Mecanismo com Movimento Amortecido: Manômetros e Termômetros Bimetálicos - WIKA blog
8 de junho de 2021 | Felipe Rios
Em aplicações com vibração e pulsação, tanto uma caixa preenchida com líquido quanto a utilização do mecanismo de movimento amortecido minimizarão a oscilação do ponteiro. A melhor escolha depende do tipo de aplicação e, até certa medida, da tolerância ao risco de vazamentos do usuário.
A oscilação do ponteiro é um problema comum entre medidores de pressão industriais e termômetros industriais com indicador em aplicações sujeitas a vibrações e pulsação mecânica. Conforme o instrumento vibra e balança, o mesmo acontece com as partes internas, incluindo o ponteiro. Os resultados? As vibrações mecânicas aumentam o desgaste das peças internas e a leitura precisa da pressão ou temperatura é comprometida.
Melhores Práticas para Lidar com a Oscilação do Ponteiro: Líquido de preenchimento
Existem duas maneiras de prevenir a oscilação do ponteiro. A primeira técnica (e mais usual) é a utilização de líquido de preenchimento na caixa do instrumento. Nos manômetros industriais, o fluido de preenchimento – geralmente glicerina ou óleo de silicone – também auxiliam:
• Resfria os componentes metálicos móveis do mecanismo
• Lubrifica o mecanismo, reduzindo assim o desgaste
Os benefícios destacados aumentam significativamente a vida útil do instrumento e reduzem o tempo de "máquina parada" por falha do manômetro. No longo prazo, manômetros preenchidos com líquido são investimentos inteligentes que economizam tempo e dinheiro aos usuários.
Possíveis vazamentos de caixas cheias de líquido pode ser uma preocupação para os clientes. Ao longo do tempo, alguns manômetros e termômetros de nossos concorrentes tendem a perder o preenchimento da caixa, o que dificilmente ocorre com os instrumentos WIKA, pois utilizamos materiais superiores na fabricação, além de verificações de qualidade dos instrumentos ao longo do processo produtivo. Por exemplo, as caixas termoplásticas Pocan® de nossa linha de manômetros de processo XSEL® não absorvem umidade, um fator importante, pois a umidade pode levar a rachaduras. Além disso, os medidores com líquido de preenchimento WIKA passam por vários testes de vazamento para garantir que sejam 100% herméticos antes de serem preenchidos, seja na fábrica ou em campo. Nossos manômetros e termômetros com líquido de preenchimento não vazam, exceto em caso de utilizações ou manuseio indevido.
Quando Usar Mecanismo com Movimento Amortecido
Algumas indústrias não toleram nem mesmo o menor risco de vazamentos. Dentre elas, as empresas farmacêuticas, fabricantes de tintas e indústrias de alimentos e bebidas – mesmo se o líquido de preenchimento nessas instalações for aprovado pela FDA (Food and Drug Administration). Em certos ambientes, como barcos/navios, qualquer tipo de derramamento que possa contaminar o oceano é considerado um risco à segurança e deve ser documentado junto as autoridades competentes.
Em casos onde existem processos com vibração mecânica ou pulsação que impedem que essas indústrias façam a utilização de um manômetro ou termômetro "seco" tradicional, uma boa opção é a utilização do mecanismo com movimento amortecido, especialmente quando o medidor está acoplado a um ou mais dispositivos de proteção, como um restritor, amortecedor e/ou válvula agulha.
O Princípio Por Trás do Movimento Amortecido
Manômetro com movimento amortecido
Em um manômetro WIKA, o movimento suíço é o principal componente responsável pela conversão da pressão medida (do processo) em indicação analógica precisa. Com a utilização de um instrumento com movimento padrão, toda a vibração e a pulsação de processo são transferidas para todas as partes móveis, causando oscilação do ponteiro e tornando uma leitura precisa quase impossível, além de aumentar significativamente o desgaste dessas partes móveis.
(esquerda) movimento padrão, (direita) movimento amortecido
Com a tecnologia de mecanismo com movimento amortecido especialmente desenvolvida da WIKA, o instrumento ainda vibra – exceto o eixo do ponteiro. Esta cápsula totalmente vedada (circulada em azul) é preenchida com uma graxa de silicone altamente viscosa. A cápsula possui um mecanismo interno que isola o eixo do ponteiro de vibrações indesejadas, eliminando assim a vibração do ponteiro. Além disso, o disco totalmente encapsulado mantém o mecanismo de amortecimento livre de sujeiras ou sólidos que possam atrapalhar seu funcionamento. Outros fabricantes de medidores utilizam um tipo de design que permite que o mecanismo de amortecimento seque ao longo do tempo e vaze ao ser exposto a temperaturas mais altas.
Termômetro bimetálico com movimento amortecido
A WIKA é o fabricante do primeiro termômetro bimetálico de movimento amortecido do mundo. O princípio e a tecnologia de amortecimento são semelhantes aos de um manômetro. Mas, em vez de um eixo de ponteiro, um fio-guia conecta a hélice bimetálica ao ponteiro. Este fio-guia passa por um rolamento preenchido com NyoGel®, uma graxa de hidrocarboneto sintético inerte com viscosidade muito alta. Essa graxa minimiza bastante a vibração do ponteiro causada pela vibração, mesmo em temperaturas extremas.
Este instrumento isento de silicone está disponível em faixas de temperatura que não são possíveis com líquido de preenchimento na caixa. Além disso, seu design totalmente soldado e caixa hermeticamente fechada elimina a possibilidade de contaminação cruzada.
Prós e Contras do Movimento Amortecido
A tecnologia de movimento amortecido da WIKA é uma excelente opção para sufocar vibração e pulsação em aplicações onde o preenchimento de líquido não é permitido. Nossos manômetros com esta tecnologia oferecem a mesma faixa de temperatura dos medidores secos padrão, de −40°C (−40°F) a 60°C (140°F). Para termômetros bimetálicos, o limite superior para o enchimento da caixa de silicone é 260°C (500°F).
No entanto, há uma desvantagem no uso de um manômetro com movimento amortecido: Ao evitar que o eixo do ponteiro balance, outras partes do instrumento sofrem um impacto maior da vibração. Como resultado, tais medidores em aplicações de alta vibração terão uma vida útil ainda mais curta em comparação com o mesmo medidor com uma caixa seca e movimento padrão, devido ao maior desgaste das peças móveis. Portanto, recomendamos a tecnologia de movimento amortecido apenas quando os medidores com líquido de preenchimento não forem uma opção viável.
Escolha Entre Instrumentos de Movimento Amortecido, Secos ou com Líquido de Preenchimento
Ao comprar instrumentação industrial, você deve escolher uma caixa seca tradicional, uma caixa seca com tecnologia de movimento amortecido ou uma caixa cheia de líquido? Como cada setor e processo têm requisitos específicos, a melhor opção é entrar em contato com os especialistas da WIKA do Brasil para obter orientação de nossos especialistas. Nós o ajudaremos a decidir qual a melhor solução de pressão ou temperatura para seu tipo de aplicação e orçamento.