Taratura di un manometro metallico

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	03.09.2001
Numero di pagine:	9
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Milesi Giovanni Esercitazione n°1 classe 4^I
I manometri, di largo impiego industriale, sono quelli metallici o a quadrante.Ricordiamo in particolar modo, quello a molla tubolare (tipo Bourdon) o quello a lamina.
• Disegno del manometro a molla tubolare

• Descrizione del manometro.
Il manometro sopra rappresentato, come già detto, è il manometro a molla tubolare, o manometro di Bourbon, dal nome del suo inventore Eugène Bourbon.Esso consiste di un tubo metallico cavo a sezione ellittica piegato ad uncino: un’estremità del tubo è chiusa, l’altra è aperta.Se si applica a quest’estremità una pressione (oltre a quella atmosferica), la sezione ellittica si deforma sensibilmente, avvicinandosi sempre più alla forma circolare, e nello stesso tempo il tubo si allunga leggermente. All’estremità chiusa del tubo si ottiene quindi un movimento che è proporzionale alla pressione applicata, amplificato questo movimento, è misurabile su una scala opportunamente calibrata.
• Errori che si possono riscontrare nei manometri:
1. Errori costanti: si hanno quando al variare della pressione l’errore rimane costante. Esempio: 3.1, 4.1, 5.1, ecc… Per eliminare questo tipo di errore bisogna sfilare l’indice e riposizionarlo correttamente cioè allineare lo zero.
2. Errori progressivi: si hanno quando al variare della pressione aumentano in valore progressivo sia in più che in meno. Esempio: 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, ecc… oppure 0.9, 0.18, 0.17, ecc….Per eliminare questo tipo di errore bisogna operare sull’amplificatore.
3. Errori variabili senza una legge definita: sono gli errori più gravi per lo strumento perché non possono essere eliminati, ma dei quali si può tenere conto tracciando le curve di taratura. Esempio:1.2, 1.25, 0.9, 0.93, ecc….
• Caratteristiche dello strumento:
Tipo di manometro: Manometro a molla di tipo BOURDON.
Ditta costruttrice: --------------------
Campo di misura: Da 0 a 6 bar.
Sensibilità: 0.1 atm.
Diametro quadrante: 95 mm.
Attacco filettato: ½G.
• Disegno degli attrezzi di prova.

• Descrizione funzionale della prova:
Grazie alla macchina sopra disegnata, siamo stati in grado di svolgere a pieno l’esperienza.Il funzionamento della macchina è molto simile a quello di un torchio idraulico ed è chiamato dispositivo di Amsler.Prima di tutto dovremo chiudere la Valvola laterale per far si che l’olio, raggiunta una certa pressione grazie al movimento longitudinale dello stantuffo nella camera 1, entri nella camera 2 poi nella sede del pistoncino e quindi lo sollevi;indice del raggiungimento della pressione desiderata. Una volta che il pistoncino,sul quale sono posti dei pesi, si è alzato, si potrà andare a leggere sul nostro manometro che stiamo tarando, la pressione presente; da verificare poi con le apposite tabelle che abbiamo a nostra disposizione.Per sapere la pressione esatta che noi dovremmo riscontrare sul manometro oltre che all’uso delle tabelle potremmo applicare la legge fisica che dice che la pressione è data dal rapporto tra la forza(nel nostro caso i pesi messi alla base del pistoncino)esercitata perpendicolarmente a una superficie e l'area della superficie stessa.Confrontati i dati bisognerà poi tracciare su appositi grafici le linee di taratura.
• Svolgimento della prova.
Applicato il manometro sul dispositivo di Amsler abbiamo insieme deciso quale doveva essere la prima pressione da andare a misurare.Grazie a ciò,ci siamo potuti servire dei dati della tabella del suddetto dispositivo, per così sapere il dovuto carico da applicare al pistoncino perché si leggesse sul manometro la pressione che effettivamente le tabelle riportavano. A questo punto, per diverse pressioni prestabilite a piccoli gruppi di persone, ripetevamo la prova spiegata pocanzi.Siamo partiti da una pressione iniziale di 0.4 bar per arrivare ad una pressione di 3 bar. Poi, al contrario, per verificare i dati in discesa, Partiamo da 3 bar ed arriviamo ai 0.4 bar.
Numero delle prove
Massa del pistone
(g)
Massa applicata (g)
Massa totale
(g)
Pressione man. Campione
(bar)
Pressione man. In prova
(bar)
Errore percentuale ε %
1
100
100
200
0,4
0,424
6
2
100
300
400
0,8
0,8

3
100
400
500
1
1

4
100
600
700
1,4
1,38
1,42
5
100
800
900
1,8
1,76
2,22
6
100
1100
1200
2,4
2,35
2
7
100
1300
1400
2,8
2,72
0,285
8
100
1400
1500
3
2,93
2,33
• Tabella delle misure effettuate.Pressioni in salita.

