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  • Was ist eigentlich eine Pegelsonde/ Tauchsonde?

    Bei der gelegentlich auch als Tauchsonde bezeichneten Pegelsonde handelt es sich um eine spezielle Bauform eines Drucksensors, der für die Messung von Füllständen in Tanks, Brunnen, Schächten und Bohrlöchern eingesetzt wird. Für die Füllstandsmessung wird dazu die Pegelsonde direkt in die zu erfassende Flüssigkeit eingetaucht und möglichst nahe an den Boden des Tank/ Behälter, Schacht/ Bohrloch geführt. Dort erfasst die Pegelsonde den herrschenden hydrostatischen Druck, der einen direkten Rückschluss auf den aktuellen Füllstand, d. h. die Höhe der darüber stehenden Flüssigkeitssäule ermöglicht.

    Praktisch geschieht dies meist einfach durch „Reinhängen“ am Anschlusskabel. Die Anwendung ist also denkbar einfach. Wichtigstes Qualitätsmerkmal ist die Beständigkeit und Dichtigkeit der Pegelsonde bzw. des Anschlusskabels gegenüber dem Medium sowie dem herrschenden Druck bzw. der mechanischen Beanspruchung von Gehäuse und Kabel.

    Weiterführende Link:
    Wie funktioniert die hydrostatische Füllstandsmessung
    Pegelsonde LS-10

  • Gibt es einen eigensicheren Drucksensor mit SIL2-Klassifizierung?

    Für den Druckmessumformer IS-2X mit der Zündschutzart ia (=eigensicher) und ATEX-Zulassung wurden die sicherheitsrelevanten Daten für SIL-Anwendungen ermittelt und in einer Zusatzanleitung sicherheitstechnische Daten zusammengefasst. Dazu zählen die durchschnittliche Ausfallwahrscheinlichkeit (PFDa), Hardwarefehlertoleranz (HFT) und der Anteil sicherer Fehler (SFF).

    Anwender aus der Prozessindustrie benötigen diese Angaben für eine SIL-Bewertung der kompletten Applikation.

    Für die Anforderungen im Maschinenbau wird die MTTFd (mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall) bereitgestellt, um den relevanten Performance Level (PL) bestimmen zu können.

  • MTTFd und SIL: warum benötigt man MTTFd-Werte im Maschinenbau?

    Mit Inkrafttreten der neuen Sicherheitsrichtlinie für den Maschinen- und Anlagenbau 2006/42/EG müssen elektrische Steuerungen nach dem Grad ihrer Zuverlässigkeit bewertet werden. Nach der DIN EN ISO 13849 werden sicherheitsrelevanten Maschinensteuerungen in verschiedene „Performance Level“ (PL) eingeteilt- und genau dazu werden die MTTFd-Werte (mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall) der einzelnen Komponenten/ Bauteile der Maschine benötigt.

    (Eine ähnliche Aufteilung wird übrigens in IEC 62061 und IEC 61508 vorgenommen. Hier werden Komponenten von Steuerungen aufgrund ihrer durchschnittlichen Ausfallwahrscheinlichkeit pro Stunde (PFDa) mittels „Safety Integrity Level“ (SIL) kategorisiert. Diese Normen finden vor allem in der Prozessindustrie Anwendung.) 

    Ein typisches Produktbeispiel ist der eigensichere Druckmessumformer IS-2X mit SIL-Option. Für dieses Gerät wurde der MTTFd-Wert ermittelt und kann aus der Zusatzanleitung „Sicherheitstechnische Daten“ entnommen werden.

    Weitere Informationen zum Thema MTTF finden Sie in diesem Blog-Artikel:
    Wie sind MTTF und MTBF definiert und worin besteht der Unterschied?

  • Was ist ein Druckmessumformer?

    Die Hersteller von Drucksensoren haben z. T. sehr unterschiedliche  Begriffe für die verschiedenen Ausprägungen von Messgeräten, wie z. B. Drucksensor, Druckmessumformer, Drucktransmitter, usw. Wir bei WIKA verstehen unter einem Druckmessumformer üblicherweise  einen Drucksensor mit standardisierten elektrischen und mechanischen Schnittstellen, sowie einem standardisierten Ausgangssignal.

