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Grundlagen der Druckmessung

Für jede Messaufgabe den richtigen Drucksensor

Zur Herstellung von Drucksensoren sind verschiedene Verfahren gebräuchlich,
die auf den jeweiligen Anwendungszweck abgestimmt sind.

  • Dickschichtsensoren
  • Dünnfilmsensoren
  • Piezoresistive Sensoren

Druckaufnehmer gibt es prinzipiell in 4 Druckkalibrierungen:

  • Relativdruck: Druck bezogen auf Umgebungsdruck
  • Absolutdruck: Druck bezogen auf Vakuum (0 bar)
  • Überdruck: Druck bezogen auf Luftdruck bei der Herstellung (ca. 1 bar)
  • Differenzdruck: Druck bezogen auf einen zweiten variablen Druck

Piezoresistive Sensoren

Als druckempfindliches Element dient eine Siliziummembrane, in die die dehnungsempfindlichen Widerstände eindiffundiert sind.
Da Silizium hinsichtlich seiner Medienverträglichkeit den Einsatz des Sensors einschränken würde, ist ein Druckübertragungssystem, bestehend aus Füllflüssigkeit und Edelstahlmembrane, vorgelagert. Die Druckmesszelle ist temperaturkompensiert und wird in aufwendigen Vakuumprozessen hergestellt.

Vorteil:
Hohe Genauigkeit in einem weiten Temperaturfeld, besonders für den Einsatz in hochwertigen Mess- und Regelungsaufgaben, insbesondere für den Absolutdruckbereich und den unteren bis mittleren Relativdruckbereich gut geeignet.

Nachteil:
Aufwendiges, aber bei Massenproduktion kostengünstiges Herstellungsverfahren.

Im ALMEMO® Fühlerprogramm gibt es zwei mechanische Ausführungen:

  • Druckaufnehmer für Schlauchanschluss:
    Die Messzelle ist in einem kompakten Kunststoffgehäuse mit zwei Anschlussstutzen untergebracht. Es gibt die Druckaufnehmer zur Wandmontage oder als direkt auf die Messgeräte aufsteckbare Druckmessmodule mit Messbereichen für Relativ- oder Differenzdruckmessung in Gasen, aber auch für Luftdruckmessungen.
  • Einbau-Druckaufnehmer:
    Die Messzelle ist in einem ölgefüllten, vollverschweißten Edelstahlgehäuse aufgehängt. Da alle medienberührenden Teile aus Edelstahl gefertigt sind, eignen sie sich auch für den Einsatz in chemisch-aggressiven Medien in vielfältigen industriellen Anwendungen.

Temperaturmessung mit Druckgebern für Kältemittel

Option SB0000R
Alle ALMEMO® Geräte-Version V5/V6, auch ALMEMO® Datenlogger und Messwert-Erfassungs-Anlagen können für die kontinuierliche Temperaturmessung (Auflösung 0,1 K) mit Absolut-Druckgebern (Auflösung 0,001bar zwingend!) genutzt werden. Sowohl Druck und Temperatur können angewählt oder kontinuierlich angezeigt bzw. aufgezeichnet werden.

ALMEMO® Druckmessung

Alle ALMEMO® Fühler können justiert werden, d. h. Korrekturwerte des Sensors können im Anschlussstecker hinterlegt werden. Dadurch lässt sich die Messgenauigkeit wesentlich erhöhen.

Bei den von Ahlborn durchgeführten DAkkS- und Werkskalibrierungen werden bei Bedarf die Korrekturwerte erfasst, im Fühlerstecker hinterlegt und verriegelt. Die Justage kann in 2 Punkten (Nullpunkt, Steigung) oder in über 30 Punkten als Mehrpunktjustage ausgeführt werden. Damit werden bei den kalibrierten Temperaturpunkten kleinste Abweichungen erreicht.

Messung von Druckspitzen und schnellen Druckänderungen mit digitalen ALMEMO® D7-Fühlern
Mit dem neuen ALMEMO® V7-Messsystem können Druckspitzen und schnelle Druckänderungen mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 1 ms gemessen werden. Der analoge Druckfühler misst die Druckänderungen mit einer kleinen Ansprechzeit.

Der ALMEMO® D7-Messstecker ZED7 00-FS arbeitet mit einem im Stecker eingebauten AD-Wandler und einer Messrate von bis zu 1000 Messungen/s (1 ms je Messung). Zusammen mit dem ALMEMO® V7-Messgerät, z.B. ALMEMO® 710 können so Druckspitzen und schnelle Druckänderung aufgezeichnet werden. In der Software WinControl werden die Messwerte als Tabelle oder Liniengrafik ausgewertet (siehe Kapitel Software).

Die Gesamtgenauigkeit der Messung wird nur durch den Druck-Fühler mit dem angeschlossenen ALMEMO® D7-Messstecker bestimmt, unabhängig vom ALMEMO® Anzeigegerät/Datenlogger und von verwendeten Verlängerungskabeln.

Die vollständige Messkette, bestehend aus dem Druck-Fühler und dem angeschlossenen ALMEMO® D7-Messstecker, kann kalibriert werden. Eine erhöhte Genauigkeit wird bei der Kalibrierung durch eine Mehrpunktjustage des Fühlers erreicht.

Messung mit höherer Auflösung bei digitalen ALMEMO® D7-Fühlern
Der ALMEMO® D7-Messstecker ermöglicht neben der schnellen Messung auch die Messung mit höherer Auflösung. Dabei arbeitet der Messstecker mit reduzierter Wandlungsrate. So werden mit Präzisionssensoren stabile Messwerte mit hoher Auflösung erreicht.

Die Konfiguration des ALMEMO® Steckers erfolgt durch den Anwender ganz einfach am ALMEMO® V7-Messgerät.