Ob es sich um ein Hydrauliksystem oder eine Maschine handelt, der Öl- oder Flüssigkeitsdruck bestimmt die Gesamtleistung. Die Bediener müssen den Druck überwachen und die Belastung des Systems vermeiden.
Druckmessumformer sind die Geräte, die in solchen Maschinen eine entscheidende Rolle spielen und in verschiedenen Typen und Mechanismen erhältlich sind.
Möchten Sie verschiedene Arten von Druckmessumformern kennenlernen? Heute werden wir uns mit den wichtigsten Typen befassen und ihre Funktionsweise erläutern. Lassen Sie uns die Arten von Druckmessumformern im Detail besprechen!
Grundlagen der Druckmessumformer
Druckmessumformer sind Geräte, die Druckänderungen erfassen und ein elektrisches Signal, z. B. 4-20 mA, 0-10 V oder digitale Kommunikationssignale, abgeben.
Sie können die Messungen nicht direkt in Druckänderungen interpretieren. Daher hilft die Umwandlung in ein elektrisches Signal dabei, die Meldung zu übersetzen und den Messwert auf dem Bildschirm anzuzeigen.
Wie werden Druckmessumformer arbeiten?
Druckmessumformer haben einen einfachen Funktionsmechanismus, der auf dem Flüssigkeitsdruck basiert, der auf die Membrane des Messgeräts wirkt.
Hier sind zum Beispiel einige Schritte, um die genauen Arbeitsmechanismen der Drucktransmitter zu definieren.
- Drucksensorelemente. Jeder Druckmessumformer hat ein Messelement, z. B. eine Membrane.
- Druckänderungen. Das Sensorelement verformt sich je nach Druck leicht.
- Elektrisches Signal. Die Druckverformung wirkt sich auf die Membran aus und verursacht ein elektrisches Signal, das eine Übersetzung erfährt.
- Elektronik innerhalb des Transmitterprozesses und standardisieren dieses Signal für Überwachungs- und Kontrollsysteme.
Die Integration von Komponenten und kombinierten Funktionen kann dazu beitragen, genaue Ergebnisse zu erzielen.
Arten von Druckmessumformern
Die Arten von Druckmessumformern sind umfassend. Es hängt von Ihren Entscheidungen ab, welche Art von Druckmessumformer Sie wählen möchten.
Wir haben eine Liste der wichtigsten Arten von Druckmessumformern.
Absolutdruck-Messumformer
Ein Absolutdrucktransmitter misst den Druck relativ zum Nullpunkt. Er verwendet eine abgedichtete Kammer und registriert die für das Vakuum relevanten Druckänderungen.
Sie ist für verschiedene Anwendungen und Systeme von großer Bedeutung. Zum Beispiel:
- Höhenmessung in der Luft- und Raumfahrt.
- Überwachung von Vakuumsystemen.
- Messung des atmosphärischen Drucks in Wetterstationen
Zu den Profis gehören:
- Hochgenau für absolute Messungen.
- Stabil gegen atmosphärische Schwankungen
Die Nachteile sind:
- Wenn das Vakuumsystem nicht verfügbar ist, können keine Messungen vorgenommen werden.
Manometer-Druckmessumformer
Anstelle eines Vakuumsystems mit einer absoluten Nullreferenz misst ein Überdrucksensor den Druck relativ zum atmosphärischen Druck. Er verfügt über ein Sensorelement, das der äußeren Umgebung ausgesetzt ist und nach dem Vergleich mit dem Umgebungsdruck sofortige Messungen liefert.
Zu den wichtigsten Anwendungen eines solchen Systems gehören:
- Reifendrucküberwachung.
- Überwachung hydraulischer und pneumatischer Systeme.
- Industrielle Kompressoren und Pumpen
Zu den Profis gehören:
- Weit verbreitet und kostengünstig im Fahrzeugsystem.
- Praktisch für den täglichen Bedarf von Industrie und Verbrauchern.
Die Nachteile sind:
- Nicht geeignet, wenn Sie eine Absolutdruckmessung benötigen.
Differenzdruck-Messumformer
Der Name des Geräts verrät seinen Funktionsmechanismus. Dieser Drucktransmittertyp misst den Druck zwischen zwei verschiedenen Punkten. Zum Beispiel hat das Element einen Niederdruckpunkt auf der einen Seite und einen Hochdruckpunkt auf der anderen. Es misst die Differenz zwischen diesen beiden Punkten und liefert genaue Messwerte.
Solche Druckmessumformer sind auch für die folgenden Anwendungen hilfreich.
