Wat is een manometer?

Een manometer meet de druk van een gas of vloeistof in een systeem. Het bewaakt de vloeistofdruk in verschillende toepassingen, zoals in de automobiel-, luchtvaart-, medische en productie-industrie. Het meten van de druk in een systeem is cruciaal om de consistentie van een product te waarborgen en dient als veiligheidsmaatregel om lekken of opbouwende druk in een systeem te detecteren. Voordat een manometer wordt gespecificeerd, is het essentieel om de basisprincipes van druk te begrijpen. Dit artikel behandelt hoe manometers werken en hoe je er een kunt selecteren voor een toepassing.

Inhoudsopgave

• Wat is een manometer?
• Soorten manometers
• Selectiecriteria
• Accessoires
• Veiligheid en levensduur
• Veelgestelde vragen

Wat is een manometer?

Een manometer is een apparaat dat de druk (intensiteit) van een vloeistof meet. Het bestaat meestal uit een wijzerplaat of digitaal display dat de druk aangeeft, samen met een sensor die de druk meet en omzet in een elektrisch signaal dat door het display kan worden afgelezen. Het monitoren van de drukwaarde van een hydraulisch systeem houdt de opbouwende druk binnen het systeem in de gaten. Een hydraulisch systeem is ontworpen om binnen een bepaald drukbereik te werken, dus het is cruciaal om ervoor te zorgen dat de manometer geschikt is voor het werkbereik. Manometers bestaan meestal uit een drukgevoelig element (zoals een bourdonbuis of membraan) verbonden met een meetmechanisme en display zoals een wijzerplaat of digitale uitlezing. Het drukgevoelige element vervormt onder de druk van het gas of de vloeistof, en deze vervorming wordt door het meetmechanisme omgezet in een leesbare meting.

Om een manometer af te lezen, identificeer je de meeteenheden en observeer je de positie van de naald op de schaal om de druk te bepalen. Voor digitale manometers lees je simpelweg het weergegeven getal af, waarbij je ervoor zorgt dat de eenheden correct zijn ingesteld.

Er zijn drie soorten druk: statische, dynamische en totale/stagnatie druk. Meestal meten manometers de statische druk, wat in dit artikel wordt besproken. Lees ons artikel over verschillende drukvormen voor een dieper begrip van druk.

Soorten manometers

Manometers kunnen grofweg in twee hoofdtypen worden ingedeeld: analoog en digitaal. Analoge manometers zijn het traditionele type, waarbij een mechanisch proces wordt gebruikt om druk te meten en weer te geven. Ze staan bekend om hun duurzaamheid en eenvoud. Aan de andere kant bieden digitale manometers een moderne aanpak, met elektronische componenten voor een nauwkeurige digitale uitlezing. Digitale manometers worden gewaardeerd om hun nauwkeurigheid, leesbaarheid en geavanceerde functies zoals dataregistratie. Elk type heeft zijn specifieke toepassingen, voordelen en overwegingen voor gebruik.

Hoe werken analoge manometers?

Er zijn veel technieken ontwikkeld om druk in een systeem te meten, en onder deze technieken zijn aneroïde manometers, ook bekend als analoge of mechanische manometers, de meest gebruikte technologie.

Analoge manometers meten druk met behulp van een metalen drukgevoelig element. Dit element neemt verschillende vormen aan, maar het belangrijkste werkingsprincipe blijft hetzelfde: elastisch buigen onder toepassing van een verschildruk. De vervorming van dit element kan vervolgens worden gemeten en omgezet in de rotatie van een wijzer op een analoge schaaldisplay.

Bourdon-buis manometer

Een bourdon-buis is een afgeplatte dunwandige gesloten buis gevormd in een C-vorm of een helix, zoals te zien in Figuur 3. Wanneer de vloeistofdruk wordt toegepast op de binnenkant van de buis, wordt de ovale doorsnede meer cirkelvormig en strekt de buis zich uit. De buis herwint zijn vorm als de vloeistofdruk verdwijnt. De verandering in de vorm van deze buis creëert een bewegingspatroon aan het vrije uiteinde van de buis, dat wordt omgezet in een wijzerrotatie met verbindingen en tandwielen.

