Manometri a quadrante: tipi e proprietà

I manometri a quadrante sono parte integrante della produzione industriale. Garantiscono precisione e qualità in vari processi tecnici. Nel nostro blog evidenzieremo la loro importanza e presenteremo i diversi tipi di manometri a quadrante analogici e digitali e induttivi. Esamineremo le alternative moderne e spiegheremo come i manometri a quadrante vengono utilizzati nella produzione per il controllo della tolleranza, la regolazione della macchina e l’ispezione della qualità. Scopri come questi strumenti di misura migliorano l’efficienza e la precisione nel settore.

L’importanza dei manometri a quadrante nel settore

Misurazioni precise e affidabili sono molto importanti nella produzione industriale per garantire la qualità dei prodotti e strutturare in modo efficiente i processi di produzione. Gli strumenti di misura e le apparecchiature di misurazione svolgono un ruolo centrale nell’assicurazione qualità, nella calibrazione delle macchine e nel monitoraggio dei processi di produzione. Ulteriori informazioni sui metodi di misura di base nel controllo qualità sono disponibili nel nostro articolo sulla metrologia. L’ampiezza degli strumenti di misura è enorme e spazia da semplici strumenti di misura portatili a complessi sistemi di misura assistiti da computer. Ciascuno di questi strumenti è personalizzato in base a casi d’uso specifici, al fine di registrare la misura necessaria in modo preciso ed efficiente in diversi ambienti di produzione.

La metrologia industriale utilizza diversi tipi di strumenti di misura a seconda dell’applicazione e dei requisiti di precisione. In linea di principio viene fatta una distinzione tra strumenti di misura diretta che registrano valori assoluti come lunghezza o diametro e strumenti di misura a confronto che misurano le deviazioni da un riferimento specificato.

Design, tipi e proprietà del manometro a quadrante

I manometri a quadrante, ad esempio, sono uno strumento di misura a confronto. Vengono utilizzati per registrare le misurazioni della lunghezza o le deviazioni da una posizione di riferimento definita. Un manometro a quadrante viene utilizzato principalmente quando sono necessarie la massima precisione e ripetibilità, ad esempio nel controllo qualità industriale, nelle regolazioni della macchina o nelle misurazioni dei pezzi in lavorazione. Un manometro a quadrante viene utilizzato spesso per misurare le deviazioni di eccentricità, per controllare le tolleranze o per controllare la planarità. Per ulteriori informazioni sulle tolleranze dimensionali e sulle tolleranze dei cuscinetti fare riferimento ai nostri articoli sulle basi delle tolleranze dimensionali o sulle tolleranze di forma e posizione secondo ISO 1101.

La configurazione dei manometri a quadrante varia a seconda del tipo e della funzione del quadrante. In genere i manometri a quadrante sono costituiti da un alloggiamento con quadrante, un mandrino di misurazione e un sistema di richiamo preciso che converte i movimenti in variazioni di misura altamente precise. Le deviazioni misurate sono rese visibili da un ago o da un display digitale.

(1) Lato, (2) anello esterno, (3) ago, (4) contagiri, (5) dispositivo di bloccaggio, (6) display, (7) pulsanti operativi, (8) stelo, (9) pistone, (10) punto di contatto

Manometri a quadrante analogici

I manometri a quadrante analogici sono tra gli strumenti di misura più utilizzati nel settore e si basano su principi meccanici.

Un sistema a ingranaggi o a leve trasferisce le letture a un lato su cui un ago indica la deviazione misurata. Vengono utilizzati, ad esempio, per misurare le deviazioni di eccentricità o per monitorare le tolleranze sui pezzi in lavorazione. Un vantaggio è la loro indipendenza da fonti di energia come le batterie. Poiché non richiedono componenti elettronici, sono anche robusti e resistenti a condizioni ambientali difficili come polvere o umidità. I manometri a quadrante analogici forniscono un’elevata precisione, ma dipendono dalla precisione di lettura dell’operatore che effettua la lettura. Nel nostro articolo, Tipi di accoppiamenti e tolleranze, troverete informazioni utili sulla corretta interpretazione delle letture analogiche del manometro a quadrante.