• Osservazioni sulla tabella.
Abbiamo poi raccolto tutti i dati in una semplice tabella.In essa possiamo distinguere 7 colonne.Certamente le più importanti sono le ultime tre perché ci danno vera condizione del manometro che stiamo tarando.Il dato più rilevante che ne esce è senz’altro il fatto che i maggiori errori sono stati ottenuti con pressioni molto piccole.Questo è normale perché questo tipo di manometro viene utilizzato per un significante sbalzo di pressioni. Per avere una sensibilità migliore per le basse pressioni dovremmo avere una scala più ampia così da facilitarne la lettura.
• Osservazione sui grafici 1-2.
Sul primo grafico troviamo sulla linea delle x le pressioni del manometro in prova mentre sulle y vi sono le pressioni del manometro campione. Possiamo notare una linea spezzata invece di una semiretta inclinata di 45°. Questo fatto è dovuto alla presenza degli errori che sono presenti in ogni macchina in quanto, come sappiamo bene, non esiste nulla di perfetto. Nel grafico degli errori relativi vediamo risultare un iperbole.

• Tabella delle misure effettuate.Pressioni in discesa.
Numero delle prove
Massa del pistone
(g)
Massa applicata (g)
Massa totale
(g)
Pressione man. Campione
(bar)
Pressione man. In prova
(bar)
Errore percentuale є%
1
100
1400
1500
3
2,935
2,16
2
100
1300
1400
2,8
2,72
2,85
3
100
1100
1200
2,4
2,36
1,66
4
100
800
900
1,8
1,8

5
100
600
700
1,4
1,39
0,71
6
100
400
500
1
1,02
2
7
100
300
400
0,8
0,85
1,25
8
100
100
200
0,4
0,45
12,5
• Osservazioni sulla tabella.
Anche in questa tabella l’osservazione più rilevante da fare è quella riguardante i soliti errori relativi maggiori nelle pressioni.
• Osservazioni sui grafici 3-4.
Per il grafico che mette in relazione la pressione del manometro campione e quello in prova vale lo stesso discorso fatto per la pressione in salita. La retta risultante dovrebbe essere in altre parole inclinata di 45° invece ne fuoriesce una retta spezzata.Per quanto riguarda il grafico degli errori s’intravede ancora una volta, un’iperbole.
• Osservazioni conclusive.
In questa nostra esperienza ci siamo limitati nel calcolare gli errori relativi non che le curve di taratura del manometro.Possiamo quindi affermare che questi, sono errori variabili senza una legge definita, pertanto non siamo potuti intervenire sui componenti del manometro perché questi sono errori non eliminabili.
• Volumi consultati.
Manuale dell’ingegnere meccanico.Editore Hoepli.

Milesi Giovanni Esercitazione n°1 classe 4^I
I manometri, di largo impiego industriale, sono quelli metallici o a quadrante.Ricordiamo in particolar modo, quello a molla tubolare (tipo Bourdon) o quello a lamina.
• Disegno del manometro a molla tubolare

• Descrizione del manometro.
Il manometro sopra rappresentato, come già detto, è il manometro a molla tubolare, o manometro di Bourbon, dal nome del suo inventore Eugène Bourbon.Esso consiste di un tubo metallico cavo a sezione ellittica piegato ad uncino: un’estremità del tubo è chiusa, l’altra è aperta.Se si applica a quest’estremità una pressione (oltre a quella atmosferica), la sezione ellittica si deforma sensibilmente, avvicinandosi sempre più alla forma circolare, e nello stesso tempo il tubo si allunga leggermente. All’estremità chiusa del tubo si ottiene quindi un movimento che è proporzionale alla pressione applicata, amplificato questo movimento, è misurabile su una scala opportunamente calibrata.
• Errori che si possono riscontrare nei manometri:
1. Errori costanti: si hanno quando al variare della pressione l’errore rimane costante. Esempio: 3.1, 4.1, 5.1, ecc… Per eliminare questo tipo di errore bisogna sfilare l’indice e riposizionarlo correttamente cioè allineare lo zero.
2. Errori progressivi: si hanno quando al variare della pressione aumentano in valore progressivo sia in più che in meno. Esempio: 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, ecc… oppure 0.9, 0.18, 0.17, ecc….Per eliminare questo tipo di errore bisogna operare sull’amplificatore.
3. Errori variabili senza una legge definita: sono gli errori più gravi per lo strumento perché non possono essere eliminati, ma dei quali si può tenere conto tracciando le curve di taratura. Esempio:1.2, 1.25, 0.9, 0.93, ecc….
• Caratteristiche dello strumento:
Tipo di manometro: Manometro a molla di tipo BOURDON.
Ditta costruttrice: --------------------
Campo di misura: Da 0 a 6 bar.
Sensibilità: 0.1 atm.
Diametro quadrante: 95 mm.
Attacco filettato: ½G.
• Disegno degli attrezzi di prova.

