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Differenzdrucktransmitter - Typen und Anwendungen

In diesem Blogbeitrag befassen wir uns mit Differenzdrucktransmittern - Geräte, die in vielen Branchen eine wichtige Rolle spielen, da sie präzise Messungen und eine effiziente Prozesssteuerung ermöglichen. Sie erfahren, wie Differenzdrucktransmitter funktionieren, welche Typen es gibt und wo sie eingesetzt werden. Außerdem erfahren Sie, wie Sie das richtige Modell für Ihre Bedürfnisse auswählen und welche Vorteile der Einsatz dieser Geräte mit sich bringt. Lesen Sie weiter!

Differenzdrucktransmitter -  Funktionsprinzip

Differenzdrucktransmitter ist ein Gerät zur Messung des Druckunterschieds zwischen zwei Punkten in einem System, z. B. zwischen der Innenseite eines Rohrs und der Außenseite. Sein Herzstück ist ein Sensor, der auf den Druckunterschied reagiert und ihn in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieses Signal ist proportional zu der gemessenen Druckdifferenz. Je nach Art des Druckaufnehmers kann der Sensor unterschiedliche Methoden zur Druckmessung verwenden, z. B. Kapazitätsänderung bei kapazitiven Aufnehmern, Materialverformung bei Dehnungsmessstreifen-Aufnehmern oder Spannungserzeugung bei piezoelektrischen Aufnehmern. Das Ausgangssignal wird dann an ein Steuer- oder Anzeigesystem gesendet, wo es interpretiert wird, so dass die Druckmessung in einem bestimmten System überwacht und gesteuert werden kann.


Diagramm des Differenzdrucksensors

Schema eines Differenzdrucksensors - Der Differenzdrucksensor hat zwei Prozessanschlüsse. Die Drücke wirken in entgegengesetzter Richtung auf die Membrane. Das Messergebnis ist immer die Differenz der beiden Drücke p2 - p1 = ∆p. (Bild)

Typen von Differenzdrucktransmittern

Differenzdrucktransmitter gibt es in zwei Grundtypen, die sich im Funktionsprinzip und in den Anwendungen unterscheiden:

  • Kapazitive Transmitter: Dieser Transmittertyp besteht aus zwei Kondensatoren mit jeweils einer beweglichen Platte, die auf Druck reagiert. Eine Druckänderung bewirkt eine Änderung der Kapazität eines oder beider Kondensatoren, die dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Diese Art von Aufnehmern wird wegen ihrer hohen Genauigkeit, Empfindlichkeit und Stabilität geschätzt. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie in Präzisionsumgebungen wie Laboratorien, der Halbleiterindustrie oder bei der Prozesskontrolle eingesetzt. Ihre Messgenauigkeit kann jedoch durch Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen beeinträchtigt werden, so dass dies bei der Kalibrierung und Verwendung berücksichtigt werden sollte.
  • Pierzoresistive Messwandler: Die meisten Differenzdruckmessumformer basieren auf dem piezoresistiven Effekt. Dabei handelt es sich um eine Änderung des elektrischen Widerstands eines Materials, die durch Spannung oder Druck verursacht wird. Bei dieser Art von Messwertgebern werden Materialien (meist Siliziumsensoren) verwendet, die unter Druck eine elektrische Spannung erzeugen. Sie sind ideal für schnelle und dynamische Messungen, zum Beispiel bei der Schwingungsüberwachung. Alle piezoresistiven Differenzdrucksensoren sind praktisch driftfrei. Beispiele für solche Geräte in unserem Sortiment sind: Mehrbereichs-Differenzdrucktransmitter für Inertgase, SIRAS P21 DP mit SIL/PL-Zulassung, MIDAS DP10 für wenig aggressive Gase und Flüssigkeiten.

Die Wahl des richtigen Transmittertyps hängt von den Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich Genauigkeit, Messbereich und Umweltbeständigkeit.

Mehrbereichs-Differenzdrucktransmitter für nicht-aggressive Gase. Konstanter Überdruck schützt vor Staubeintritt

Mehrbereichs-Differenzdrucktransmitter für nicht-aggressive Gase. Konstanter Überdruck schützt vor Staubeintritt

MIDAS DP10 Differenzdrucktransmitter für den Einsatz in der Filterüberwachung oder der Steuerung von Pumpensystemen

MIDAS DP10 Differenzdrucktransmitter für den Einsatz in der Filterüberwachung oder der Steuerung von Pumpensystemen

Differenzdrucktransmitter mit Option für Sicherheitsketten

Differenzdrucktransmitter mit Option für Sicherheitsketten

Differenzdrucktransmitter - Anwendungen

Differenzdrucktransmitter sind in verschiedenen Industriezweigen von entscheidender Bedeutung und spielen eine wichtige Rolle bei der präzisen Überwachung und Steuerung von Prozessen:

Öl- und Gasindustrie

  • Rohrleitungsüberwachung: Eine häufige Anwendung der Differenzdruckmessung ist die Bestimmung der Durchflussmenge in Rohrleitungen unter Verwendung einer Blende. Die Blende verringert den Querschnitt der Rohrleitung, wodurch sich die Fließgeschwindigkeit erhöht und sich der statische Druck ändert. Der Druck wird vor und hinter der Blende gemessen, und die gemessene Druckdifferenz wird zur Bestimmung der Durchflussmenge verwendet. Diese Überwachung des Drucks in den Rohrleitungen ermöglicht die Erkennung von Lecks und die Optimierung des Rohstoffflusses.
  • Extraktionsprozesse: Helfen dabei, stabile Abbaubedingungen aufrechtzuerhalten und das Risiko von gefährlichen Situationen wie Gasexplosionen zu minimieren.