Een bourdon-buis meet overdruk (relatief ten opzichte van de atmosferische druk). De bourdon-buis is het meest gebruikte type manometer vanwege zijn uitstekende gevoeligheid, lineariteit en nauwkeurigheid. Lees ons artikel over bourdon-buis manometers voor meer details over het werkingsprincipe en selectiecriteria van het apparaat. Bourdon-buis manometers zijn verkrijgbaar in verschillende bouwvormen en specialiteiten om verschillende toepassingen te bedienen. Het drukbereik van bourdon-buis manometers varieert van 0 - 0,6 bar tot 0 - 1600 bar met een nauwkeurigheidsklasse (later in dit artikel besproken) van meestal tussen 0,1 en 4,0. Ze zijn meestal gemaakt van RVS, messing of monel (nikkellegering). De bourdon-buis manometer is de meest voorkomende en wordt in veel toepassingen gebruikt als een middel- of hogedruk manometer. Chemische, HVAC-, automotive- en luchtvaartindustrieën gebruiken bourdon-buis manometers voor drukmeting.

Membraan-type manometer

Een membraan-manometer maakt gebruik van de verbuiging van een flexibel membraan dat twee omgevingen scheidt, zoals te zien in Figuur 4. Eén kant van het membraan kan worden blootgesteld aan de atmosfeer (in dit geval wordt de overdruk gemeten), of het kan worden afgesloten tegen een vacuüm (in welk geval de absolute druk kan worden gemeten). Het membraan is vaak van metaal of keramiek, dat geklemd kan worden tussen twee flenzen of gelast. Naarmate de druk toeneemt, buigt het membraan, wat via tandwielen en verbindingen kan worden omgezet in een wijzermeting. Lees ons artikel over membraan-manometers voor meer details over het werkingsprincipe en selectiecriteria van het apparaat. Membraan-manometers zijn geschikt voor corrosieve gassen, vloeistoffen of zeer viskeuze media. De manometer wordt veel gebruikt in de chemische/petrochemische industrie, energiecentrales, mijnbouw, on- en offshore, en milieutechnologie. Membraan-type manometers meten drukken tussen 0 - 2,5 mbar en 0 - 25 bar, met een nauwkeurigheidsklasse van meestal tussen 0,6 en 2,5.

Membraan-manometers worden met succes gebruikt door talrijke industrieën voor zowel absolute als verschildruk meettoepassingen. Ze worden gebruikt in toepassingen waar een hoge mate van zuiverheid gewenst is. Het is ook geschikt voor industrieën die te maken hebben met corrosieve vloeistoffen. Industrieën zoals voedsel en dranken, farmaceutische, petrochemische en mijnbouw gebruiken membraan-type manometers.

Hoe werken digitale manometers?

Digitale manometers maken gebruik van elektronische sensoren om druk te meten. Deze sensoren zetten de druk om in een elektrisch signaal, dat vervolgens wordt verwerkt door de interne schakeling van de manometer om de drukmeting digitaal weer te geven. Digitale manometers bieden hoge precisie en kunnen functies bevatten zoals verlichte displays, piekdrukregistratie en connectiviteitsopties voor dataloggen of systeemintegratie. Voor meer gedetailleerde informatie over digitale manometers, raadpleeg ons speciale artikel over digitale manometers.

Selectiecriteria

Manometers komen in verschillende bouwvormen, elk geschikt voor specifieke toepassingen en industrieën. Verschillende factoren zoals nauwkeurigheid, wijzerplaatgrootte, omgeving, media en bedrijfsdrukbereik beïnvloeden de selectie van deze apparaten. Er zijn ook verschillende toepassingen waarvoor manometers worden gebruikt, zoals zwembadfilter manometers, vacuüm manometers, compressor manometers, en waterdruk manometers. Lees onze selectietips voor manometers om meer te leren over alle factoren die nodig zijn om een beslissing te nemen over een manometer.

Drukeenheden

Manometers zijn verkrijgbaar met verschillende weergave-eenheden. Tabel 1 beschrijft de veelgebruikte eenheden in manometers, samen met hun omrekening naar het equivalent in Pascal.