Misuratori di spessore

Un misuratore di spessore viene utilizzato per misurare con precisione lo spessore di materiali come lamiera, piastre o lamine.

Le letture vengono effettuate con due superfici di misurazione tra le quali viene posizionato il materiale per leggere lo spessore sul quadrante.

Spessimetro

Uno spessimetro è ideale per misurare aree difficili da raggiungere o componenti più piccoli.

Questo indicatore è dotato di una leva girevole che rileva piccole deviazioni e le visualizza con precisione su un quadrante.

Profondimetro

Un profondimetro misura la profondità di alesaggi, scanalature o rientranze.

L’asta di misurazione viene introdotta nella rientranza e il quadrante mostra la profondità esatta. Questi strumenti sono particolarmente utili per la lavorazione meccanica di pezzi con rientranze più profonde.

Manometri a quadrante digitali

A differenza dei manometri a quadrante analogici, i manometri a quadrante digitali hanno un display numerico.

Questi strumenti hanno il vantaggio che l’utente può rilevare la lettura direttamente e senza margine di interpretazione. I manometri a quadrante digitali funzionano con un sistema capacitivo, ottico o elettromagnetico che acquisisce i dati di misurazione e li visualizza in tempo reale. Alcuni modelli forniscono funzioni aggiuntive, come la capacità di memorizzare e trasmettere i dati o di collegarsi in rete con altri sistemi metrologici. Sono ideali per applicazioni industriali che richiedono un’acquisizione accurata, ripetibile e rapida dei dati di misurazione, come la calibrazione della macchina CNC. Ipotizzando una connessione adeguata, i manometri a quadrante digitali possono essere integrati facilmente nei sistemi automatizzati.

Manometri a quadrante induttivi

I manometri a quadrante induttivi si basano su un principio elettromagnetico per l’acquisizione dei dati. Questi manometri a quadrante sono particolarmente precisi e sono ideali per sistemi di metrologia automatizzati e attività di misurazione ad alta precisione. I manometri a quadrante induttivi utilizzano un perno mobile in grado di acquisire la posizione di un oggetto o di un pezzo in lavorazione. Il movimento del perno genera un campo magnetico che viene misurato da un sensore e convertito in un segnale elettrico. Questo segnale viene quindi analizzato digitalmente e fornisce letture precise. I manometri a quadrante induttivi sono utilizzati spesso nell’automazione della produzione e nel controllo qualità, in quanto possono essere integrati facilmente nei sistemi elettronici esistenti. Grazie alla loro elevata stabilità di misurazione e ripetibilità sono la scelta preferita in ambienti automatizzati e ad alta precisione.

Sostituzione dei manometri a quadrante: Alternative moderne e loro vantaggi

Sebbene i manometri a quadrante siano un metodo comprovato per le misurazioni di precisione nel settore da molti anni, oggi esiste un numero crescente di alternative che possono essere superiori ai manometri a quadrante tradizionali in alcune applicazioni. Queste tecnologie sostitutive spesso forniscono funzioni aggiuntive, maggiore precisione, migliore integrazione con i sistemi digitali o maggiore flessibilità. Di seguito sono illustrati alcuni dei metodi di sostituzione più comuni e i relativi vantaggi rispetto ai manometri a quadrante tradizionali.

