Come si calibrano i manometri e i sensori di pressione?
Un semplice esempio per l'esecuzione pratica di una calibrazione può essere illustrato sulla base di un manometro e di un sensore di pressione.
I motivi basilari per la calibrazione di un dispositivo di misura della pressione sono gli stessi di tutti gli altri sensori: la deriva dei sensori e le disposizioni dei sistemi di gestione della qualità e delle direttive. In breve: ogni volta che la misura della pressione è un parametro critico del processo e influisce sul prodotto e/o sulla sicurezza di processo, è necessario calibrare il manometro o il sensore di pressione.
L’esecuzione pratica di una calibrazione della pressione rientra tra i mezzi di misura più semplici. L’apparecchio in fase di test viene collegato con un tubo flessibile o direttamente al calibratore di pressione. Il calibratore di pressione è composto da una pompa, che genera la pressione, e da un manometro ad alta precisione, il manometro di riferimento.
Non appena l’apparecchio in fase di test viene collegato, si crea un sistema chiuso da cui la pressione non può fuoriuscire. Grazie alla pressurizzazione tramite la pompa, è possibile alimentare il manometro di riferimento e l'apparecchio in fase di test esattamente con la stessa pressione. È così possibile un semplice confronto del valore effettivo (manometro di riferimento) con il valore dell’apparecchio in fase di test: ovvero la calibrazione.
La calibrazione della pressione è molto più tollerante, ad esempio, di una calibrazione della temperatura. Trattandosi di un sistema chiuso, ad esempio un nodo nel tubo flessibile non modificherebbe il risultato. L’effetto della temperatura causato da variazioni delle temperature ambiente può essere praticamente trascurato a causa del volume ridotto o può essere corretto in pochi secondi mediante la valvola di regolazione di precisione.
Nel complesso è possibile eseguire una calibrazione della pressione senza grandi difficoltà in pochi minuti, mentre la calibrazione di un sensore di temperatura può richiedere più ore.
Solitamente, nella calibrazione della pressione, si distinguono due principi di pressurizzazione: pompe pneumatiche e pompe idrauliche. Il principio utilizzato dipende dall’intervallo di pressione desiderato: con il vuoto e con la sovrapressione fino a 60 bar si segue solitamente il principio pneumatico, dallo zero relativo fino a >1000 bar quello idraulico.
Le differenze per l’operatore sono che, nel caso della calibrazione pneumatica, si utilizza l’aria ambiente come mezzo di calibrazione. In questo modo l’apparecchio in fase di test non entra a contatto con il fluido idraulico. La forza necessaria è quindi maggiore rispetto a una pompa idraulica e le pressioni sono solitamente limitate a meno di 100 bar. Inoltre, con le pompe pneumatiche è possibile creare un vuoto ed eseguire la calibrazione anche nell’intervallo dello zero relativo in mbar.
Come mezzo di calibrazione le pompe idrauliche utilizzano l’olio o, come è possibile con SIKA, persino la semplice acqua di rubinetto. Utilizzando l’acqua, l’apparecchio in fase di test non viene contaminato con l’olio: questo è molto importante in alcune applicazioni, ad esempio nel settore alimentare. Poiché nelle pompe idrauliche viene utilizzato un fluido non comprimibile, è possibile generare la pressione più rapidamente e con meno forza rispetto alle pompe pneumatiche.
Infine ancora un consiglio pratico per la calibrazione di manometri meccanici:
per le misure della pressione vengono spesso utilizzati e calibrati manometri meccanici. Se si pressurizza un manometro di questo tipo con una pressione di riferimento precisa, ad es. 10.000 bar, la lancetta indicatrice dell’apparecchio in fase di test non si trova esattamente a 10 bar in caso di un leggero scostamento. Poiché un manometro meccanico non può visualizzare cifre decimali (come un manometro digitale), non è possibile determinare alcuno scostamento preciso.
Affinché ciò sia possibile, nella pratica si utilizza il trucco di impostare la pressione di riferimento dell’apparecchio in fase di test al valore esatto per rilevare lo scostamento sul manometro di riferimento. Anche nel nostro esempio il manometro meccanico viene alimentato con pressione in modo che indichi esattamente 10 bar e viene quindi rilevato lo scostamento del manometro di riferimento (ad es. 10.058 bar).
