Differenzdruckmanometer
Differenzdruckmanometer werden zur Messung der Differenzdrücke in zwei getrennten Drucksystemen eingesetzt. Sie sind unter anderem in den folgenden Ausführungen erhältlich:
- Differenzdruckmanometer mit Rohrfeder
- Differenzdruckmanometer mit Membran
Da der Hauptbestandteil der meisten Differenzdruckmanometer – das Messelement – mit dem der mechanischen Manometer, auf denen sie basieren, identisch ist, sind auch der Aufbau und die Anwendung weitgehend gleich. Bei der Verwendung von Differenzdruckmanometern ist der maximal zulässige statische Druck von Bedeutung. Dies ist für die Auswahl der passenden Ausführung entscheidend.
Anwendungen
- Geeignet für die Messung von Luft, Gasen und Flüssigkeiten (soweit es das verwendete Messelement zulässt)
- Einsetzbar bei Messungen von:
- Verschmutzungsgrad in Filteranlagen
- Überdruck in Reinräumen
- Durchfluss gasförmiger und flüssiger Medien
- Auch für die Überwachung von Pumpen, Kühlsystemen sowie Heizungs- und Klimaanlagen geeignet
- Auswahl aus verschiedenen Messprinzipien für:
- Messbereiche von 0 - 0,5 mbar bis zu 0 - 1000 bar
- hohe Betriebsdrücke (statischer Überdruck)
- erhöhte Überdrucksicherheit bis zu 400 bar
Differenzdruckmanometer mit Rohrfeder
Ein Differenzdruckmanometer mit einer Rohrfeder hat –im Gegensatz zu einem Rohrfedermanometer – zwei unabhängig voneinander funktionierende Rohrfedern und zwei um dieselbe Mittelachse rotierende Zeiger. Die Funktion der Messelemente entspricht der eines Rohrfedermanometers.
Anwendung
- Messung grösserer Druckunterschiede, z. B. zur Überwachung von Kreislaufsystemen
Merkmale
Funktionsweise
Um die Druckdifferenz zu messen, wird der hohe Druck an den Anschluss mit dem „+“-Symbol und der niedrige Druck an den Anschluss mit dem „-“-Symbol angeschlossen.
Der schwarze Zeiger zeigt den primären Hochdruck auf der Hauptskala an, der Zeiger mit dem roten Punkt den sekundären Niederdruck. Auf der Innenskala des Zeigers mit dem roten Punkt kann die Druckdifferenz direkt am schwarzen Zeiger abgelesen werden – bei einem Über- oder Unterdruck von 50 % des Skalenendwertes.
Der Vorteil dieser Konstruktion ist, dass der Druck auf der „+“-Seite, der Druck auf der „-“-Seite und die Druckdifferenz auf einen Blick abgelesen werden können. Es gibt übrigens auch Differenzdruckmanometer mit Rohrfeder und einem Zeiger, bei denen nur die Druckdifferenz abgelesen werden kann.
Messbereich
- Statische Drücke: ≤ 1.000 bar (modellabhängig)
- Differenzdruck: verschiedene Messbereiche von 0 - 0,6 bar
Die Druckdifferenz auf der Innenskala beträgt maximal 50 % des Endwertes der Hauptskala. Die maximal zu messende Druckdifferenz beträgt daher 500 bar. Differenzdruckmanometer mit Rohrfeder sind vor allem dann eine gute Wahl, wenn die zu erwartende Druckdifferenz grösser als 1/6 Teil (oder: 45°) des Skalenendwertes ist. Für kleinere Druckdifferenzen ist ein Differenzdruckmanometer mit Membran die bessere Wahl.