Tabel 1: Veelgebruikte eenheden in manometers

Drukeenheden	Pascal (Pa of N/m2)
1 Bar	= 105
1 at (kg/cm2 of kgf/cm2 of Technische Atmosfeer)	= 9,80 665 × 104
1 atm (Standaard Atmosfeer)	= 1,01 325 × 105	= 760 Torr
1 Torr (mmHg of Millimeter kwik)	= 1,333 224 × 102
1 cmH2O (cmWk of Centimeter waterkolom)	= 98,0665	= 10 mmH2O
1 mmH2O (mmWk of Millimeter waterkolom)	= 9,80 665
1 lbf/in2 (Psi)	= 6,8 948 × 103	= 16 ozf/in2
1 oz/in2 (oz/in2)	= 4,30 922 × 102
1 inHg (inch kwik)	= 3,37 685 × 103

Drukbereiken

De Europese norm EN 837 biedt gestandaardiseerde procedures, ontwerpeisen, test- en installatierichtlijnen voor veelgebruikte manometers. EN 837-1 en EN 837-3 geven informatie over het ontwerp van wijzerplaten met concentrische schalen. Manometers kunnen werken met een breed scala aan bereiken, van lagedruk waterdrukmeter tot hogedruk hydraulische manometers die vaak zijn uitgerust met dempers. De voorkeurseenheid voor druk is de bar, en Tabellen 2-6 geven details over de meest gebruikte drukbereiken. Houd er rekening mee dat het noodzakelijk is om de normale bedrijfsdruk van de manometer te beperken tot 25 - 75% van de schaal. Als het proces pulsaties omvat, mag de maximale bedrijfsdruk van de manometer niet meer dan 50% van het volledige schaalbereik bedragen.

Drukbereiken in bar

Tabel 2: Drukbereiken (in bar)

0 - 0,6	0 -1	0 -1,6	0 - 2,5	0 - 4
0 - 6	0-10	0 -16	0 - 25	0 - 40
0 - 60	0 - 100	0 -160	0 - 250	0 - 400
0 - 600	0 -1000	0 -1600

Drukbereiken in mbar

Tabel 3: Drukbereiken (in mbar)

0 - 1	0 - 1,6	0 - 2,5	0 - 4	0 - 6
0 - 10	0 - 16	0 - 25	0 - 40	0 - 60
0 - 100	0 - 160	0 - 250	0 - 400	0 - 600

Vacuümbereiken in bar

Bij vacuümmanometers draait de wijzer tegen de klok in bij een toenemend vacuüm.

Tabel 4: Vacuümbereiken (in bar)

-0,6 - 0

-1 - 0

Vacuümbereiken in mbar

Tabel 5: Vacuümbereiken (in mbar)

-1 - 0	-1,6 - 0	-2,5 - 0	-4 - 0	-6 - 0
-10 - 0	-16 - 0	-25 - 0	-40 - 0	-60 - 0
-100 - 0	-160 - 0	-250 - 0	-400 - 0	-600 - 0

Gecombineerde druk- en vacuümbereiken in bar

Tabel 6: Gecombineerde druk- en vacuümbereiken in bar

-1 - 0,6	-1 - 1,5	-1 - 3	-1 - 5
-1 - 9	-1 - 15	-1 - 24

Bouwgrootte

De bouwgrootte (NS) van een manometer is de diameter van de manometer. De bouwgroottes van manometers volgens EN 837 zijn 40, 50, 63, 80, 100, 160 en 250 mm.

Nauwkeurigheid van manometers

Nauwkeurigheidsklassen (KL) bepalen de maximale foutmarge die elke manometer mag hebben in termen van het percentage van de maximale schaalwaarde. Bijvoorbeeld, een manometer met een maximale aflezing van 10 bar en nauwkeurigheidsklasse 4 mag maximaal 4% (0,4 bar) afwijken van de werkelijke druk. Een ander voorbeeld is een manometer met een schaal van 0-100 bar en een nauwkeurigheid van 2%. Dit betekent dat de manometer over het hele bereik nauwkeurig is tot op 2 bar. Het installeren van een manometer met lage nauwkeurigheid kan leiden tot foutieve metingen, en het gebruik van een manometer met een te hoge nauwkeurigheid verhoogt de kosten voor aanschaf, kalibratie en onderhoud van die manometer. Voor meer informatie over kalibratie, lees ons artikel over hoe een manometer te kalibreren.

