Druckmittlersysteme

Was ist ein Druckmittlersystem?

Ein Druckmittlersystem ist eine Kombination aus einem Druckmittler und einem Druckmessgerät, die an schwierigste Bedingungen der Prozessindustrie angepasst werden können. Hierbei übernimmt eine aus geeignetem Werkstoff gefertigte Membrane die Trennung zwischen Messmedium und Messgerät. Die kombinierten Systeme können somit bei extremen Temperaturen und den verschiedensten Messstoffen einem Druck von 10 mbar bis zu 3.600 bar standhalten und erlauben damit genaue Druckmessungen.

Was ist ein Druckmittler?

Ein Druckmittler ist ein zusätzliches Bauelement, welches ein Druckmessgerät oder einen Drucktransmitter schützt. Er überträgt den Messstoff zum Messgerät, ohne mit dem Messgerät in Berührung zu kommen.

Wie funktioniert ein Druckmittler?

Eine aus geeignetem Werkstoff gefertigte Membrane übernimmt die Trennung zwischen Messmedium und Messorgan. Der Innenraum zwischen Membrane und Druckmessgerät ist vollständig mit einer Druckübertragungsflüssigkeit gefüllt. Wirkt nun vom Messstoff her der Druck, so wird dieser über die elastische Membrane auf die Flüssigkeit und weiter auf das Messgerät übertragen.

Wann sollte ein Druckmittler angebaut werden?

Druckmittler werden zu Druckmessungen eingesetzt, wenn der Messstoff mit den drucktragenden Teilen des Messgerätes nicht in Berührung kommen soll oder schwierigen Bedingungen eines Prozesses angepasst werden muss.

Welche Vorteile bieten Druckmittler?

Druckmittler bieten den Vorteil, dass der Messstoff die Membrane „großflächig“ beaufschlagt und ermöglichen so eine genaue Druckmessung, vor allem bei sehr kleinen Drücken (< 600 mbar). Des Weiteren können sie z. B. für die Reinigung oder Kalibrierung leicht demontiert werden.

Was kennzeichnet einen Rohr-Druckmittler?

Der Rohr-Druckmittler eignet sich sehr gut zum Einsatz bei strömenden Messstoffen. Da er vollkommen in die Prozessleitung integriert ist, treten durch die Messung keine störenden Turbulenzen, Ecken, Toträume und sonstige Hindernisse in Strömungsrichtung auf.

Welche Vorteile bietet ein Rohr-Druckmittler?

Bei Rohr-Druckmittlern mit ideal kreiszylindrischer Form fließt der Messstoff ungehindert durch und bewirkt eine Selbstreinigung der Messkammer. Verschiedene Nennweiten erlauben die Anpassung an jeden Rohrleitungsquerschnitt.

Mit welchen Geräten kann ein Druckmittler kombiniert werden?

Ein Druckmittler kann mit nahezu allen Manometern, Prozesstransmittern, Druckschaltern oder Drucksensoren kombiniert werden.

Welche Anbaumöglichkeiten gibt es bei Druckmittlern?

Der Anbau eines Druckmittlers kann über einen Direktanbau, ein Kühlelement oder eine entsprechende Kapillarleitung erfolgen.

In welchen Einsatzgebieten können Druckmittlersysteme verwendet werden?

Druckmittlersysteme können bei extremen Temperaturen (-130 … +400 °C) und verschiedensten Messstoffen dem Druck standhalten und erlauben damit genaue Druckmessungen unter extremen Bedingungen.

Wie flexibel kann ein Druckmittler zusammengestellt werden?

Für jede Anwendung stehen optimale Druckmittler-Bauformen, Werkstoffe, Füllmedien und Zubehör zur Verfügung. Zertifikate und Zeugnisse können je nach Anforderung mitgeliefert werden.

Was ist eine Druckmittler-Kennlinie?

Die Druckmittler-Kennlinie zeigt eine grafische Darstellung der Elastizität der Membrane. In dieser Darstellung wird die Volumenänderung in Beziehung zur Druckänderung gebracht und dargestellt.

Wann werden Flanschanschlüsse bei Druckmittlern angewendet?

Die Kombinationen von Druckmittlern mit Flanschanschluss können bei Prozessen mit extremen Temperaturen, aggressiven, anhaftenden, korrosiven, hochviskosen, umweltschädlichen oder giftigen Messstoffen zum Einsatz kommen. Der Druckmittler in Flanschbauart ist durch seine Anschlussabmessungen auf alle heute gängigen Normflansche abgestimmt und wird anstelle eines Blindflansches montiert.

Wie erfolgt der Anschluss eines Druckmittlers?

Die Druckmittler sind in der Grundbauform mit Innen- oder Außengewinde erhältlich. Aufgrund der Vielzahl an verfügbaren Prozessanschlüssen lassen sie sich problemlos auf verschiedenste Anschlüsse montieren. In der Regel handelt es sich bei diesen Anschlüssen um T-Stücke, die in Rohrleitungen integriert oder per Anschweißstutzen mit einer Rohrleitung verbunden werden.

Wann werden Sterilanschlüsse bei Druckmittlern angewendet?