Überlastung
Der Skalenendwert ist gleichzeitig der maximal zulässige Druck auf einem Messsystem. Die zulässige Druckdifferenz beträgt bei einer:
- konstanten Belastung maximal 3/4 des Endwertes
- schwankenden Belastung maximal 2/3 des Endwerts
Genauigkeitsklasse
- Klasse 1,6 oder 2,5
Temperaturbereich
- Zulässige Medientemperatur: -20 °C bis +60 °C (optional: -20 °C bis +200 °C)
- Zulässige Umgebungstemperatur: -20 °C bis +60 °C
Differenzdruckmanometer mit Membran
Differenzdruckmanometer mit Membranen werden hauptsächlich für Differenzdruckmessungen mit hohem statischem Druck und niedrigem Differenzdruck verwendet. Durch die grosse Materialauswahl sind sie ideal für die Messung von neutralen und aggressiven flüssigen sowie gasförmigen Medien geeignet. Für den Einsatz in hochviskosen, aggressiven und/oder kristallisierenden Medien lassen sie sich auch hervorragend in Verbindung mit Trennmembranen zum Schutz des Zeigerwerks konstruieren.
Anwendung
- Filterüberwachung, beispielsweise in der Offshore-Industrie, der chemischen und petrochemischen Industrie, dem Öl- und Gassektor, dem Energiesektor und der Wasser- und Abwasserindustrie
Differenzdruckmanometer mit Membran können mit einem oder zwei Mikroschaltern ausgestattet werden. Sie können für die Alarmierung verwendet werden, zum Beispiel um einen verschmutzten Filter zu signalisieren.
Merkmale
Funktionsweise
Ein Differenzdruckmanometer mit Membran hat zwei Druckkammern, die durch eine vertikale Membran getrennt sind. Die Anschlüsse der Druckkammern mit den Symbolen „+“ und „-“ sind über zwei Messleitungen mit dem Prozess verbunden.
Der Druckunterschied zwischen den beiden Druckkammern wird von der Membran über einen Übertragungsmechanismus auf den Zeiger übertragen. Der Zeiger bewegt sich über die Rundskala und der gemessene Druck kann abgelesen werden. Wenn der Druck in beiden Druckkammern gleich ist, ist die Membran im Gleichgewicht und es wird kein Druckunterschied angezeigt. Ändert sich der Druck in einer der beiden Druckkammern, wird das Gleichgewicht gestört und die Biegung der Membran bewirkt eine Drehung des Zeigers. Der Zeiger zeigt die Druckdifferenz direkt auf der Skala an. Im Gegensatz zum Differenzdruckmanometer mit Rohrfeder können die einzelnen Drücke in beiden Druckkammern nicht abgelesen werden. Differenzdruckmanometer mit Membran sind häufig mit einer zusätzlichen Skala für den primären Prozessdruck ausgestattet.
Messbereich
- Statische Drücke: ≤ 400 bar (modellabhängig)
- Differenzdruck: verschiedene Messbereiche von 0 - 16 mbar bis 0 - 40 bar
Überlastung
Dank der Konstruktion der Membrane und des Membrangehäuses sind Plattenfedermanometer einfach gegen Überlastung geschützt.
- Standard: ≤ 5x den Skalenendwert (mit einem Maximum von 25 - 40 bar)
- Optional: Überdrucksicherung ≤ 400 bar
Genauigkeitsklasse
- Klasse 2,5 und 1,6 (optional: Klasse 1,0)
Temperaturbereich
- Zulässige Medientemperatur: -20 °C bis +100 °C (optional: -20 °C bis +130 °C)
- Zulässige Umgebungstemperatur: -20 °C bis +60 °C (mit Silikonfüllung: -40 °C bis +60 °C)
Montage
Differenzdruckmanometer können aufgrund ihrer Bauart und der zwei Anschlüsse („+“ und „-“) nicht direkt an eine Prozessleitung montiert werden. Sie werden daher in der Regel an einer Wand oder einem Rohr montiert und mit Messleitungen an den Prozess angeschlossen. Es wird empfohlen, die Messleitungen vom Eingang zu den Anschlüssen „+“ und „-“ mit Nadelventilen zu versehen und ein Druckausgleichsventil zwischen den Anschlüssen „+“ und „-“ einzubauen.
Ventilblöcke
Anstatt separate Ventile in die Messleitungen einzubauen, werden heutzutage häufig 3-Wege- oder 5-Wege-Ventilblöcke eingesetzt. Diese sind in vielen verschiedenen Ausführungen, Druckstufen und (Dichtungs-)Materialien erhältlich und können auf unterschiedliche Weise montiert werden.
