Wir werden immer wieder danach gefragt, warum unsere Drucksensoren bei 1600 bar nicht mehr mit einem Gewinde G 1/2“ geliefert werden können. Warum ist G 1/2“ bei 1000 bar noch okay?
Was also unterscheidet einen Drucksensor für 1000 bar von einem für 1600 bar?

Auf Grund der Druckgeräterichtlinie müssen bestimmte Überlast und Berstdrücke eingehalten werden. Irgendwo zwischen 1000 und 1600 bar reicht die Festigkeit der marktüblichen Werkstoffe nicht mehr aus, um diesen Anforderungen zu genügen. D.h sowohl für das Sensorelement als auch für den Druckanschluss müssen spezielle Werkstoffe eingesetzt werden.

Darüber hinaus dürfen auch die sonst üblichen Gewinde, wie zum Beispiel G 1/2 nach EN837 nicht mehr eingesetzt werden. Die Gewindeflanken würden den im Überlastfall auftretenden Drücken nicht standhalten.

Die Firma WIKA setzt in diesen Fällen den sogenannten Flieger-Stahl (1.4534) ein, der sich in Drücken bis 15.000 bar bewährt hat. Als Druckanschluss kommen metrische Innengewinde mit einem Dichtkonus zum Einsatz wie zum Beispiel M16 x 1,5 innen oder M20 x 1,5.

Oft gibt es Probleme bei Drucksensoren, die mit Wasserstoff in Berührung kommen. Leider erlebe ich in meinem Job sehr häufig, dass dies unseren Kunden im Vorfeld nicht bewusst ist. Deshalb teilen sie uns häufig gar nicht mit, dass ihr Medium Wasserstoff enthält und wir erfahren erst im Reklamationsfall davon. Doch warum Reklamationsfall? Warum ist Wasserstoff gerade für Drucksensoren so kritisch?

Grundsätzlich gilt, dass zahlreiche Metalle unter Einwirkung von Wasserstoff verspröden. Wasserstoffatome, die in das Metallgitter hinein diffundieren, verändern die Festigkeit des Materials. Im schlimmsten Fall führt das zu Rissen im Material. Oder einfach ausgedrückt, der Drucksensor wird undicht oder gar ganz zerstört.

Im Falle von Drucksensoren spielen besonders die dünnen Membranen, die zur genauen Messung des Druckes erforderlich sind eine entscheidende Rolle. Atomarer Wasserstoff kann nämlich nicht nur in das Metall ein- sondern auch durch das Material hindurch diffundieren. Den Rest des Eintrages lesen »

Bei sogen. Relativdruckgeräten wird der Druck immer in Relation zum aktuell vorherrschenden Umgebungsdruck gemessen. Der Umgebungsdruck ist aber keinesfalls konstant. Er ist Orts- bzw. höhenabhängig und er ändert sich mit dem Wetter. (siehe Artikel “Unterschied Relativdruck zu Absolutdruck“)

Damit ein Relativdrucksensor also funktionieren kann, muss der (sich ändernde) Umgebungsdruck dem Gerät intern auch zur Verfügung stehen. Man muss den Umgebungsdruck also ins Gerät „hineinlassen“, d. h. das Gerät „belüften“. Wäre ein solches Gerät unbelüftet, dann könnten durch Änderung des Wetters und des Ortes gegenüber dem Abgleich durch den Hersteller ein zusätzlicher Fehler von mehreren Prozent entstehen. Natürlich wird dieser Effekt immer unbedeutender je größer der Nenndruckbereich des Drucksensors im Vergleich zur Änderung des Umgebungsdrucks ist.

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Warum gibt es eigentlich keine einheitlichen Farbcodes für Kabellitzen bei Drucksensoren? Das ist eine durchaus berechtigte Frage, würden doch einheitliche Litzenfarben vieles vereinfachen. Angefangen von der Kabelvarianz beim Hersteller, über die Dokumentation bis hin zur Installation beim Kunden.

Doch leider, wie die Fragestellung schon vermuten lässt, existieren keine einheitlichen Farbcodes. Jeder Hersteller verfolgt hier seine ganz eigene Philosophie, nicht zuletzt auch getrieben durch seine Kunden und Lieferanten. Lediglich auf dem amerikanischen Markt kann man bei einigen Herstellern ansatzweise eine Vorzugsvariante (weiß/schwarz/rot) erkennen.

So bleibt hier nur zu erklären welche „Philosophie“ denn die elektronische Druckmesstechnik bei WIKA verfolgt.

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Eine recht häufige Ausfallursache von Drucksensoren im Feld ist ein Defekt durch das Eindringen von Feuchtigkeit ins Gerät. In den meisten Fällen ist das auf eine für die Applikation unzureichende IP- Schutzart zurückzuführen. Doch wodurch wird eigentlich die IP- Schutzart bei Drucksensoren bestimmt?

Die IP- Schutzart eines Drucksensors hängt maßgeblich von seinem elektrischen Anschluss ab. Dabei sind die Art des elektrischen Anschlusses (Stecker, Kabel, etc.) und die Wahl des passenden Gegensteckers für das Ergebnis ausschlaggebend. Grundsätzlich gilt: das „schwächste“ Glied in der Kette bestimmt die IP- Schutzart.

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Wie ist eigentlich ein Drucksensor spezifiziert? Wer selten oder nie Drucksensoren braucht, der wird sich diese Frage bestimmt stellen, wenn er vor der Aufgabe steht einen Drucksensor zu bestellen oder anzufragen. Welche Angaben sind also erforderlich, um einen Drucksensor genau zu beschreiben und die richtige Ausführung aus der Vielzahl von Varianten zu bestimmen?

