Wakuometry do pomiaru podciśnienia −1–0 bar

Wakuometry względne dostępne w tej kategorii służą do kontroli ciśnienia niższego od aktualnego ciśnienia otoczenia. W instalacji podciśnieniowej pozwalają ocenić między innymi pracę pompy, szczelność układu lub warunki chwytania próżniowego. Przy doborze trzeba jednak rozróżnić wskazanie względne od ciśnienia absolutnego, a następnie dopasować zakres, średnicę tarczy, klasę, przyłącze, sposób montażu i zgodność z medium.

Skala −1–0 bar a ciśnienie absolutne

Wakuometr ze skalą od −1 do 0 bar wskazuje ciśnienie względne wobec atmosfery. Zero oznacza w przybliżeniu, że ciśnienie w punkcie pomiarowym zrównało się z ciśnieniem otoczenia. Wartość ujemna informuje, o ile ciśnienie w układzie jest niższe od lokalnego ciśnienia atmosferycznego. Nie jest to skala w barach absolutnych.

Zależność można zapisać jako: ciśnienie absolutne = ciśnienie względne + ciśnienie atmosferyczne. Przykład obliczeniowy: przy ciśnieniu atmosferycznym 1,00 bar abs wskazanie −0,80 bar odpowiada 0,20 bar abs. Jeżeli ciśnienie atmosferyczne wynosi 0,95 bar abs, takie samo wskazanie −0,80 bar odpowiada 0,15 bar abs. Zmiana pogody lub wysokości wpływa więc na przeliczenie odczytu względnego na wartość absolutną. Gdy proces ma być prowadzony według stałej wartości w bar abs, warto wybrać przyrząd z absolutnym punktem odniesienia. Wartość absolutną można też wyznaczyć z odczytu względnego i osobnego pomiaru ciśnienia atmosferycznego, jeżeli pozwala na to wymagany bilans niepewności.

Co oznaczają końce skali?

Przy 0 bar na skali względnej nie ma podciśnienia względem otoczenia. Kierunek ku −1 bar oznacza spadek ciśnienia absolutnego, lecz ciśnienie absolutne nie może spaść poniżej zera. Punkt −1 bar jest końcem konwencjonalnej skali przy odniesieniu około 1 bar atmosferycznego, a nie wartością „ujemnego ciśnienia absolutnego”. Rzeczywisty możliwy odczyt zależy od bieżącego ciśnienia otoczenia i właściwości dokładnego przyrządu.

Taka tarcza jest użyteczna do technicznej kontroli podciśnienia w zakresie zgrubnym. Nie należy traktować jej jako dokładnego pomiaru głębokiej próżni. W pobliżu końca −1 bar niewielka różnica wskazania względnego może odpowiadać dużej zmianie proporcjonalnej ciśnienia absolutnego, a bez charakterystyki metrologicznej dokładnego modelu nie można określić rozdzielczości i niepewności przy tej granicy. Do pomiaru niskich ciśnień wyrażanych w mbar abs lub Pa trzeba dobrać właściwy czujnik próżni i zasadę pomiaru do oczekiwanego zakresu.

Aktualne warianty Pneumatig

W kategorii są obecnie trzy wakuometry o zakresie −1–0 bar i dolnym przyłączu. Karty dokładnych produktów podają klasę 1.6, a ich opisy wskazują wypełnienie glicerynowe. Warianty różnią się średnicą tarczy, rozmiarem przyłącza i materiałem obudowy podanym na karcie:

• MAGW-063R-0010G — tarcza 63 mm, przyłącze dolne 1/4 cala, obudowa ze stali nierdzewnej;
• MAGW-063-R-01 — tarcza 63 mm, przyłącze dolne 1/4 cala, obudowa ze stali malowanej proszkowo;
• MAGW-100R-0010 — tarcza 100 mm, przyłącze dolne 1/2 cala, obudowa ze stali malowanej proszkowo.

