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  • Was bedeutet eigentlich Temperaturkompensation bzw. temperaturkompensierter Bereich bei Drucksensoren?

    Kein anderer Begriff ist so irreführend, wie der des temperaturkompensierten Bereiches.

    Fangen wir erst einmal damit an, was gemeint ist: Der temperaturkompensierte Bereich ist jener Temperaturbereich, in dem der Temperaturfehler, beziehungsweise die Temperaturkoeffizienten, gelten. Nicht wie man meinen könnte, und was auch sehr oft getan wird, der Bereich, in dem es keinen Temperaturfehler mehr gibt. Nein, auch im temperaturkompensierten Bereich gibt es Fehler. Das mag den Anwender vielleicht erstaunen, aber als Hersteller können wir Ihnen versichern, dass man schon einige Anstrengungen unternehmen muss, um diese Fehler in den Griff zu bekommen.

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  • SIL 2 und SIL 2 ergibt nicht automatisch SIL 2

    Beim Einsatz von Drucksensoren in sicherheitsrelevanten Anwendungen muss man sich früher oder später die Frage stellen, ob die SIL-Bewertung des geplanten Drucksensors für die Anwendung ausreicht. Oft neigt der Anwender dazu Drucksensoren mit höheren SIL-Einstufungen zu bevorzugen, da diese vermeintlich eine höhere Sicherheit bieten als Sensoren mit niedrigerer Einstufung.

    Leider kann man sich bei der Auswahl der Komponenten für einen Sicherheitskreis nicht nur auf den SIL-Level beschränken. Beispielsweise ist nicht garantiert, dass ein Sicherheitskreis aus Aktor, Sensor und Auswerteeinheit SIL 2 erreicht, wenn alle Komponenten nach SIL 2 eingestuft wurden.

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  • Elektronische Drucksensoren für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen

    Eine Auswahlhilfe für Drucksensoren in der Zündschutzart Ex i oder Ex d nach ATEX oder Nichtfunkend nach CSA/FM bietet der Flyer „Elektronische Druckmessgeräte für explosionsgefährdete Bereiche“.

    Für die unterschiedlichsten Anwendungen im Bereich Up- and Downstream, wie z. B. Ölgewinnung beim Onshore Drilling oder auf Offshore-Plattformen oder in der Pipelineüberwachung, werden geeignete Produktbeispiele genannt. Zur Messung von Füllständen wird die eigensichere Pegelsonde/ Tauchsonde IL-10 mit internationalen Zulassungen vorgestellt.

    Die Druckmessumformer sowie auch die Pegelsonde sind auch von FM Approvals und CSA geprüft und zertifiziert sowie von weiteren internationalen Zulassungs- bzw. Prüfstellen.

  • Einsatzgebiete von Drucksensoren 4 – Zusammenfassung

    In den vorherigen Artikeln zum Thema Einsatzgebiete der verschiedenen Drucksensoren habe ich aufgezeigt, welche besonderen Eigenschaften durch die unterschiedlichen Bauformen entstehen. Entscheidend bei der Auswahl des richtigen Sensors für eine aktuell zu lösende Problemstellung ist der zu messende Druckbereich und die Umgebungsbedingungen.

    Bei kleinen Messbereichen (z. B. < 10 bar) ist es sehr wichtig, ob ein belüfteter Relativdruck-, unbelüfteter Relativdruck oder Absolutdrucksensor eingesetzt wird, da bei 10 bar Prozessdruck die Wahl des Bezugspunktes (0 oder 1 bar) und die Schwankung des Umgebungsdruckes (z. B. +/- 230 mbar, siehe Artikel „Unterschied Relativdruck zu Absolutdruck“) die Anzeige des Messwertes zwischen 8,77 bar und 11,23 bar verschiebt (1,23/10 bar x 100% = 12,3% Messungenauigkeit).

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  • Elektronischer Druckschalter mit frontbündiger Membran

    Der elektronische Druckschalter PSD-31, mit seinem Prozessanschluss G ½ B mit frontbündiger Membrane, eignet sich besonders für den Einsatz in abrasiven, aggressiven, haftenden, kristallinen und viskosen Messstoffen. Der frontbündige Anschluss schließt eine Verstopfung des Druckkanals mit Partikeln aus und verhindert weiterhin auch eine mögliche Kontamination des Prozesses durch Verschleppung.

    Der elektronische Druckschalter PSD-31 wird als Produktneuheit von WIKA auf der Hannover Messe 2012 (Halle 11 – Stand C40) ausgestellt. Zusammen mit der Produktfamilie von elektronischen Schaltern (Druckschalter, Temperaturschalter und Füllstandsschalter) für den Einsatz in der Fluidtechnik im Maschinenbau.

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  • Einsatzgebiete von Drucksensoren 3 – Absolutdrucksensoren

    Elektronische Drucksensoren messen üblicherweise die Änderung des Druckes durch die Verformung einer Membran. Wird diese Membran von einer Seite dem Prozessdruck ausgesetzt und auf der anderen Seite „belüftet“, also dem Umgebungsdruck ausgesetzt, so wird die Verformung um genau diesen Umgebungsdruck verringert. Daher ist das Messergebnis eine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck. Bei Absolutdrucksensoren wird die „innere“, also dem Prozessdruck abgewandte Seite evakuiert und hermetisch dauerhaft verschlossen. Somit ist die gemessene Verformung der Membran unabhängig vom Umgebungsdruck und bezieht sich immer auf das dort eingeschlossene Vakuum. Diese Bauform ermöglicht erst die Messung des aktuell vorhandenen Umgebungsdruckes, da Vakuum („0 bar Umgebungsdruck“) einen fixen Bezugspunkt darstellt, der unabhängig von der aktuellen Wetterlage und dem Aufstellungsort des Sensors ist.