- Messblenden, Venturirohre oder Pitot-Rohre.
- Füllstandsmessung in druckbeaufschlagten Tanks.
- Überwachung der Verstopfung von Filtern oder Schmutzfängern durch Messung des Eingangs- und Ausgangsdrucks
Zu den Profis gehören:
- Äußerst vielseitig für Durchfluss-, Füllstands- und Filteranwendungen.
- Hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
Die Nachteile sind:
- Die Installation ist im Vergleich zu den anderen Drucktransmittern etwas komplizierter.
Gekapselte Drucktransmitter
Ein versiegelter Drucksensor ist eher ein Überdrucksensor mit einem bereits vorgegebenen Druck, mit dem er verglichen wird. Ein versiegelter Drucksensor hat zum Beispiel einen festen Referenzdruck von 1ATM. Der Messdruck wird mit diesem Wert verglichen und liefert die Druckmesswerte.
Solche Drucksensoren sind ideal für die Schifffahrt und die Luft- und Raumfahrtindustrie.
- Erforschung der Tiefsee und Unterwasserausrüstung.
- Raue chemische Umgebungen, in denen der Sensor durch Luftkontakt beschädigt werden könnte.
- Luftfahrtsysteme in großer Höhe.
Zu den Profis gehören:
- Widerstandsfähig gegen Umweltveränderungen.
- Ideal für robuste Anwendungen
Die Nachteile sind:
- Wenn der Umgebungsdruck stark schwankt, können sie ungenaue Werte liefern und Probleme verursachen.
Multivariable Druckmessumformer
Ein multivariabler Druckmessumformer ist ein einzigartiger Typ, der eine Reihe von Anwendungen bietet. Er misst zum Beispiel gleichzeitig Druck, Temperatur und Differenzdruck. Dank mehrerer Fühlerelemente sind Messungen mit unterschiedlichen Faktoren für dieses Gerät kein Problem mehr.
- Durchflussmessung mit Kompensation von Temperatur- und Druckänderungen.
- Fortschrittliche Prozessüberwachung in der Öl-, Gas- und Chemieindustrie.
Zu den Profis gehören:
- Es erledigt verschiedene Aufgaben mit einem einzigen Gerät.
- Spart Kosten und sorgt für Genauigkeit.
Die Nachteile sind:
- Die Anfangskosten sind hoch, da Sie mehrere Aufgaben mit einem Werkzeug erledigen.
Hydrostatische Druckmessumformer
Ein hydrostatischer Druckmessumformer ist ein Gerät, das den Druck einer Flüssigkeit misst. Er taucht in die Flüssigkeit ein und misst die Druckänderungen. Je tiefer man jedoch eintaucht, desto höher ist der Druck, der ausgeübt und gemessen wird.
Hydrostatische Druckmessumformer bieten eine Reihe von Anwendungen, wie z. B.:
- Wasseraufbereitungsanlagen.
- Lagertanks.
- Dämme und Stauseen.
Zu den Profis gehören:
- Effizient und einfach in der Anwendung
- Kostengünstig für Tank- und Wasseranwendungen
Die Nachteile sind:
- Es ist nicht für stark ätzendes Wasser oder Flüssigkeiten geeignet. Verwenden Sie es mit angemessener Vorsicht und Eigenschaften.
Druckmessumformer für den Sanitärbereich
Hygienische Drucksensoren sind für die Messung des Drucks zu Hygienezwecken in verschiedenen Flüssigkeits- oder Getränkeindustrien konzipiert. Solche Drucktransmitter verwenden hygienische Materialien und minimieren die bakterielle Verunreinigung des Edelstahlgehäuses.
Zu den wichtigsten Anwendungen solcher Pressetransmitter gehören:
- Milchwirtschaftliche Produktion.
- Brauen und Abfüllen von Getränken.
- Pharmazeutische Herstellung
Zu den Profis gehören:
- Entspricht den FDA- und Hygienestandards.
- Leicht zu reinigen (CIP/SIP-kompatibel)
Die Nachteile sind:
- Sie sind teurer wegen der sanitären Ziele, die die Gesamtkosten in die Höhe treiben.
Intelligente Druckmessumformer
Intelligente Druckmessumformer sind fortschrittliche Lösungen mit besserer Genauigkeit und neueren Kommunikationsprotokollen, wie HART, Foundation Fieldbus oder Profibus. Sie liefern ein digitales Signal und sind oft mit einem Cloud-System verbunden, um die Einstellungen aus der Ferne zu verwalten.
