  Le fluttuazioni della temperatura ambiente che influiscono sulla casa possono essere trascurate, perché tra il movimento e la molla di misura viene inserito un elemento di compensazione bimetallico. I campi scala vanno da -200 a +700°C con una classe di precisione 1, secondo la norma EN 13190.

Come funziona un termometro ad espansione?

La registrazione del valore misurato viene effettuata mediante un sistema di misura a riempimento di liquido composto da una sonda di temperatura, da un capillare e da una molla Bourdon. Tutti e tre i componenti sono combinati in modo da formare un sistema chiuso a tubo. La pressione interna del sistema cambia in funzione delle temperature adiacenti. Di conseguenza l'asse della lancetta collegata alla molla ruota, ed è possibile visualizzare il valore di temperatura sulla scala. Il capillare, con lunghezze che vanno da 500 a 10.000 mm, permette anche di effettuare delle misurazioni su punti di misura remoti. I campi scala vanno da -40 a +400°C con classe di precisione 1 e 2, secondo la norma EN 13190.

Quanto tempo occorre a un termometro ad espansione per visualizzare la corretta temperature del fluido?

Secondo la regola del pollice, è possibile raggiungere circa il 99% del valore misurato dopo un tempo di regolazione di 90 secondi.

Secondo quali normative sono costruiti i termometri ad espansione di gas e i termometri bimetallici?

I termometri ad espansione di gas e quelli bimetallici sono costruiti secondo la norma EN 13190. Se sono montati dei connettori elettrici, si applica la norma DIN 16196.

Cosa si intende per lunghezza attiva di un termometro?

La lunghezza attiva di un termometro è la lunghezza lungo la quale il termometro effettua effettivamente la misurazione, immerso nel fluire del calore.

Quale influenza ha la temperatura ambiente sul risultato di misura?

Dipende dai seguenti parametri:
1. Rapporto del volume della sonda (tubo) sulla linea misura e la molla Bourdon (secondo la regola del pollice:  99:1)
2. Lunghezza della linea di misura (capillare): maggiore è la lunghezza, maggiore è l'influenza
3. Ampiezza della temperatura ambiente (valore); alte temperature causano un offset nella visualizzazione, mentre basse temperature causano una riduzione

Possibilità di compensazione:
1. Tramite una molla di compensazione bimetallica (opposta alla direzione della lancetta)
2. Tramite una regolazione dell'errore (possibile solo se sono note le temperatura ambiente e la costante)


Qual'è la lunghezza massima per un termometro ad espansione di gas con capillare?

Il capillare può essere lungo, teoricamente, fino a 100 metri. Tuttavia, è necessario un ampio volume della sonda in modo che il termometro ad espansione di gas possa operare in Classe 1. Con il termometro ad espansione, la lunghezza massima è limitata a 15 metri, altrimenti il volume del liquido di riempimento potrebbe essere troppo grande.

Quali altre influenze meccaniche, oltre all'attivazione di contatti elettrici, possono causare errori di misura per i termometri bimetallici?

Nella costruzione della molla bimetallica di tipo elicoidale può verificarsi uno spostamento della lancetta causato da un colpo, che può portare la lancetta a toccare il quadrante o il frontale. Oggi questi errori vengono evitati grazie alle moderne tecniche di progettazione e di costruzione.

Quando si utilizza un termometro ad espansione di gas con un capillare?

I termometri ad espansione di gas con capillare vengono utilizzati in ambienti che non sono facilmente accessibili e dove è necessario coprire lunghe distanze. Una guaina protettiva flessibile a spirale o un rivestimento in PVC sono disponibili come rivestimento protettivo per i capillari.

Quale tipo di gas viene utilizzato come riempimento per i termometri a riempimento di gas?

Elio.

Perché il bulbo dei termometri bimetallici non può essere costruito con una lunghezza maggiore di 1 m?

