A bomba de peso morto é um dispositivo / instrumento podendo ser considerado um dos mais preciso instrumentos primários para calibração de instrumentos de pressão como: manômetros ou outros transdutores de pressão tanto em laboratórios de calibração como em centros de manutenção em plantas industriais.
Um testador de peso morto consiste em um pistão que ao ser movimentado através de um parafuso esse pistão pressiona o reservatório que possui um fluido líquido geralmente óleo hidráulico( podendo ser outros fluidos inertes), Então um pistão primário carregado por um peso morto (W), em paralelo a esse peso é instalado o instrumento a ser calibrado como mostrado no esquema a baixo. Considerando que o Peso primário (W) aplicado e carregado no pistão primário com uma seção transversal conhecida (A) , com uma quantidade de peso (W) conforme a fórmula obteremos um resultado de pressão de calibração desejada diretamente proporcional ao peso (W) aplicado.
O pistão de bombeamento pressuriza todo o sistema pressionando mais fluido no cilindro do reservatório.
Quando o parafuso é girado, o aumento da pressão do fluido é aplicado ao instrumento instalado e aos pesos. Quando os pesos começam a levantar, a pressão do manômetro deve ser a mesma que a pressão indicada pelos pesos. Você pode calibrar manômetros e transdutores de pressão com muita precisão se os pesos estiverem corretos e houver atrito mínimo entre o pistão de peso e o cilindro.
Uma balanção de peso morto de boa qualidade possui um micro motor que mantém os pesos girando o tempo todo. Isso reduz o atrito. Caso não tiver motor giratório, gire os pesos manualmente. O fluido operacional pode ser óleo, água ou ar, dependendo do fabricante. Talvez você não consiga usar um testador de peso morto do tipo óleo no local de trabalho em certas aplicações, especialmente em ambientes industriais sanitários. O óleo deixado no medidor pode contaminar os fluidos do processo, particularmente alguns gases.
As balanças de peso morto ou testadores de peso morto de hoje são mais precisos e mais complexos que o esquema mostrado acima, mas os princípios operacionais essenciais são os mesmos.
Um testador de peso morto (DWT)=(Deadweight tester) é um padrão de calibração que usa um cilindro de pistão no qual uma carga é colocada para fazer um equilíbrio com a pressão aplicada embaixo do pistão.
A fórmula para projetar um DWT é baseada basicamente é expressa da seguinte maneira:
p = F / A [Pa]
Onde :
p: pressão de referência [Pa]
F: força aplicada no pistão [N]
A: área efetiva PCU [m2]
1 - Volante manual;
2 - Pistão de Bomba;
3 - Manômetro a ser calibrado;
4 - Peso de calibração;
5 - Suporte de Peso;
6 - Pistão primário
7 - Cilindro
8 - Conexão de enchimento
Fundamentos:
Os testadores de peso morto são um dispositivo de medição do tipo pistão-cilindro. Como padrões primários, eles são os instrumentos mais precisos para a calibração de instrumentos de medição de pressão eletrônicos ou mecânicos.
Eles trabalham de acordo com o princípio básico de que P = F / A, onde a pressão (P) é o resultado da aplicação de uma força (F) gerada pelo movimento do pistão atua em uma área conhecida (A).
A força (F) deste pistão é então comparada com a força aplicada por pesos calibrados. O uso de materiais de alta qualidade resulta em pequenas incertezas de medição e excelente estabilidade a longo prazo.
As bombas de peso morto podem medir pressões de até 10.000 bar, alcançando precisão entre 0,005% e 0,1%, embora a maioria das aplicações esteja entre 1 e 2500 bar.
Os pistões são parcialmente feitos de carboneto de tungstênio (usado por seu pequeno coeficiente de temperatura) e os cilindros devem se encaixar com uma folga de não mais do que alguns micrômetros, a fim de criar um atrito mínimo, limitando o erro de medição. O pistão é então girado durante as medições para minimizar ainda mais o atrito.
O cilindro de hidráulico (2) é conectada ao instrumento a ser testado (3), ao componente de medição real e ao soquete de enchimento.
Um óleo ou gás hidráulico especial, como ar comprimido ou nitrogênio, é usado como meio de transferência de pressão. O pistão de medição é então carregado com pesos calibrados (4). A pressão é aplicada por meio de uma bomba integrada (1) ou, se houver um suprimento de pressão externo, por meio de válvulas de controle, a fim de gerar uma pressão até que o pistão de medição carregado (6) suba e 'flutue' no fluido. Este é o ponto em que há um equilíbrio entre pressão e carga de massa.
O pistão é girado para reduzir o atrito o máximo possível. Como o pistão está girando, ele exerce uma pressão que pode ser calculada pela aplicação de um derivado da fórmula
P = F / A.
A precisão de um balanço de pressão é caracterizada pelo intervalo de desvio, que é a soma do erro sistemático e as incertezas da medição.
Os testadores de peso morto de hoje são altamente precisos e complexos e podem fazer compensações físicas sofisticadas.
Eles também podem ser acompanhados por uma unidade calibradora inteligente que pode registrar todos os parâmetros críticos do ambiente e corrigi-los automaticamente em tempo real, tornando as leituras ainda mais precisas.
Calibração de um instrumento de pressão significa introduzir uma amostra de pressão conhecida com precisão no manômetro em teste e observar a resposta do manômetro.
Para criar essa pressão conhecida com precisão, as seguintes etapas são seguidas.
,A válvula do aparelho está fechada.
Um peso conhecido é aplicado na plataforma. Agora, ao operar o êmbolo, a pressão do fluido é aplicada no outro lado do pistão até que seja desenvolvida força suficiente para levantar a combinação de peso e pistão.
Quando isso acontece, a combinação de peso do pistão flutua livremente dentro do cilindro entre os limitadores. Nesta condição de equilíbrio, a força de pressão do fluido é balanceada contra a força gravitacional dos pesos pulsar o arrasto de atrito
Bomba de peso morto eletrônica
Recursos sofisticados incluem compensação de temperatura e os meios para girar o pistão primário em seu cilindro para reduzir ou eliminar os efeitos do atrito. Os testadores modernos de peso morto não usam pesos hoje em dia. Os pesos são substituídos por uma leitura digital. Essas unidades modernas, agora usadas para calibrar transdutores de pressão industriais, contêm uma fonte de alimentação de precisão, uma leitura digital precisa e um sensor de pressão ressonante (quartzo) de alta precisão ou sensor piezoelétrico como a unidade para detectar a pressão.
Esses testadores de peso morto da nova geração são precisos o suficiente para serem usados para calibrar a maioria dos transdutores de pressão industriais, mas devem ser rastreados por um laboratório que possua rastreamento RBC (Rede Brasileira de Calibração) ) para serem usados como um padrão de calibração oficial no Brasil .
Vídeo de calibração (https://www.youtube.com/watch?v=mF6814BjjXY)
Vídeo de calibração - https://www.youtube.com/watch?v=IRaWT4BtBpg
www.wika.com.br
Comments