Oznaczenie 1/4 albo 1/2 cala nie potwierdza pełnego standardu gwintu ani sposobu uszczelnienia. Tych danych nie należy dopowiadać na podstawie samej średnicy nominalnej. Przed montażem trzeba porównać pełne wykonanie przyłącza z punktem pomiarowym.

Klasa 1.6 i użyteczność odczytu

Klasa dokładności odnosi się do rozpiętości zakresu, a nie do aktualnego wskazania. Dla skali −1–0 bar rozpiętość wynosi 1 bar. Jeżeli dokładny model ma klasę 1.6, rachunkowa wartość 1,6% rozpiętości wynosi 0,016 bar, czyli 16 mbar, w warunkach odniesienia przewidzianych dla przyrządu. To nie jest pełny bilans niepewności wskazania względnego: oddzielnie trzeba uwzględnić odczyt działki, temperaturę, montaż i stan przyrządu. Ciśnienie atmosferyczne trzeba uwzględnić przy przeliczaniu tego wskazania na ciśnienie absolutne.

Średnica 100 mm ułatwia obserwację skali z większej odległości i daje więcej miejsca na podziałkę. Nie oznacza automatycznie innego zakresu ani lepszej klasy, ponieważ oba parametry trzeba sprawdzić na karcie dokładnego wariantu. Do prostego potwierdzenia, czy układ wytworzył podciśnienie, wymagania są inne niż do oceny niewielkich zmian blisko granicy procesu.

Przyłącze, montaż, drgania i medium

Wybierając wakuometr, trzeba sprawdzić dostępną przestrzeń, czytelność tarczy oraz położenie króćca względem przewodu lub kolektora. Aktualne warianty mają przyłącze dolne, dlatego nie są automatycznymi zamiennikami przyrządów z przyłączem tylnym albo przeznaczonych do zabudowy tablicowej. Należy też wykluczyć naprężenia od źle poprowadzonego przewodu i potwierdzić dopuszczalną pozycję pracy w dokumentacji produktu.

Wypełnienie glicerynowe może stabilizować wskazówkę przy drganiach. Nie zmienia jednak skali względnej w absolutną i nie rozszerza zakresu w kierunku głębokiej próżni. Przy pulsacji lub szybkich zmianach ciśnienia trzeba ocenić cały punkt pomiarowy, a nie tylko obecność cieczy w obudowie.

Medium ma kontakt z częściami zwilżanymi przyrządu. Dlatego przed użyciem z gazem lub cieczą trzeba potwierdzić materiały tych części, temperaturę, czystość medium i wymagania procesu dla dokładnego SKU. Sama informacja o materiale obudowy nie potwierdza kompatybilności części pomiarowych. Dotyczy to także instalacji, w których mogą wystąpić kondensat, olej, opary albo agresywne składniki.

Wakuometr czy manowakuometr?

Wakuometr −1–0 bar jest przeznaczony do obserwacji wyłącznie ujemnego zakresu względnego. Jeżeli w tym samym punkcie cykl przechodzi również powyżej ciśnienia atmosferycznego, właściwą rodziną będzie manowakuometr obejmujący podciśnienie i nadciśnienie. Szersze porównanie rodzajów pomiaru znajduje się w kategorii manometrów i czujników ciśnienia.

Dobór krok po kroku

Najpierw ustal, czy kryterium procesu jest podane względem atmosfery, czy jako ciśnienie absolutne. Następnie określ spodziewany zakres, wymaganą czytelność i dopuszczalny błąd. Wpływ lokalnego ciśnienia atmosferycznego uwzględnij wtedy, gdy odczyt względny ma zostać przeliczony na wartość absolutną. Na końcu potwierdź średnicę tarczy, położenie oraz pełny standard przyłącza, warunki montażu, temperaturę, drgania i kompatybilność z medium. Taki zestaw danych pozwala dobrać wakuometr do zadania pomiarowego bez utożsamiania wskazania −1–0 bar z dokładnym pomiarem ciśnienia absolutnego.