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Füllstandsmessung in Grundwasser
Die Trinkwasser-Gewinnung aus Grundwasser steht in vielen Ländern an erster Stelle. Einen Anteil von rund 70 Prozent an der Wasserversorgung bildet dieses Verfahren bei uns hier in Deutschland. Das aus Tiefen von mehreren hundert Metern unter der Erdoberfläche geförderte Wasser ist normalerweise hygienisch einwandfrei.
Das Grundwasser wird mit kräftigen Tauchpumpen an die Erdoberfläche befördert. Das Verhältnis zwischen Wasserentnahme und Nachfließen des Grundwassers muss konsequent und sorgfältig überwacht werden. Dies erfolgt durch Niveausonden, auch Pegelsonden genannt, die den Wasserstand permanent erfassen. Für diese Anwendungen werden besonders wartungsarme und langlebige Geräte benötigt. Die WIKA Niveausonden oder Pegelsonden können vollständig eingetaucht und permanent unter Wasser betrieben werden und liefern über Jahre hinweg zuverlässig Messwerte.
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19. Oktober 2010
Anschluss PNP- und NPN-Transistorschaltausgang bei Druckschaltern
Oft bieten Hersteller von elektronischen Druckschaltern sowohl PNP- als auch NPN-Schaltausgänge an. Hier eine kurze Erklärung, wie die beiden Ausgänge in der Praxis anzuschließen sind.
Prinzipiell sind beides Bipolartransistoren, nur die interne Anordnung der pn-Übergänge ist geändert. Deshalb muss die Last am Transistorschaltausgang entsprechend anders angeschlossen werden.
PNP-Schaltausgang:
Die Last am Schaltausgang wird gegen GND als Bezugspunkt angeschlossen. Wenn ein Signalwechsel durch Erreichen eines Druckwertes erfolgt, wird die Versorgungsspannung (U+) „durchgeschaltet“ und der Strom kann von U+ durch den Transistor und durch die Last an GND fließen.
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5. Oktober 2010
Hydrostatische Füllstandsmessung – Berechnung der Füllhöhe
Hydrostatische Füllstandsmessung – Berechnung der Füllhöhe
Der Füllstand von Flüssigkeiten (z. B. in Wasser- oder Öltanks) kann über den hydrostatischen Druck bestimmt werden. Mit Hilfe eines Drucksensors oder einer Pegelsonde kann der hydrostatische Druck einer Flüssigkeitssäule gemessen und damit der Füllstand eines Tanks ermittelt werden (siehe auch Blogbeitrag „Wie kann man den Füllstand einer Flüssigkeit messen, bzw. wie funktioniert die hydrostatische Füllstandsmessung?“).
Doch wie wird aus dem hydrostatischen Druck die Füllhöhe eines Tanks berechnet?
Bedingt durch die Gravitation nimmt der hydrostatische Druck einer ruhenden Flüssigkeitssäule mit steigender Höhe der Flüssigkeitssäule, also der Füllhöhe, zu. Der hydrostatische Druck berechnet sich durch die Formel:
p = ρ * g * h
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28. September 2010
Zuverlässiger Drucksensor für FU-Betrieb
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.
24. September 2010
Vorteile CANopen Drucksensoren mit integriertem M12 Y-Stecker
Ein wesentlicher Grund für den Einsatz von Drucksensoren mit CANopen Schnittstelle gegenüber herkömmlichen analogen Sensoren ist der geringere Verdrahtungsaufwand und die höhere Zuverlässigkeit der Signalübertragung.
Daten und Versorgungsleitung sind beim CAN-Bus in einem geschirmten CAN-Kabel zusammengefasst und werden von einem Busteilnehmer zum nächsten weitergeführt, d. h. der Bus ist wirklich eine „Kette“ von CAN-Bus-Teilnehmern. Als Folge muss also jeder Busteilnehmer über zwei elektrische Steckverbinder verfügen. Für Sensoren im industriellen Umfeld ist dafür der M12x1 Stecker der am meisten verwendete Steckverbinder.
Die elektrische Verbindung ins Gerät geschieht entweder über ein Gerätekonzept mit externen T-Stück (siehe Bild rechts) oder über direkt ins Gerät integrierte Y-Verteiler (siehe Bild links).