Tabel 7: Nauwkeurigheidsklasse van manometers

Nauwkeurigheidsklasse	Grenzen van toelaatbare fout (Percentage van bereik)
0,1	0,1%
0,25	0,25%
0,6	0,6%
1	1%
1,6	1,6%
2,5	2,5%
4	4%

Materialen

Aangezien manometers verschillende elementen gebruiken bij het meten van druk, is het belangrijk om de chemische compatibiliteit van materialen in overweging te nemen bij het kiezen van de juiste manometer. Raadpleeg de chemische compatibiliteitskaart.

Soorten bevestiging en aansluiting

• Standaard schroefdraadaansluiting: Dit type manometer wordt eenvoudig in een beschikbare schroefdraad geschroefd. De schroefdraad wordt afgedicht met een compressieafdichting voor conische schroefdraad en een o-ring voor parallelle schroefdraad.
• Geïntegreerde manometer: Deze manometerbevestiging wordt ondergebracht door een binnendraad.
• Flensmanometer: Dit soort bevestiging wordt aangeboden voor degenen die de manometer op een bedieningskast willen installeren.

Accessoires

Verschillende accessoires kunnen worden gebruikt met manometers. Veelvoorkomende zijn:

• Afdichtingen/pakkingen: Deze zorgen voor een goede afdichting.
  • Vlak: De afdichting is vlak en staat geen extra rotatie van de manometeraflezing toe.
  • Profiel: De afdichting heeft een profiel en staat een 1/2 of volledige draai van de manometeraflezing toe om een juiste installatieoriëntatie te garanderen. Profielafdichtingen kunnen extern of intern gecentreerd zijn.
• Veiligheidsdoppen: Een rubberen dop die over de manometer gaat om duurzaamheid en schokabsorptie toe te voegen.
• Verloopstukken: Als de ingang van de manometer en de uitgangsaansluiting verschillend van grootte zijn, kan een verloopstuk worden gebruikt. Het kan ook nuttig zijn als het aansluitingstype aan beide kanten verschillend is (bijv. BSPP en NPT).
• Push-on connectors: Push-on connectors bieden een snelle en eenvoudige manier om een slang aan de manometer te installeren of te verwijderen.
• Dempers: Een drukdemper dempt de effecten van drukpieken en -pulsen, waardoor de manometer leesbaar blijft en de levensduur wordt verlengd.

Veiligheid en levensduur

Volgens EN 837-2 moet voor veiligheidsdoeleinden een manometer worden geselecteerd met een bereik waarbij de maximale werkdruk niet hoger is dan 75% van de maximale schaalwaarde voor constante druk of 65% van de maximale schaalwaarde voor cyclische druk.

Bij het gebruik van gevaarlijke drukmedia zoals zuurstof, acetyleen, brandbare stoffen en giftige stoffen is het noodzakelijk om een manometer te kiezen met aanvullende veiligheidsmaatregelen, zoals een uitblaasvoorziening aan de achterzijde. Deze veiligheidsmaatregelen zorgen ervoor dat eventuele lekken of het barsten van onder druk staande componenten niemand aan de voorkant van de schaal zullen verwonden.

De hele behuizing van manometers die gevoelig zijn voor constante mechanische trillingen, is vaak gevuld met olie of glycerine. Dit zou het geval zijn bij manometers die worden gebruikt in hogedrukreinigers.

Bij snel pulserende drukken, zoals bij manometers die bij zuigerpompen worden geplaatst, wordt vaak een restrictie gebruikt om de drukschommelingen te egaliseren en een gemiddelde aflezing te geven. Dit verhoogt de levensduur van de manometer door onnodige slijtage van de manometeronderdelen te voorkomen. Slijtage is normaal voor manometers na verloop van tijd. Lees ons artikel over het oplossen van problemen met manometers om meer te leren.

Veelgestelde vragen

Wat doet een industriële manometer?

Het meet de druk van een gas of vloeistof in een industriële omgeving. Het apparaat bewaakt en regelt de vloeistofdruk in een breed scala aan toepassingen in de automobiel-, luchtvaart-, medische en productie-industrie.

Hoe werken manometers?

Manometers bestaan uit een drukgevoelig element dat is verbonden met een meetmechanisme en display zoals een wijzerplaat of digitale uitlezing. Het drukgevoelige element vervormt onder de druk van het gas of de vloeistof, en deze vervorming wordt door het meetmechanisme omgezet in een leesbare meting.

Wat is een aardgasmanometer?

Een manometer voor aardgas meet de aardgasdruk en lekdetectie. Het is meestal gemaakt van messing of RVS.