Grundsätzlich wird ein Drucksensor durch seine vier Schnittstellen definiert:

• Messbereich (z. B. 0 … 10 bar)
• Druckanschlussgewinde (z. B. G 1/4 B)
• Ausgangssignal (z. B. 4 … 20 mA)
• Elektrischer Anschluss (z. B. Winkelstecker Form A)

Oftmals ist es noch sinnvoll, zusätzlich eine Genauigkeit anzugeben (falls der gewünschte Typ in verschiedenen Genauigkeitsklassen verfügbar ist).

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Was ist zu beachten, wenn man einen Drucksensor in einer Pumpenregelung mit Frequenzumrichter einsetzen will? Welche Eigenschaften muss der Drucksensor haben, damit er für den Frequenzumrichter-Betrieb geeignet ist? Gibt es  gar spezielle Geräte für den Betrieb mit Frequenzumrichtern oder gibt es spezielle Vorschriften bzgl. der EMV-Anforderungen?

Grundsätzlich genügen alle WIKA- Drucksensoren den strengen internationalen EMV-Anforderungen für Geräte im industriellen Einsatz und sind damit für den Einsatz in Verbindung mit Frequenzumrichtern geeignet. Darüber hinaus erfüllen sie unsere deutlich strengeren werks-internen Prüfschärfen und bieten deshalb ein besonders hohes Maß an Störsicherheit.

Trotzdem gibt es ein paar grundsätzliche Regeln, die für einen störungsarmen Betrieb zu beachten sind:

• Der Frequenzumrichter muss ordentlich installiert und nach den Vorgaben des Herstellers geerdet sein.
• Er muss nach den gültigen EMV-Normen sorgfältig entstört sein und die erforderlichen Mindestabstände und Schirmungsvorschriften sind unbedingt einzuhalten.
• Darüber hinaus ist eine geschirmte Signalleitung des Drucksensors empfehlenswert.
• Eine getrennte Leitungsführung von Signal- und Leistungskabeln wird empfohlen.

 Wenn Sie genauer wissen möchten, was bei Pumpenregelungen noch zu beachten ist, so sprechen Sie am besten unseren Customer Support an. Dort stehen Ihnen erfahrene Anwendungsspezialisten  zur Erörterung Ihrer spezifischen Einbausituation zu Verfügung.

In dem Beitrag Absolutdruck vs. Relativdruck habe ich den Unterschied zwischen den beiden Druckarten erklärt, jedoch ist die Frage unbeantwortet geblieben: Wie werden absolute und relative Druckmessbereiche eigentlich gekennzeichnet?

Wer den Artikel Internationale Druckeinheiten gelesen hat, kann sich schon denken, dass es auch hier große internationale Unterschiede gibt. Am einfachsten lässt sich das an folgendem Beispiel (Relativdruck / Absolutdruck) zeigen:

• Europa: 0 … 10 bar / 0 … 10 bar abs
• Amerika: 0 … 150 psig / 150 psia

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Obwohl für die meisten Anwendungen die Wahl des Sensormessprinzips bzw. das Funktionsprinzip des Drucksensors ohne Belang ist, werden wir sehr oft gefragt, wie denn die von uns in unseren Drucksensoren und Drucktransmittern eingesetzte Sensorik funktioniert.

Dazu erst einmal eine allgemeine Definition:

Drucksensoren oder Drucksensorelemente sind Messelemente, die die physikalische Messgröße Druck in eine (druckproportionale) elektrische Größe umwandeln. Dabei werden verschiedene physikalische Effekte genutzt und unterschiedliche Sensormaterialien, wie Silizium, Keramik oder Metall eingesetzt.

Bei WIKA kommen die 3 gängigsten Druckmessprinzipien aus der industriellen Messtechnik zum Einsatz und werden in eigenen Entwicklungslabors entwickelt und auch selbst gefertigt:

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Definition der Schutzart IP 68 in Theorie und Praxis

Leider werden wir viel zu selten gefragt, wie die Schutzart IP 68 bei unseren Drucksensoren und Pegelsonden spezifiziert ist, d. h. wie tief ein solches Gerät untergetaucht werden darf.  Dabei ist das nicht nur eine sehr sinnvolle, sonder sogar eine zwingend notwendige Frage, denn die Schutzart IP 68 wird im Gegensatz zu fast allen anderen Schutzarten in der IEC 60529 nur beschrieben, nicht aber mit konkreten Werten spezifiziert:

1. Die „6“ an der ersten Stelle bedeutet, dass das Gerät staubdicht ist.
2. Die „8“ an der zweiten Stelle bedeutet, dass das Gerät für dauerndes Untertauchen in Wasser geeignet ist.

Nicht beschrieben wird allerdings, wie tief ein solches Gerät untergetaucht werden darf. Was auch absolut Sinn macht, denn ob ein Gerät in einen Wassertank mit 1 m Höhe getaucht wird, oder für Messungen in 300 m Tiefe am Meeresboden verwendet wird, macht halt einen gewaltigen Unterschied. Gemäß Norm müssen daher der Hersteller und der Anwender die Bedingungen für IP 68 definieren.  Allerdings muss die Schutzart IP 68 immer besser sein, als die Schutzart IP 67, d. h. das Gerät muss mindestens 1 m  tief untergetaucht werden dürfen.

In der Praxis bedeutet dies, dass wir für unsere Drucksensoren und Pegelsonden je nach Anwendungsgebiet unterschiedliche Eintauchtiefen angeben. Diese fangen bei 3 m an und können bis zu 300 m betragen. D. h. je nach Einsatzzweck, werden hier ganz unterschiedliche Tauchtiefen spezifiziert.

Wenn Sie also für Ihre Anwendung die geeignete Lösung suchen, fragen Sie am besten unseren Customer Support um Rat.