Poiché il peso dell'asta su cui è calettato l'indice sarebbe  maggiore della spirale bimetallica (la lancetta potrebbe, cioè, non riuscire più a muoversi).

Perché lo smorzamento a liquido è un vantaggio nel caso di elevate vibrazioni?

Poiché il movimento della lancetta viene smorzato, è possibile leggere meglio la temperatura.

Perché lo smorzamento di liquido è un vantaggio in caso di temperatura ambiente negativa?

Poiché con gli strumenti privi di riempimento è possibile la formazione di vapore acqueo condensante, il trasparente può appannarsi. Ciò non è possibile con gli strumenti dotati di riempimento.

Perché lo smorzamento liquido nei termometri bimetallici può avvenire solamente con una temperatura del fluido fino a 250°C?

Poiché il riempimento di liquido (olio siliconico) riempie completamente il termometro  (è presente anche nel bulbo) significa che anche il riempimento si scalda alla temperatura del fluido. Questo può far bruciare l'olio siliconico.

Perché lo smorzamento liquido nei termometri ad espansione di gas può avvenire con una temperatura del fluido oltre i 250°C?

Siccome è riempita solo la cassa, e quindi la temperatura del fluido non si può trasferire al liquido di riempimento, il funzionamento è possibile nel campo di temperatura -200 ... +700°C.

Perché la curva della temperatura aumenta in modo non lineare sull'intero campo di temperatura?

Poiché il coefficiente di espansione termico specifico dei componenti bimetallici dipende dalla temperatura.

Perché il gioco tra la parete dello stelo di un pozzetto e la spirale bimetallica deve essere il minore possibile?

Perché migliora il trasferimento di calore dalla parte immersa del pozzetto alla molla bimetallica.

Cosa sono gli strumenti meccatronici?

Si tratta di strumenti meccanici con integrati componenti elettronici per consentire la trasmissione a distanza di un segnale elettrico.
Questi strumenti forniscono quindi una indicazione di pressione locale, alla quale si aggiunge un segnale analogico di uscita in corrente o tensione o contatti elettrici di diverso tipo (a magnetino, reed, induttivi, ecc.). Il vantaggio di strumenti di questo tipo è che, in assenza dell'alimentazione o in caso di malfunzionamento del segnale di uscita, il valore di pressione misurato è comunque sempre disponibile attraverso l'indicazione meccanica.

Cosa significa l'abbreviazione TGT?

Gli strumenti TGT (Temperature Gauge Transmitter) sono strumenti di misura meccatronici che visualizzano la temperatura senza la necessità di alimentazione esterna e generano contemporaneamente un segnale di uscita elettronico.

Quale è la funzione del sensore Hall per la serie di strumenti intelliTHERM?

Il campo magnetico che agisce sul sensore Hall deriva dal movimento di un magnete permanente, che è posizionato a distanza fissa dal sensore. In questo modo, è possibile misurare l'angolo di rotazione del magnete permanente in relazione al sensore Hall. Negli strumenti della serie intelliTHERM, un magnete permanente è fissato alla lancetta del manometro in posizione centrale rispetto al perno.  Quando ruota la lancetta, il magnete ruota con essa. L'angolazione delle linee del campo magnetico, che scorre tra i due poli del magnete, cambia in relazione al sensore Hall. Siccome per ogni angolo delle linee del campo magnetico si ha una diversa forza del campo stesso, il sensore Hall genera una tensione Hall proporzionale all'angolo di rotazione della lancetta e quindi, proporzionale alla temperatura.

Che cos'è l'effetto Hall?

Se una corrente costante circola attraverso un semiconduttore posto in un campo magnetico, si genera una tensione (tensione Hall) all'interno del semiconduttore che è proporzionale alla forza del campo magnetico.

Esiste qualche certificato GOST per i pozzetti?

No. I certificati GOST esistono solamente per gli strumenti di misura e i pozzetti sono considerati solo dei componenti.

I pozzetti devono essere marchiati CE?