Die Kombination von Druckmittlern mit Druckmessgeräten im Hygienic Design können bei Prozessen mit Gasen, Druckluft oder Dampf, mit flüssigen, pastösen, pulvrigen und heißen Messstoffen zum Einsatz kommen. Die Druckmittler halten auftretenden Temperaturen stand und erfüllen die Anforderungen für sterile Verbindungen.

Kennzeichnend für die sterile Technik ist die Erfüllung der SIP- und CIP-Kriterien, die durch den Einsatz von Druckmittlern erfüllt werden. Diese Abkürzungen stehen für die Sterilisation und Reinigung der messstoffberührten Teile im Prozess. Die Kombination von Druckmessgeräten mit frontbündigen Druckmittlern oder Rohr-Druckmittlern erfüllt die strengen Anforderungen an die hygienegerechte Instrumentierung und realisiert auch schwierigste Messaufgaben.

Warum gibt es verschiedene Werkstoffe oder Beschichtungen bei Druckmittlern?

Verschiedene Werkstoffe oder Beschichtungen stehen bei Druckmittlern zur Wahl, um eine genaue Messung von schwierigen Messstoffen (aggressiven, korrosiven, abrasiven, hochviskosen, heterogenen, toxischen, heißen oder aseptischen) zu ermöglichen. Es stehen für nahezu alle Prozesse geeignete Werkstoffe oder Beschichtungen bereit.

Warum gibt es verschiedene Druckübertragungsflüssigkeiten bei Druckmittlern?

Bei der Auswahl der Druckübertragungsflüssigkeit für Druckmittler sind Faktoren wie Verträglichkeit (physiologisch unbedenklich) sowie Temperatur- und Druckverhältnisse am zu messenden Ort von entscheidender Bedeutung. Je nach Druckübertragungsflüssigkeit muss der dafür geeignete minimale und maximale Temperatureinsatzbereich beachtet werden.

Welchen Einfluss hat der Durchmesser der Membrane eines Druckmittlers auf die Anzeige?

Membranen mit kleinem Durchmesser können nur kleine Volumenänderungen aufnehmen. Je größer der Durchmesser einer Membrane, desto besser können auftretende Abweichungen ausglichen werden.

Wie verhält sich ein Druckmittlersystem mit Kapillare bei Höhenunterschieden?

Ein Höhenunterschied zwischen Druckmessgerät und Druckmittler geht in die Messung ein. Dies ist bedingt durch den hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule in der Kapillare. Die Anzeige wird verringert, wenn das Druckmessgerät höher angeordnet ist als der Druckmittler. Sie wird vergrößert, wenn das Druckmessgerät tiefer angeordnet ist. Bei der werksseitigen Auslegung des Gesamtsystems (Druckmittler und Messgerät auf gleicher Höhe) muss dieser Höhenunterschied bekannt sein und entsprechend berücksichtigt werden.

Wie werden Druckmittler in Prozesse eingebunden?

Druckmittler werden auf vorhandene Anschlussflansche oder Anschweißstutzen, die an eine Rohrleitung, einen Prozessreaktor oder einen Tank geschweißt sind, montiert.

Was ist ein Druckmittler mit vorgezogener Membran und wann wird dieser eingesetzt?

Ein Druckmittler mit vorgezogener Membrane (Tubus- Ausführung) wird an dickwandigen und/oder isolierten Produktleitungen oder Behälterwänden eingesetzt wird. Die Zellenbauart bildet hierbei eine Unterkategorie, die unter Verwendung eines Blindflansches am Entnahmeflansch zum Einsatz kommt. Sonderbauformen können auf Anfrage kundenspezifisch angefertigt werden.

Welchen Einfluss hat das Volumen auf ein Druckmittlersystem?

Beim Anschluss eines Druckmittlers an ein Druckmessgerät muss der Druckmittler ein Arbeitsvolumen liefern, das zumindest gleich groß dem Steuervolumen des Druckmessgerätes ist. Unter realen Einsatzbedingungen muss berücksichtigt werden, dass sich durch die Temperatur und die Kompressibilität (Zusammendrückbarkeit) der Druckübertragungsflüssigkeit ihr Volumen ändern kann.

Wie kann die Stellzeit bei einem Druckmittlersystem beeinflusst werden?

Die Stellzeit eines Druckmittlers wird von der Viskosität der Druckübertragungsflüssigkeit und der Beschaffenheit der Kappilarleitung beeinflusst.

Welchen Einfluss hat die Temperatur auf ein Druckmittlersystem?

Temperaturen bei realen Einsatzbedingungen (Prozess- und Umgebungstemperatur) führen zu Volumenänderung der Druckübertragungsflüssigkeit. Diese wiederum bewirkt eine Druckänderung in dem abgeschlossenen System und damit Anzeigeabweichungen.

Was ist eine Stellzeit bei Druckmittlersystemen?

Die Stellzeit des Druckmittlersystems ist die definierte Verzögerungszeit, die vergeht, bis der Zeiger des Druckmessgerätes 9/10 des Wertes einer sprunghaften Druckänderung angezeigt. Sie ist abhängig von der Volumenverschiebung im ganzen System.

Wann werden Gewindeanschlüsse bei Druckmittlern angewendet?

Die Kombinationen von Druckmittlern mit Gewindeanschluss können bei Prozessen mit extremen Temperaturen, aggressiven, anhaftenden, korrosiven, umweltschädlichen oder giftigen Messstoffen zum Einsatz kommen.