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  • Einsatzgebiete von Drucksensoren 2 – Unbelüftete Relativdrucksensoren

    Elektronische Drucksensoren messen üblicherweise die Änderung des Druckes durch die Verformung einer Membran. Wird diese Membran von einer Seite dem Prozessdruck ausgesetzt und auf der anderen Seite „belüftet“, also dem Umgebungsdruck ausgesetzt, so wird die Verformung um genau diesen Umgebungsdruck verringert. Daher ist das Messergebnis eine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck. Der Umgebungsdruck kann auf Grund der aktuellen Wetterlage bis zu +/-30 mbar und auf Grund des Aufstellungsortes (Druckunterschied zwischen Meereshöhe und 2000 m) bis zu 200 mbar betragen.

    In Anwendungsfällen mit hohen Drücken (z. B. 400 bar) und gleichzeitig hoher Verschmutzungsgefahr wie z. B. beim Wasserstrahlschneiden werden auch sogenannte „unbelüftete“, also Drucksensoren mit einem in der Fertigung verschlossenen Gehäuse eingesetzt. Da bei solchen hohen Druckbereichen die Schwankungen des Umgebungsdruckes verglichen mit dem Prozessdruck vernachlässigbar klein sind (max. +/- 230 mbar), ist es nicht wichtig bei welchem Umgebungsdruck und wie zuverlässig das Gehäuse verschlossen wird.

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  • Einsatzgebiete von Drucksensoren 1 – Belüftete Relativdrucksensoren

    In der Lebensmittelherstellung, bei petrochemischen Anlagen, im Kunststoffspritzguss und vielen weiteren industriellen Anwendungen werden Druckmessungen zur Steuerung der Anlagen und Maschinen benötigt.

    Oftmals steht der Anwender dann vor der Frage: Welchen Drucksensor muss ich einsetzen, einen Relativdrucksensor oder einen Absolutdrucksensor?

    In dieser Artikelserie möchte ich die Unterschiede der verschiedenen verfügbaren Drucksensoren und die jeweiligen Einsatzmöglichkeiten vorstellen.

    Der entscheidende Unterschied zwischen Relativ- und Absolutdruckmessung ist die Wahl des Referenzdruckes, also des Skalennullpunktes. Bei der Relativdruckmessung wird der Druck immer in Relation („relativ“) zum aktuell vorhandenen Umgebungsdruck (ca. 1013 mbar) gemessen.  

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  • Nachweis der Eigensicherheit eines ATEX zugelassenen Drucksensors

    In Anlagen oder Maschinen, in denen explosionsgefährdete Stoffe verarbeitet oder erzeugt werden, muss im europäischen Raum die Richtlinie 94/9/EG ATEX eingehalten werden. Diese sieht vor, dass in Europa nur nach ATEX zugelassene Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden dürfen.

    Hierbei ist eine oftmals gewählte Schutzart von Drucksensoren die Eigensicherheit. Damit ein Ex-Drucksensor, also ein nach ATEX zugelassener Drucksensor, mit eigensicherer Zündschutzart und Zulassung betrieben werden darf, so ist er mit einem eigensicheren Ex-Speisetrenner zu verwenden.

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  • Vermeidung des Eindringens von Feuchtigkeit über das Kabel von Pegelsonden bzw. Tauchsonden

    Möchte man einfach und verlässlich Füllstände von Flüssigkeiten messen, so löst man dies oftmals über eine hydrostatische Druckmessung, z. B. mittels Pegelsonden / Tauchsonden. Die charakteristische Tauchanwendung bedingt dabei jederzeit eine maximale Feuchtigkeitsbelastung, jedoch nicht nur am medienberührenden Gehäuse des Drucksensors, sondern entlang des gesamten, eingetauchten Kabels. Auch außerhalb des direkt eingetauchten Bereiches sind das Kabel und insbesondere das Kabelende aufgrund von Spritzwasser und Kondensaten häufig mit Feuchtigkeit belastet. Dies gilt nicht nur während des Betriebes sondern in besonderem Maße während der Installation und Inbetriebnahme bzw. bei fälligen Wartungs- und Umbauarbeiten.

    Unabhängig von der Zielanwendung, ob in der Wasser- und Abwasseraufbereitung oder in der Tanküberwachung, ein Feuchtigkeitseintritt ins Kabelende der Pegelsonde kann bei ungenügenden Schutzmaßnahmen früh und unumkehrbar erfolgen und hat in fast allen Fällen den vorzeitigen Ausfall des Gerätes zur Folge. Der Feuchtigkeitseintritt in den Kabelausgang hinab bis in die Elektronik der Tauchsonde muss deshalb durch vorbeugende Maßnahmen seitens des Anwenders aktiv vermieden werden.
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