Manometer: Was Sie wissen müssen

Die Grundlagen von Manometern und Manometermesstechniken

Druck ist eine grundlegende Skalargröße, die in nahezu allen Sektoren und Industrien Anwendung findet.Manometer sind mechanische Instrumente zur Messung des Drucks in flüssigen Medien. Aufgrund ihres einzigartigen Designs und ihrer Anwendungen gibt es verschiedene Manometertypen. Durch die Messung der Druckwerte von Flüssigkeiten in einem System sorgen Manometer für optimale Leistung und Sicherheit.

Druck wird einfach als die Kraft definiert, die senkrecht auf eine Flächeneinheit wirkt. Bei stehenden Flüssigkeiten und Gasen entspricht der Druck der Kraft, die mit der Flüssigkeit auf die Wand des Behälters wirkt. Wenn sich die Flüssigkeit bewegt, wirkt ein zusätzlicher Druck, der als dynamischer Druck bezeichnet wird, in Strömungsrichtung der Flüssigkeit.

Es gibt drei Formen von Druck: absoluter Druck; Manometerdruck; und Differenzdruck.

Der Absolutdruck stellt die Gesamtkraft dar, die auf eine Flächeneinheit wirkt. Beispielsweise hat die Erdatmosphäre auf Meereshöhe einen absoluten Druck von einem atm, während im Vakuum ein absoluter Druck von Null herrscht.

Überdruck ist der Druck des flüssigen Mediums relativ zum Atmosphärendruck. Mit anderen Worten: Der Manometerdruck wird berechnet, indem der Atmosphärendruck vom Absolutdruck subtrahiert wird. Ein Manometer zur Messung des Vakuumdrucks wird als Vakuummeter bezeichnet und weist kein negatives Vorzeichen auf. Überdruckwerte werden mit dem Buchstaben „g“ angegeben, z. B. 100 psi g.

Differenzdruck ist die Druckdifferenz zwischen zwei beliebigen Punkten in einem System. Einige Manometer verfügen über eine integrierte Funktion zur Messung des Differenzdrucks zwischen Punkten, d. h. ohne dass Druckwerte manuell subtrahiert werden müssen.

Es gibt verschiedene Techniken zur Druckmessung, die gebräuchlichste ist jedoch die Verwendung von Aneroid- oder mechanischen Messgeräten. Diese Technik ist nicht nur effektiv, sondern auch weit verbreitet und hat im Laufe der Jahrzehnte wesentliche Verbesserungen erfahren.

Mechanische Messgeräte verwenden metallische, auf Druck reagierende Elemente, um Druckwerte zu messen. Das Element könnte jede beliebige Form annehmen, aber seine Funktion besteht darin, sich elastisch zu biegen, wenn es einen Druckunterschied wahrnimmt. Wenn sich das Element biegt, verformt es sich und seine Verschiebung kann erfasst und in eine Drehbewegung umgewandelt werden, die auf einer Zeigerskala angezeigt wird. Es gibt drei Haupttypen von Aneroid-/mechanischen Messgeräten, die heute weit verbreitet sind.

Dies sind die Rohrfeder, das Kapselelement und die Membran. Diese Manometer gibt es in unterschiedlichen Ausführungen,Meßgenauigkeitund einzigartige Anwendungsfälle.

Dabei handelt es sich um ein flaches, dünnwandiges Rohr mit einem geschlossenen Ende, das zu einer Helix- oder C-Form geformt ist. Das Rohr hat auch ein Loch, durch das Flüssigkeitsdruck ausgeübt wird. Der ovale Querschnitt wird dadurch kreisförmiger und das Rohr wird gerade. Sobald der Flüssigkeitsdruck nachlässt, nimmt das Rohr wieder seine ursprüngliche Form an. Diese Formänderung des Rohrs führt zu einer gewissen Verschiebung am Ende des Rohrs, die dann über Zahnräder und Verbindungen in eine Zeigerdrehung umgewandelt wird.

Bourdon-Röhren messen Überdruck und gehören dank ihrer hervorragenden Empfindlichkeit, Genauigkeit und Linearität zu den am häufigsten verwendeten Druckmessgeräten. Sie sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, um ein breites Anwendungsspektrum abzudecken. Rohrfedermanometer haben einen Messbereich von 0 – 0,6 bar bis 0 – 1600 bar mit einer Genauigkeitsklasse von 0,1 – 4,0.

Dieses Manometer nutzt die Verschiebung einer flexiblen Membran zwischen zwei Umgebungen, um die Druckwerte zu messen. Die Membran kann aus Metall oder Keramik bestehen und auf einer Seite der Atmosphäre ausgesetzt sein oder gegen ein Vakuum abgedichtet sein, wo der absolute Druck gemessen wird. Die Membran biegt sich, wenn sich Druck aufbaut, wodurch die Zahnräder und Gestänge die Verschiebung in Skalenmessungen umwandeln. Dieses Manometer eignet sich am besten für korrosive Flüssigkeiten und hochviskose Flüssigkeiten. Der Messbereich liegt zwischen 0 – 25 mbar und 0 – 25 bar und hat eine Genauigkeitsklasse von 0,6 – 2,5.

Kapselelement-Druckmessgeräte dienen zur Messung von Luft und trockenen Gasen bei relativ niedrigen Drücken. Es besteht aus zwei kreisförmigen Membranen, die am äußeren Rand verbunden sind, wobei eine Membran in der Mitte eine Öffnung hat, durch die das flüssige Medium einströmen kann. Wenn ein Druckunterschied zwischen dem inneren und dem äußeren flüssigen Medium besteht, dehnt sich die Kammer aus oder zieht sich zusammen, was zu einer gewissen Verschiebung führt und eine Druckmessung ermöglicht.

Das Kapselelement-Manometer findet Anwendung in Niederdruck-Pneumatiksystemen, Vakuumpumpen, Entlüftungsventilen sowie der Überdruck- und Filterüberwachung. Sie messen Druckwerte im Bereich von 0 – 1 mbar bis 0 – 600 mbar. Die Genauigkeitsklasse dieses Manometers beträgt 0,1 – 2,5.

Manometer werden in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt und sind in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Bei der Auswahl eines Manometers sollten Sie auf dessen einzigartige Eigenschaften und deren Eignung für die gewünschten Einsatzzwecke achten. Zu berücksichtigen sind unter anderem die Druckeinheiten, die das Gerät anzeigt (z. B. Bar, atm, Torr usw.), die Druckbereiche und die Genauigkeitsklasse.

Ein Manometer beispielsweise mit einem maximalen Anzeigewert von 10 bar und Genauigkeitsklasse 3 darf vom tatsächlichen Druckwert um 3 %, also 0,3 bar, abweichen. Je druckempfindlicher Ihre Anwendungen sind, desto weniger Druckabweichungen sind erforderlich. Darüber hinaus sollten Sie auch die Materialverträglichkeit mit den flüssigen Medien, die Sicherheit und Lebensdauer sowie das für eine optimale Leistung erforderliche zusätzliche Zubehör berücksichtigen.

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