Per i pozzetti non è necessario il marchio CE. Un'eccezione per via della sua esecuzione speciale riguarda il modello di pozzetto TW61 con DN>25, adatto alla saldatura orbitale. Questo pozzetto deve essere marchiato CE in accordo alla Direttiva dei Dispositivi sotto Pressione (2014/68/UE).

Qual è la massima pressione consentita per i pozzetti?

L'appendice della norma DIN 43772 fa riferimento alle membrane da cui è possibile ricavare il carico di pressione massimo ammesso per le diverse geometrie di pozzetto, in funzione della temperatura e del fluido. Se le geometria del condotto non corrisponde alla norma DIN 43772, è possibile effettuale calcoli individuali secondo la norma ASME PTC 10.3 o Dittrich / Klotter che, come risultati statici, include il carico di pressione massimo.

Quali sono i materiali adatti per i pozzetti che lavorano a temperature negative?

La prima scelta per applicazioni ad elevate temperature negative dovrebbe sempre essere acciaio inossidabile, come l'1.4404 o il 316L. (Omologato secondo la AD2000 W10 fino a -270°). Occorre considerare con attenzione gli acciai al carbonio in dettaglio, per via dell'effetto drop-off.

Quali sono i fattori che influenzano i tempi di risposta di un pozzetto?

Si potrebbe semplicemente dire che più sono grandi gli spessori di parete del pozzetto, minore è la sua reazione ai cambi di temperatura. Per ottimizzare il tempo di risposta esistono costruzioni con spessori di parete ridotti  e piccole intercapedini  di aria tra il sensore e il foro praticato sul pozzetto. Ulteriori ottimizzazioni nella costruzione dei pozzetti riguardano i fondelli e una lunghezza effettiva dell'inserto di almeno 100 mm.

Qual'è la differenza tra un pozzetto da barra e uno da tubo?

I pozzetti ricavati da tubo sono costruiti da tubo in più parti saldate fra di loro. I pozzetti ricavati da barra sono costruiti a partire da una barra piena rotonda o esagonale.


Qual è la lunghezza massima di immersione di un pozzetto?

Per i pozzetti ricavati da tubo, la lunghezza massima è limitata dalle lunghezze dei tubi pari a circa 5-6 metri. Mentre per i pozzetti ricavati da barra la lunghezza totale massima realizzabile è di 2.000 mm. E' possibile realizzare pozzetti ricavati da barra ancora più lunghi ma devono essere costruiti saldando insieme più elementi.

Qual'è la temperatura massima ammessa per i pozzetti?

La temperatura massima dipende dal materiale utilizzato e dalla norma a cui il pozzetto deve rispondere. Un acciaio inossidabile di tipo standard, ad esempio, può essere utilizzato in aria fino a circa +900°C, la massima temperatura di lavoro è di circa +600°C ed è possibile effettuare un'omologazione fino a +450°C.

Qual è la lunghezza minima di immersione di un pozzetto?

La lunghezza di immersione di un pozzetto è calcolata in funzione di dove verrà installato. Generalmente si può considerare una lunghezza di immersione minima di 60-100 mm per i termometri meccanici, mentre per i termometri elettrici si può considerare una lunghezza minima di immersione di  35 - 50 mm. Ogni caso individuale dovrebbe essere, pertanto, verificato.

Quali sono le prove e le ispezioni che sono stabilite per i pozzetti?

In accordo alla norma DIN 43772 Punto 4.6, tutte le prove e le certificazione dovrebbero essere concordate tra il costruttore e l'operatore.


Quando vengono utilizzati normalmente i pozzetti ricavati da barra o da tubo?

I pozzetti ricavati da tubo sono solitamente raccomandati per bassi o medi carichi di processo. I pozzetti ricavati da barra sono adatti agli alti carichi di processo, a seconda della loro costruzione.  Nell'industria petrolchimica si usano quasi esclusivamente pozzetti ricavati da barra.