domenica 25 Luglio 2021

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Personalizzazione dei manometri Direct Drive per i sistemi di ossigeno aerospaziali e militari

Con una sola parte in movimento, i manometri Direct Drive diretta sono estremamente compatti, robusti e affidabili. Queste caratteristiche li rendono ideali per l’uso in applicazioni critiche per la sicurezza, come i sistemi di ossigeno che si trovano negli aerei e nei sottomarini.

Il tradizionale manometro a molla Bourdon offre molti vantaggi: buona precisione, basso costo, adattabilità alle uscite elettriche e ampio campo operativo: dal vuoto a un limite superiore di circa 1.600 bar (20.000 psi). Ecco perché, anche se la tecnologia risale alla metà del 1800, questo tipo di manometro meccanico è utilizzato ancora oggi in una miriade di applicazioni industriali.

Tuttavia, il tradizionale manometro a molla Bourdon a forma di C ha diverse parti in movimento: molla, segmento e ingranaggi del pignone, collegamento, perno e leva. Più parti significano un maggiore potenziale di usura e di rottura dello strumento in applicazioni con vibrazioni e pulsazioni estreme. Inoltre, tutti questi componenti occupano spazio. Il più piccolo manometro a molla Bourdon ha una diametro nominale di 40 mm (1½”), spesso troppo grande per applicazioni come le bombole di gas portatili.

Da questi inconvenienti è nato il manometro Direct Drive di WIKA.

Principio di misura del manometro Direct Drive

Manometro Direct Drive con molla Bourdon a spirale (a sinistra) o elicoidale realizzato in superlega Inconel® X-750.

Un manometro Direct Drive possiede una molla Bourdon, ma è realizzato nella forma a spirale o elicoidale (cavatappi) invece della tradizionale forma a C. Il tubolare, realizzato con la superlega resistente alla corrosione Inconel® X-750, si espande sotto pressione. L’albero dell’indice, collegato direttamente alla molla a spirale o elicoidale, si muove a destra o a sinistra quando la molla si espande o si contrae. Per una spiegazione dettagliata di come funziona un manometro Direct Drive vedi questo video.

La spirale è di gran lunga l’elemento di pressione più popolare, poiché misura pressioni più basse e utilizza meno superlega. Una pressione massima più alta e, quindi, più materiale equivalgono a un costo più elevato per i manometri Direct Drive con molla Bourdon elicoidale.

Grazie a una sola parte in movimento, i manometri Direct Drive offrono diversi vantaggi importanti:

  • Sono in grado di resistere a vibrazioni, urti e pulsazioni estreme senza richiedere un riempimento di liquido
  • Hanno la stessa precisione per tutta la loro lunga vita di servizio e non richiedono la ritaratura
  • Se uno strumento si rompe, ha una velocità di fuga molto più bassa di manometro tradizionale a molla Bourdon
  • L’intero meccanismo può essere piatto ed estremamente compatto: fino a 19 mm (3/4 “) di diametro.

Questi vantaggi sono il motivo per cui i manometri Direct Drive sono ideali per misurare la pressione dell’ossigeno nelle applicazioni aerospaziali e militari, soprattutto quando lo spazio è limitato.

Storia ed eccellenza dei manometri Direct Drive

All’inizio degli anni ’70, Kaiser Aerospace ha inventato il manometro Direct Drive specificamente per applicazioni critiche per la sicurezza. Una delle società nate da quello sviluppo originale è la 3D Instruments (3D sta per Direct Drive Difference), che WIKA ha acquisito nel 2010.

Questi manometri possono essere richiesti con l’opzione di pulizia con ossigeno secondo la norma ASME B40 Livello IV, e possono essere forniti anche certificati di prova per l’ampiezza delle vibrazioni (g rating). I nostri manometri Direct Drive americani, ad esempio, sono attualmente prodotti a Lawrenceville, in Georgia. Entro la fine del 2021, il nostro stabilimento di Columbus, Ohio, sarà certificato AS9100 per il settore aerospaziale e ITAR per la conformità militare relativa al controllo delle esportazioni.

Una volta fabbricati, questi manometri non sono regolabili. In altre parole, l’angolo di indicazione è sempre definito come 1:1 dalla deflessione dell’estremità dell’elemento di pressione. Questo è il motivo per cui sono così difficili da realizzare. WIKA è una delle poche aziende al mondo in grado di progettare manometri Direct Drive.

Manometri di livello aerospaziale e militare

Oggi, i nostri manometri Direct Drive e le unità a trasmissione diretta incorporate si trovano in una varietà di applicazioni aerospaziali e di difesa:

  • Sistemi di ossigeno di emergenza e pannelli di ossigeno negli aerei più piccoli
  • Bombole di ossigeno portatili e serbatoi di ossigeno in aerei più grandi
  • Sistemi di ossigeno per sottomarini di squadre militari d’elite
  • Unità militari per subacquei
  • Altre applicazioni sottomarine

WIKA è specializzata nella personalizzazione per consentire ai nostri clienti di aggiungere facilmente i nostri manometri Direct Drive alle loro attrezzature. Siamo in grado di produrli in quasi tutte le dimensioni (da ¾” in su) e campi di di pressione (tipicamente da 35 a 700 bar, da 500 a 10.000 psi). Il quadrante può essere configurato per essere letto dalla parte anteriore o lateralmente, ed è personalizzato con la scala di pressione richiesta dal cliente, i colori, il layout, il logo e il testo, ecc. Possiamo anche fornire il solo l’elemento di pressione senza alcuna custodia, in modo che i clienti aerospaziali e militari possano incorporarli direttamente nei loro prodotti.

Ogni applicazione ha requisiti diversi. Gli esperti di WIKA lavorano a stretto contatto con i clienti per progettare con precisione il manometro Direct Drive o l’elemento di pressione di cui hanno bisogno per il loro specifico sistema di ossigeno.

Non esitate a contattarci per maggiori dettagli sulle soluzioni di pressione di tipo aerospaziale e militare.

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