    Ein Druckmessumformer ist prinzipiell wie folgt aufgebaut:

    Über einen standardisierten Druckanschluss wird der zu messende Druck des Mediums auf das (interne) Drucksensorelement gelenkt. Die nachfolgende Elektronik formt aus dem Sensorsignal ein  gefiltertes, verstärktes, temperaturkompensiertes und normiertes Signal, wie z. B. das 4 … 20 mA Signal. Dieses Ausgangssignal wird wiederum über einen standardisierten Stecker oder ein Kabel an die nachfolgende Signalauswertung weitergeleitet.

    Wollen Sie mehr über den WIKA Druckmessumformer A-10 für allgemeine industrielle Anwendungen erfahren, klicken Sie hier.

  • Mit WIKA-Sensoren und Wärmepumpen effizienter heizen

    Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e. V.

    Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist im Prinzip identisch mit der eines uns allen bekannten Alltagsgerätes: dem Kühlschrank. Während der Kühlschrank allerdings seinem Innenraum die Wärme entzieht und an die Umgebung abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich (Luft, Erdreich etc.) die Wärme und gibt sie als Heizenergie an das Haus ab. Die Funktion läuft also genau umgekehrt ab. 

    Bei der Wärmepumpe wird dazu (wie beim Kühlschrank) eine Kompression eines Gases durchgeführt und so die vorher durch Verdampfung der Umgebung entzogene Wärme freigesetzt. Bei diesem Vorgang wird auch Energie verbraucht und er muss deshalb sorgfältig geregelt werden.

    Regelt man über den Druck die Kompressions- bzw. Verdampfungstemperatur in einem Wärmepumpensystem sehr genau, kann man also Energiekosten sparen und damit auch die Umwelt schützen.

    WIKA bietet Produkte speziell für die Anwendung in Wärmepumpen an, die Druckmessumformer R-1 und AC-1.

  • Energieeffizientere Kälteanlagen durch genaue Druckregelung

    Aufgrund weltweit steigender Energiekosten wird der energieeffiziente Betrieb von Kälteanlagen immer wichtiger. Es gibt Schätzungen, nach denen über 90 % der Kälteanlagen weltweit immer noch ohne eine kontinuierliche Regelung ausgerüstet sind. Sie sind für einen bestimmten Betriebszustand/ Kälteleistung optimiert und eingestellt – arbeiten also in allen anderen Betriebszuständen, wenn weniger Leistung gefordert ist, außerhalb des Optimums. Als Konsequenz wird so wertvolle Energie vergeudet.

    Ungeregelte Anlagen werden in Zukunft nicht mehr tragbar sein. Aus diesem Grund setzen Hersteller von Kälteanlagen verstärkt auf elektronische Drucksensorik, um den Druck und somit die resultierende Temperatur des Kältemittels präzise zu regeln. Die Drucksensoren R-1 und AC-1 sind genau für diesen Einsatz entwickelt worden und sorgen in der Praxis für erhebliche Einsparungen bei den Stromkosten der Betreiber.

    Weitere WIKA Produkte für die Kältetechnik finden Sie hier.

  • Unterschied Relativdruck zu Absolutdruck

    Absolutdruck vs Relativdruck

     

    Immer wieder kommt die Frage auf, worin der Unterschied zwischen einer Absolutdruck- und einer Relativdruckmessung besteht. 

    Rein theoretisch ist die Frage relativ einfach zu beantworten: bei einer Relativdruckmessung wird immer die Differenz zum gerade herrschenden Umgebungsdruck gemessen. Dieser ändert sich allerdings mit dem Wetter und der Höhe über dem Meeresspiegel. Bei einer Absolutdruckmessung wird die Differenz zum idealen bzw. absoluten Vakuum gemessen. Diese Messung ist deshalb unabhängig von Wetter oder Höhe. 

    In der Praxis unterscheiden sich die beiden Messungen wie folgt: 

    In den meisten Fällen besteht die Messaufgabe in der Bestimmung des Relativdrucks. Deshalb wird diese Sensorart auch am häufigsten eingesetzt bzw. ist am weitesten verbreitet. Verwendet man aber einen Relativdrucksensor in einer Anwendung, in der eigentlich Absolutdruck gemessen werden soll,  so muss man mit folgenden, zusätzlichen Fehlern rechnen: 

    • +/- 30 mbar durch Wetteränderungen
    • bis zu 200 mbar bei Ortsänderung (z.B. von Meereshöhe auf 2000m)

    Je nach Messbereich sind diese Fehler gravierend (z.B. in der Pneumatik bei einem Messbereich 1bar) oder vernachlässigbar (z.B. in der Hydraulik bei 400bar). 

