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

Wika Italia S.r.l. & C.

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.

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.

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.