Ein im Messgerät integrierter Y-Verteiler bietet den großen Vorteil, wesentlich robuster (EMV-Einflüsse, Schock- und Vibrationsbelastung) und deutlich kompakter (Baulänge) zu sein.
Vergleichen Sie selbst die beiden verfügbaren Ausführungen beim WIKA D-20-9 Drucksensor in der Abbildung.
Integrierter und externer M12 Y-Verteiler im Vergleich: deutlich kompakter und robuster
Wo der CAN-Bus wie und warum eingesetzt wird, finden Sie im Fachartikel
„CANopen Drucksensoren in Prüfstandstechnik und Mobilhydraulik.“
Weitere Details zum CANopen Standard finden Sie auf der Homepage der CAN in Automation Nutzerorganisation.
30. August 2010
Was bedeutet RoHS?
Die EG-Richtlinie 2002/95/EG (besser bekannt als RoHS) wirft, selbst in Zeiten, in denen RoHS konforme Produkte eigentlich ein „must have“ geworden sind, immer wieder Fragen über deren Definition/Inhalt auf.
Die Abkürzung RoHS steht für „Restriction of (the use of certain) Hazardous Substances” und ist zunächst einmal eine EG-Richtlinie. Im Europäischen Raum ist RoHS in der EG-Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten abgebildet.
Die Einhaltung der RoHS-Richtlinie ist ein sehr ehrgeiziges Vorhaben und eine wahre Herausforderung für die Elektroindustrie. Ursprünglich war es das Ziel, gefährliche Stoffe aus den Produkten zu 100 % zu entfernen. Dies konnte jedoch nicht umgesetzt werden, da es in vielen Bereichen unmöglich war, auf manche Stoffe völlig zu verzichten. Aus diesem Grund hat man sich auf klar definierte Grenzwerte geeinigt.
Die beiden wichtigsten und am häufigsten auftretenden Stoffe sind dabei zum einen Blei und zum anderen die sogenannten „Flammhemmer“. Hier eine kurze Aufstellung der Stoffe, die nur bis zu einem genau definierten Grenzwert enthalten sein dürfen:
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17. August 2010
Elektronische Druckmesstechnik – Grundlagen, Anwendungen und Geräteauswahl
In der renommierten Buchreihe „Bibliothek der Technik“ ist ein mit fachlicher Unterstützung von WIKA entstandener Band über elektronische Druckmesstechnik erschienen.
Das sagen die Autoren Anna Gries und Eugen Gaßmann über ihr Buch:
„Immer wieder wurde von Kunden und Mitarbeitern der Wunsch an uns herangetragen, die technischen Grundlagen der elektronischen Druckmeßtechnik mal verständlich und knapp zusammenzufassen. Die Anzahl der am Markt erhältlichen Produkte ist inzwischen selbst für den erfahrenen Anwender unüberschaubar geworden. Dieses Büchlein bietet in kompakter Form all das Hintergrundwissen, was zur richtigen Anwendung aber vielmehr noch zur Auswahl notwendig ist.
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26. Juli 2010
Kennzeichnung von Absolutdruck- und Relativdruck-Messbereichen bei Drucksensoren
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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19. Juli 2010
Die gängigsten Messprinzipien bei Drucksensoren
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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7. Juli 2010
Temperaturkoeffizienten (TK) bei Drucksensoren
Da die Temperatur Einfluss auf die Messgenauigkeit eines Drucksensors hat, bleibt trotz diverser Kompensationsmaßnahmen immer ein kleiner Temperaturfehler im Nenntemperaturbereich. Dieser wird in den Datenblättern von Herstellern von Drucksensoren oft als Temperaturkoeffizient (Abk. TK) angegeben. Dieser Koeffizient beschreibt einen linearen Fehler ausgehend von einem Bezugspunkt, der meist bei Raumtemperatur liegt. Demnach ist der Temperaturfehler bei Raumtemperatur Null und nimmt mit zunehmendem Abstand zur Raumtemperatur mit dem spezifizierten Koeffizienten linear zu (siehe Abbildung).
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2. Juli 2010