• Descrizione funzionale della prova:
Grazie alla macchina sopra disegnata, siamo stati in grado di svolgere a pieno l’esperienza.Il funzionamento della macchina è molto simile a quello di un torchio idraulico ed è chiamato dispositivo di Amsler.Prima di tutto dovremo chiudere la Valvola laterale per far si che l’olio, raggiunta una certa pressione grazie al movimento longitudinale dello stantuffo nella camera 1, entri nella camera 2 poi nella sede del pistoncino e quindi lo sollevi;indice del raggiungimento della pressione desiderata. Una volta che il pistoncino,sul quale sono posti dei pesi, si è alzato, si potrà andare a leggere sul nostro manometro che stiamo tarando, la pressione presente; da verificare poi con le apposite tabelle che abbiamo a nostra disposizione.Per sapere la pressione esatta che noi dovremmo riscontrare sul manometro oltre che all’uso delle tabelle potremmo applicare la legge fisica che dice che la pressione è data dal rapporto tra la forza(nel nostro caso i pesi messi alla base del pistoncino)esercitata perpendicolarmente a una superficie e l'area della superficie stessa.Confrontati i dati bisognerà poi tracciare su appositi grafici le linee di taratura.
• Svolgimento della prova.
Applicato il manometro sul dispositivo di Amsler abbiamo insieme deciso quale doveva essere la prima pressione da andare a misurare.Grazie a ciò,ci siamo potuti servire dei dati della tabella del suddetto dispositivo, per così sapere il dovuto carico da applicare al pistoncino perché si leggesse sul manometro la pressione che effettivamente le tabelle riportavano. A questo punto, per diverse pressioni prestabilite a piccoli gruppi di persone, ripetevamo la prova spiegata pocanzi.Siamo partiti da una pressione iniziale di 0.4 bar per arrivare ad una pressione di 3 bar. Poi, al contrario, per verificare i dati in discesa, Partiamo da 3 bar ed arriviamo ai 0.4 bar.
Numero delle prove
Massa del pistone
(g)
Massa applicata (g)
Massa totale
(g)
Pressione man. Campione
(bar)
Pressione man. In prova
(bar)
Errore percentuale ε %
1
100
100
200
0,4
0,424
6
2
100
300
400
0,8
0,8

3
100
400
500
1
1

4
100
600
700
1,4
1,38
1,42
5
100
800
900
1,8
1,76
2,22
6
100
1100
1200
2,4
2,35
2
7
100
1300
1400
2,8
2,72
0,285
8
100
1400
1500
3
2,93
2,33
• Tabella delle misure effettuate.Pressioni in salita.

• Osservazioni sulla tabella.
Abbiamo poi raccolto tutti i dati in una semplice tabella.In essa possiamo distinguere 7 colonne.Certamente le più importanti sono le ultime tre perché ci danno vera condizione del manometro che stiamo tarando.Il dato più rilevante che ne esce è senz’altro il fatto che i maggiori errori sono stati ottenuti con pressioni molto piccole.Questo è normale perché questo tipo di manometro viene utilizzato per un significante sbalzo di pressioni. Per avere una sensibilità migliore per le basse pressioni dovremmo avere una scala più ampia così da facilitarne la lettura.
• Osservazione sui grafici 1-2.
Sul primo grafico troviamo sulla linea delle x le pressioni del manometro in prova mentre sulle y vi sono le pressioni del manometro campione. Possiamo notare una linea spezzata invece di una semiretta inclinata di 45°. Questo fatto è dovuto alla presenza degli errori che sono presenti in ogni macchina in quanto, come sappiamo bene, non esiste nulla di perfetto. Nel grafico degli errori relativi vediamo risultare un iperbole.

• Tabella delle misure effettuate.Pressioni in discesa.
Numero delle prove
Massa del pistone
(g)
Massa applicata (g)
Massa totale
(g)
Pressione man. Campione
(bar)
Pressione man. In prova
(bar)
Errore percentuale є%
1
100
1400
1500
3
2,935
2,16
2
100
1300
1400
2,8
2,72
2,85
3
100
1100
1200
2,4
2,36
1,66
4
100
800
900
1,8
1,8

5
100
600
700
1,4
1,39
0,71
6
100
400
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1
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2
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100
300
400
0,8
0,85
1,25
8
100
100
200
0,4
0,45
12,5
• Osservazioni sulla tabella.
Anche in questa tabella l’osservazione più rilevante da fare è quella riguardante i soliti errori relativi maggiori nelle pressioni.
• Osservazioni sui grafici 3-4.
Per il grafico che mette in relazione la pressione del manometro campione e quello in prova vale lo stesso discorso fatto per la pressione in salita. La retta risultante dovrebbe essere in altre parole inclinata di 45° invece ne fuoriesce una retta spezzata.Per quanto riguarda il grafico degli errori s’intravede ancora una volta, un’iperbole.
• Osservazioni conclusive.
In questa nostra esperienza ci siamo limitati nel calcolare gli errori relativi non che le curve di taratura del manometro.Possiamo quindi affermare che questi, sono errori variabili senza una legge definita, pertanto non siamo potuti intervenire sui componenti del manometro perché questi sono errori non eliminabili.
• Volumi consultati.
Manuale dell’ingegnere meccanico.Editore Hoepli.