Defekte Drucktransmitter wegen Druckspitzen?
Hohe Überdruckfestigkeit ist die Lösung

Ein häufiges Problem bei Anwendungen mit Wasser, Öl oder anderen Flüssigkeiten sind kurzzeitige Druckspitzen, die derart hoch sind, dass sie die Messzelle von Drucktransmittern beschädigen. Wenn solche Druckspitzen auftreten, muss ein Drucktransmitter mit maximaler Überdruckfestigkeit eingesetzt werden, der eine sehr langzeitstabile Messzelle und eine leistungsfähige Elektronik erfordert.

Auch bei sorgfältiger Auslegung des Systems kann es vorkommen, dass durch schnell schliessende Ventile oder äussere Kräfte wie Schläge eine Druckwelle im System entsteht, die ein Vielfaches über den maximalen Nenndrücken liegt. Weil diese Druckspitzen nur im Millisekundenbereich auftreten, werden sie von den eingesetzten Messsystemen häufig nicht detektiert. Die Druckspitzen manifestieren sich jedoch oft im erhöhten Verschleiss von Drucktransmittern sowie in defekten Drucktransmittern.
Drucktransmitter, die in Systemen mit kurzzeitigen Druckspitzen eingesetzt werden, sind üblicherweise mit einer Druckspitzendämpfung ausgerüstet, um hochfrequente Druckspitzen herauszufiltern. Diese Massnahme reicht jedoch nicht immer.
Die Suche nach der Ursache der Druckspitzen ist oft langwierig und nicht selten ohne konkrete Ergebnisse oder Ansätze für eine Verbesserung. Deshalb ist im Falle von defekten Drucktransmittern der pragmatischste Weg, ein Produkt auszuwählen, das dank einer höheren Überdruckfestigkeit diesen Druckspitzen standhält. Dazu werden in den Drucktransmittern Messzellen eingesetzt, die eigentlich für einen höheren Messbereich ausgelegt sind. Das Signal wird entsprechend gezoomt. Dadurch kann die Überdruckfestigkeit, die üblicherweise das zwei- bis dreifache vom Nenndruck beträgt, deutlich erhöht werden. Weil aber durch das Zoomen nicht nur das Signal, sondern auch die Fehler resp. die Messunsicherheit um diesen Faktor erhöht werden, weisen diese Drucktransmitter nicht selten eine geringere Genauigkeit auf.
Durch eine leistungsfähige Elektronik und aufwändigere Kalibration können einige dieser Fehler, wie beispielsweise Nichtlinearität und Temperatureffekte teilweise kompensiert werden. Doch neben der Hysterese, die nicht kompensiert werden kann, ist im mehrjährigen Einsatz vor allem die Langzeitstabilität das entscheidende Kriterium: Wenn Messzellen mit einem typischen Langzeitdrift von 0.2 % pro Jahr um Faktor 2 zusätzlich gezoomt werden, beträgt die Messunsicherheit nach drei Jahren bereits weit über 1 %, also ein Mehrfaches gegenüber dem Auslieferzustand. Deshalb ist der Einsatz einer äusserst langzeitstabilen Messzelle absolut zentral.

Leckage aufgrund geborstener Sensormembrane in Wasserpumpen-Anwendung.

Drucktransmitter mit fünffacher Überdruckfestigkeit

Genau hier setzen die Trafag Drucktransmitter mit der Option 5P an. Die Option garantiert eine fünffache Überdruckfestigkeit gegenüber dem Nenndruck ohne Genauigkeitseinbusse. Erreicht wird diese Leistung einerseits durch die Verwendung einer extrem langzeitstabilen Dünnfilm-auf-Stahl Messzelle - sie hat sich bereits hundertausendfach in härtesten Anwendungen wie der Mobilhydraulik bewährt. Andererseits kommt eine leistungsfähige Elektronik zum Einsatz, welche auf einem eigenentwickelten ASIC (anwendungsspezifischer Mikrochip) basiert. Aufgrund der ausserordentlich robusten Dünnfilm-auf-Stahl Messzelle ist auch die Langzeitdrift kein Problem: Bei Dauerlasttests mit doppeltem Nenndruck über 20 Millionen Lastwechsel blieb der Drift unter 0.1%.

Messzelle, die aufgrund von extremen Druckspitzen beschädigt wurde.

Wird ein korrosives Messmedium überwacht, nimmt die Dünnfilmauf-Stahl Messzelle Schaden. Deshalb verwendet man in diesem Fall Drucktransmitter, welche über eine Keramik-Messzelle verfügen. Keramik-Messzellen bestehen aus Aluminiumoxid und sind äusserst robust gegenüber Korrosion. Auch hier kommt die leistungsfähige Elektronik zum Zug, welche eine bis zu fünffache Überdruckfestigkeit ermöglicht. Der Nachteil ist eine leicht geringere Genauigkeit. Kommen Drucktransmitter mit korrosiven Medien in Berührung, muss auch das Gehäuse sowie der medienberührende Druckanschluss entsprechend gewählt werden. Am besten eignet sich Titan oder der salzwasserbeständige Duplex-Stahl.

 

 

Haben Sie Probleme mit defekten Drucksensoren oder Anwendungen, in denen hohe Druckspitzen vorkommen können?
Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl des geeigneten Drucktransmitters. Bitte nehmen Sie mit uns Kontakt auf. 

 

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Wasserpumpen — eine Anwendung, in der extreme Druckspitzen häufig vorkommen.