Sistemi di misura senza contatto

I sistemi di misura senza contatto si servono di principi fisici come onde sonore, campi magnetici o tecnologie ottiche per misurare distanze, proprietà del materiale o posizioni, senza contatto diretto con l’oggetto da misurare. Questi sistemi sono ideali per applicazioni in cui il pezzo in lavorazione è sensibile o in cui è necessaria la misurazione in aree difficili da raggiungere. La misurazione con sistemi senza contatto, come gli strumenti di misura a ultrasuoni, offre una soluzione rapida, precisa e priva di usura che si è affermata in molti campi industriali. I sistemi di misura ottica sono un tipico esempio di sistemi di misurazione senza contatto che utilizzano telecamere e tecnologie di elaborazione delle immagini. Possono acquisire più parametri contemporaneamente in tempo reale e digitalizzare immediatamente le letture e quindi sono preferiti nei processi di produzione automatizzati. I sistemi di misura ottica, per esempio, includono sensori di triangolazione e interferometri.

Sistemi di misura laser

I sistemi di misura laser sono caratterizzati da un metodo di misurazione senza contatto, particolarmente vantaggioso nella produzione ad alta precisione e per pezzi in lavorazione sensibili. Questi sistemi di misura utilizzano raggi laser per misurare distanze, diametri, proprietà della superficie o posizioni. I sistemi di misura laser sono estremamente precisi e possono essere utilizzati anche su componenti molto piccoli. I tracker laser, gli strumenti di misura della distanza laser e gli scanner laser sono esempi di sistemi di misura laser.

Sistemi di misura delle coordinate

Le macchine di misurazione delle coordinate (CMM) sono strumenti di misura precisi in grado di acquisire con precisione coordinate bidimensionali o tridimensionali di un pezzo in lavorazione. Generalmente utilizzano diversi strumenti di misura, come sonde, laser o sistemi ottici, in combinazione con unità di coordinate altamente precise per eseguire misurazioni precise. Questi tipi di strumenti di misura, in particolare gli strumenti di misura delle coordinate 3D, sono ideali per ispezionare componenti complessi e consentono ispezioni complete della geometria e della precisione dimensionale.

Manometri a quadrante nella produzione industriale: Usi e applicazioni

I manometri a quadrante vengono utilizzati in una varietà di applicazioni per garantire la qualità dei prodotti, per regolare accuratamente le macchine e per ottimizzare i processi di produzione. La loro capacità di rilevare piccole deviazioni microscopiche di forma e dimensione le rende uno strumento indispensabile per qualsiasi applicazione industriale che richieda una precisione elevata.

• Misurazione di precisione degli strumenti: Uno degli usi più comuni dei manometri a quadrante è controllare le tolleranze e le deviazioni nella produzione dei pezzi in lavorazione. Nella produzione, specialmente nell’ingegneria meccanica, limiti di tolleranza stretti sono fondamentali per la qualità e la funzionalità dei componenti. I manometri a quadrante sono ideali per controllare la concentricità di una parte rotante o per garantire che le dimensioni di un componente rimangano entro i limiti di tolleranza definiti.
• Ispezione del gioco e allineamento nei processi di montaggio: Nel montaggio industriale i componenti devono essere abbinati in modo preciso l’uno all’altro. I manometri a quadrante aiutano a garantire il corretto gioco tra i componenti e a garantire che tutte le parti siano allineate correttamente. Ciò è importante per il funzionamento corretto dei gruppi meccanici, poiché anche deviazioni minori possono portare a un aumento dell’usura o a malfunzionamenti.
• Regolazione e configurazione delle macchine: I manometri a quadrante vengono utilizzati per regolare e configurare le macchine durante il processo di configurazione. Ciò vale in particolare per le macchine CNC, i torni e le macchine per la fresatura, per le quali la precisione e la ripetibilità dei processi di lavorazione sono di fondamentale importanza.
• Ispezione della qualità e ispezione finale: Prima che un prodotto lasci l’officina, viene controllato con i manometri a quadrante per verificarne la conformità alle specifiche. Ciò può includere l’ispezione della planarità della superficie, del parallelismo o della planarità di un pezzo in lavorazione. Nei processi di produzione di massa i manometri a quadrante sono uno strumento standard per garantire che tutte le parti siano identiche e rientrino nelle tolleranze richieste.