    Wenn Sie unsicher sind, ob für Ihre Messaufgabe eine Relativdruck- oder Absolutdruckmessung erforderlich ist, so stehen Ihnen unsere Anwendungsberater gerne zur Verfügung.

    Verwandte Beiträge:
    Kennzeichnung von Absolutdruck- und Relativdruck-Messbereichen
    Einsatzgebiete von Drucksensoren Teil 1: belüftete Relativdrucksensoren

     

  • Überblick: Wie funktioniert IO-Link?

    Quelle: IO-Link Systemüberblick, IO-Link Konsortium

    Wie funktioniert eigentlich die neue Kommunikationsschnittstelle IO-Link des WIKA Druckschalters PSD-30?

    IO-Link ist eine Punk-zu-Punkt-Verbindung (also kein neuer Feldbus) zwischen dem Sensor/Aktor und einem Feldbusmaster wie z. B. einer SPS. Über die in der Feldebene typische und standardisierte 3-Leiter Anschlussleitung erfolgt die Versorgung des Feldgerätes (Pin 1 und Pin 3) und die Signalübertragung (Pin 4). 

    Die Signalübertragung erfolgt zunächst konventionell, das heißt ohne IO-Link im so genannten SIO-Mode (Standard IO-Mode). Erst wenn über den IO-Link Master mittels eines definierten Befehls ein so genannter „Wake Up“ durchgeführt wird, wird die digitale IO-Link Kommunikation gestartet. Dann werden über ein serielles Protokoll standardisierte Datenpakete bidirektional ausgetauscht. Konfigurationsparameter können jetzt zentral von der Steuerung in den Sensor und Messwerte sowie Diagnosedaten aus dem Sensor in die Steuerung übertragen werden.    

    Die IO-Link Funktionalität des Sensors wird in einer Gerätebeschreibungsdatei (IODD – IO-Link Device Description, xml-Datei) abgebildet und muss im verwendeten IO-Link Interpreter Tool gespeichert werden.

    Technische Informationen zu IO-Link:
    Datenrate: 4,8 / 38,4 / 230,4 kBaud
    Max. Leitungslänge: 20 m, ungeschirmt
    Typische Zykluszeit: 2 ms
    Verbindungstyp: Punkt-zu-Punkt, seriell, bidirektional, halbduplex
    Standardsteckverbinder: M5, M8, M12

    Weitere Details zu IO-Link finden Sie in meinem Artikel „Was ist IO-Link?“ auf der IO-Link Homepage oder auf der Produktseite des WIKA PSD-30 Druckschalters.

  • Wozu braucht man frontbündige Druckanschlüsse?

    Frontbündige Druckanschlüsse kommen immer dann zum Einsatz, wenn der Druckkanal eines normalen Drucksensors im Einsatz verstopfen oder beschädigt werden kann.
    Dieses Problem taucht z. B. bei kristallinen, viskosen, aggressiven, haftenden oder abrasiven Medien auf. Deshalb empfiehlt es sich, in diesen Fällen einen Druckanschluss mit frontbündiger Membran einzusetzen. Die meisten Drucksensoren von WIKA sind deshalb auch mit frontbündiger Membran verfügbar, wie z. B. der S-11.

  • Genauigkeit von Drucksensoren- was ist das denn „genau“?

    Ideale und reale Kennlinie

     Wie ist eigentlich die Genauigkeit von Drucksensoren definiert?

    Oft wird die Abweichung der realen von der idealen Kennlinie als „Genauigkeit“ bezeichnet. Der Begriff selbst lässt sich aber in keiner Norm finden. Es gibt also nicht „die Genauigkeit“, sondern eine Vielzahl von genauigkeitsrelevanten Angaben wie zum Beispiel: 

    • Nichtlinearität
    • Hysterese
    • Nichtwiederholbarkeit
    • Maximale Messabweichung

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