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Druckmesstechnik So finden Sie die richtige Druckmesstechnik für Ihre Anwendung

Autor / Redakteur: Manuel Harter / Dr. Jörg Kempf

Sie kennen Ihren Prozess von Grund auf? Dann sollte die Wahl des richtigen Druckmessgerätes bzw. der richtigen Druckmesstechnik für Sie kein Problem sein. Für alle, die noch unsicher sind, gibt dieser Beitrag hilfreiche Tipps. Welche Druckmesszelle eignet sich für welche Anwendung?

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(Bild: Vega)

Die Medien und Prozessbedingungen der chemischen Industrie sind ebenso zahlreich wie die Produkte, die daraus entstehen: Wann immer Schüttgüter, Flüssigkeiten und Gase gemischt werden oder miteinander reagieren, entstehen echte Herausforderungen für die Regelung und die Sicherheit der Prozesse, die vor allem hohe Ansprüche an die Druckmesstechnik stellen.

Was ein modernes Druckmessgerät können muss, ist deshalb nicht gerade wenig: Zuverlässigkeit, Verschleißfestigkeit und Wartungsfreiheit haben oberste Priorität, denn Säuren und Laugen, extreme Temperaturen, korrosive und abrasive Medien sowie Vakuumanwendungen setzen der Sensorik zu. Auch die Anpassung der Druckmesstechnik und die Abstimmung von Druckmessumformer und Messzelle an das Verfahren sowie die konkreten Anlagen-Parameter verlangen Erfahrung und Fingerspitzengefühl.

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Fragen, die bei der Messstelleneinrichtung auf den Nägeln brennen, gibt es einige: Welche Messzelle eignet sich für welche Anwendung? Soll eine trockene, eine keramisch-kapazitive, eine metallische Messzelle oder ein Druckmittlersystem eingesetzt werden? Jedes Messprinzip hat seine Vorteile, es gibt aber auch Einschränkungen, die der Betreiber kennen sollte, um die richtige Lösung für seinen Prozess zu finden.

Differenzdruckmessung

So ist z.B. die Differenzdruckmesstechnik kaum zu schlagen, was die Vielseitigkeit angeht. Basis für eine exakte und stabile Messung bildet bei diesem Messprinzip die metallische Differenzdruckmesszelle mit piezoresistivem Sensor. Da Messzellen ab 10 mbar zur Verfügung stehen, können auch kleinste Differenzdrücke sicher und genau erfasst werden. Neben Differenzdruck und Druck können auch der Füllstand in drucküberlagerten Behältern, der Durchfluss in Kombination mit Wirkdruckgebern oder die Dichte gemessen werden. Die Grenze der metallischen Differenzdruckmesszelle liegt bei einer Prozesstemperatur von 80 °C und bei einem Differenzdruck von maximal 40 bar.

Keramisch-kapazitive Messung

Die vielseitigen und robusten keramisch-kapazitiven Druckmessumformer bestehen aus dem Werkstoff Keramik, einem der härtesten und beständigsten Werkstoffe der Welt, und punkten deshalb mit hoher Abrasions- und Druckschlagfestigkeit, sowie einer selbst-überwachenden Messzelle. Allerdings arbeitet die keramisch-kapazitive Messzelle ohne ein Übertragungsöl und kann deshalb nur bei Anwendungen mit Drücken bis 72 bar sowie Temperaturen kleiner 150 °C eingesetzt werden. Pluspunkt ist die Überlastfestigkeit bis Faktor 150, denn konstruktionsbedingt liegt die Membran am Grundkörper an.

Metallische Druckmessumformer

Sind elastomerfreie Dichtungen gefragt, kommen metallische Druckmessumformer ins Spiel, die Messaufgaben in Anlagen mit hohen Prozessdrücken lösen. Während piezoresistive Sensoren für Drücke bis 16 bar und Mediumtemperaturen bis 150 °C ausgelegt sind, decken die Metall-Dünnfilm-Sensoren Messbereiche bis 1000 bar ab. Auch Prozesse mit Temperatursprüngen können von metallischen Drucksensoren exakt gemessen werden. Nur die dünne Metallmembran begrenzt Robustheit und Langzeitstabilität der Geräte.

Umformer mit Druckmittlersystem

Druckmessumformer mit angebautem Druckmittler sind dank der vielen möglichen Membranmaterialien und -beschichtungen die Universalgenies in der chemischen Industrie, geeignet für Polymerchemie und vieles mehr. Durch den angebauten Druckmittler können Prozessdrücke bei Temperaturen bis 400 °C über eine lange Lebensdauer sicher gemessen werden. Auch beim An- und Herunterfahren der Anlagen werden zuverlässige Messwerte ausgegeben. Zu Einschränkungen führt jedoch die Ölfüllung der Druckmittler, die Messfehler hervorrufen kann, da das Öl bei Temperaturänderungen entweder komprimiert oder ausgedehnt wird. Dies wirkt sich besonders stark bei kleinen Messbereichen in Kombination mit kleinen Prozessanschlüssen aus.

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