Hier sind einige Anwendungsfälle für solche Drucksensoren.
- Fortschrittliche industrielle Automatisierung
- Fernüberwachung in Öl- und Gaspipelines.
- Chemische Verarbeitungsbetriebe
Zu den Profis gehören:
- Hohe Genauigkeit und Selbstdiagnose.
- Kann aus der Ferne konfiguriert werden.
Die Nachteile sind:
- Aufgrund der intelligenten Steuerung und Fernkonfiguration sind die Einrichtungs- und Installationskosten sowie die Vorlaufkosten höher.
Niederdruck-Transmitter
Wie der Name schon sagt, sind diese Druckmessumformer ideal für die Messung des Drucks bei sehr niedrigen Druckbedingungen, wie z. B. Vakuum.
Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
- Reinraum-Überwachung.
- HLK-Systeme.
- Lecksuche.
Zu den Profis gehören:
- Empfindlich gegenüber kleinen Druckänderungen.
- Nützlich in der Präzisionsindustrie.
Die Nachteile sind:
- Im Vergleich zu den Werkzeugen der Wettbewerber ist der Druckbereich begrenzt.
Worauf ist bei der Auswahl eines Druckmessumformers zu achten?
Die Wahl eines Druckmessumformers ist ein Kinderspiel. Was Sie tun sollten, ist, den richtigen Typ und die richtige Qualität auszuwählen. Im Folgenden finden Sie einige Tipps zur Auswahl des richtigen Druckmessumformers.
Druckbereich definieren
Der Druckbereich sollte höher sein als die maximalen Druckmessungen, wenn Sie die Sicherheit der Werkzeuge wünschen. Ein Beispiel: Sie arbeiten an einem Gerät mit einem Druck von 100 bar, der auf 120 bar ansteigt. Aus Sicherheitsgründen sollten Sie Drucktransmitter kaufen, die einen Druck von 140 bar oder mehr gewährleisten.
Es ist stoßfest und bietet eine bessere Messgenauigkeit.
Vorrang für Genauigkeit
Falsche Messungen beim Pressen bereiten Kopfzerbrechen. Ein Werkzeug mit einem Fehler von 0,5% ist noch akzeptabel. Geringere Fehler bedeuten jedoch eine bessere Genauigkeit.
Sie sollten die Geräte bevorzugen, die eine höhere Genauigkeit und einen größeren Messbereich bieten.
Material an Prozess anpassen
Prüfen Sie das Medium und wählen Sie dann das Material. Unverträgliche Medien und Anwendungen können bei den Messungen zu Beeinträchtigungen führen.
Zum Beispiel:
- Für korrosive Flüssigkeiten sind Membranen aus Edelstahl 316L, Hastelloy oder Titan die beste Wahl.
- Wenn es sich um eine hygienische Anwendung handelt (Lebensmittel, Milchprodukte, Pharmazeutika), wählen Sie einen Messumformer in Hygienequalität mit frontbündigen Membranen für eine einfache Reinigung.
- In Hochtemperatursystemen ist die Verträglichkeit mit Kühlelementen oder Ferndruckmittlern zu prüfen.
Wählen Sie das Ausgangssignal.
Verschiedene Arten von Ausgangssignalen helfen bei der Messung. Sie sollten die folgenden Typen in Betracht ziehen.
- Traditionelle Analogausgänge wie 4-20 mA
- Spannungsausgänge (0-10 V) sind hilfreich.
- Digitale Protokolle wie HART, Profibus oder Foundation Fieldbus
Bewertung von Installation und Wartung.
Die Installation sollte einfach und von hoher Qualität sein. Außerdem möchten Sie vielleicht keine einfache Wartung.
- Berücksichtigen Sie die Befestigungsarten, wie Gewinde-, Flansch- oder Sanitäranschlüsse
- Für zusätzliche Sicherheit sollten ein integrierter Überspannungsschutz, Überdruckgrenzen und ausfallsichere Modi vorhanden sein.
- Um Pannen zu vermeiden, sollten Sie zu einem Druckmessumformer mit ATEX-, IECEx- oder FM-Zertifizierung für den Explosionsschutz greifen.
Schlussfolgerung
Druckmessumformer sind das Rückgrat von Maschinen und anderen Geräten. Sie sind die unbesungenen Helden, die eine Bewertung des Drucks liefern und Hinweise auf die Genauigkeit geben. Ihre Auswahl ist jedoch von entscheidender Bedeutung, da man bei der Kompatibilität und Qualität keine Kompromisse eingehen darf.
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