Chemische Industrie

  • Reaktorüberwachung: Entscheidend für die Drucküberwachung in chemischen Reaktoren, um die Prozesssicherheit und -effizienz zu erhöhen.
  • Durchflusssysteme: Erleichtern die Regulierung des Chemikalienflusses und gewährleisten die Kontinuität und Sicherheit von Produktionsprozessen.

Pharmaindustrie

  • Prozesskontrolle: Unverzichtbar für die Überwachung der Bedingungen in Produktionsprozessen, insbesondere bei der Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen.
  • Reinigungssysteme: Zur Aufrechterhaltung geeigneter Umgebungsbedingungen in sterilen Umgebungen wie Operationssälen und Labors.
  • Durchflussmess- und Überwachungsfilter: Zur genauen Messung des Durchflusses von Substanzen und zur Überwachung des Zustands von Filtern.

Technik und Automatisierung

  • HVAC-Systeme: Sie werden in der Klima- und Lüftungstechnik eingesetzt und steuern den Luftstrom in Gebäuden, um optimale Bedingungen zu schaffen. In Lüftungsanlagen wird die Differenzdruckmessung beispielsweise zur Beurteilung der Filterreinheit eingesetzt. Durch die Messung des Drucks auf beiden Seiten des Filters kann der Zustand des Filters bestimmt werden. Wenn ein Filter verschmutzt ist, erhöht sich der Widerstand gegenüber der strömenden Luft oder einem anderen Medium, was zu einer höheren Druckdifferenz führt. Dieser Anstieg des Widerstands ist ein direkter Indikator für den Verschmutzungsgrad des Filters, so dass die Notwendigkeit eines Austauschs oder einer Reinigung beurteilt werden kann
  • Produktionsprozessautomatisierung: Sie werden zur Überwachung und Regulierung des Drucks in Anlagen eingesetzt, um die Produktionseffizienz und -sicherheit zu erhöhen.
  • Wasser- und Abwassertechnik: Sie sind für die Überwachung und Steuerung von Wassersystemen zuständig, vom Wasserstandsmanagement bis zur Leckerkennung.

Eisenbahnindustrie

  • Im Eisenbahnverkehr werden diese Transmitter zur Überwachung des Drucks in Bremssystemen eingesetzt, um Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Genaue Druckmessungen sind entscheidend für den ordnungsgemäßen Betrieb von Bremsen und anderen kritischen Bahnsystemen

In jeder dieser Anwendungen liefern Differenzdruckmessumformer die genauen Informationen, die für ein effektives Prozessmanagement erforderlich sind und die Sicherheit, Energieeffizienz und Gesamtbetriebsleistung verbessern.

Rohrleitungen

Eine häufige Anwendung der Differenzdruckmessung ist die Bestimmung der Durchflussmenge in Rohrleitungen

Füllstandmessung in geschlossenen Tanks mit Differenzdruckmessumformern

Differenzdruckmessumformer werden auch als hydrostatische Sonden zur Füllstandmessung in geschlossenen Tanks eingesetzt. Diese Messtechnik ist in vielen Branchen, von der chemischen Industrie bis zur Lebensmittelverarbeitung, von entscheidender Bedeutung. Sie funktionieren, indem sie die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten im Tank - unten und oben - messen. Dieser Druckunterschied steht in direktem Zusammenhang mit der Höhe der Flüssigkeitssäule, so dass der Füllstand der Flüssigkeit genau bestimmt werden kann. Diese Methode ist besonders nützlich, wenn ein direkter Kontakt mit der Flüssigkeit unerwünscht oder unmöglich ist, z. B. bei giftigen, ätzenden oder unter hohem Druck stehenden Substanzen. Diese Technik ist auch unter schwierigen Bedingungen, wie z. B. Bewegung der Flüssigkeit, Vorhandensein von Schaum, extremen Temperaturen oder schwankenden Tankdrücken, sehr effektiv. Der Einsatz von Differenzdrucktransmittern zu diesem Zweck gewährleistet nicht nur Genauigkeit, sondern erhöht auch die Sicherheit und die betriebliche Effizienz im Tankmanagement. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine einfache Installation und eine schnelle Inbetriebnahme aus, was sie für den täglichen Gebrauch äußerst praktisch macht.

Füllstandsmessung in geschlossenen Behältern mit Differenzdruckmessumformern

Füllstandsmessung in geschlossenen Behältern mit Differenzdruckmessumformern

Druck- und Differenzdrucktransmitter für explosionsgefährdete Bereiche

Differenzdrucktransmitter, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, den so genannten Ex-Zonen, konzipiert sind, müssen strenge Sicherheits- und Haltbarkeitsstandards erfüllen. Sie sind so konzipiert, dass sie in potenziell gefährlichen Umgebungen, in denen brennbare Gase, Flüssigkeiten oder Stäube vorhanden sind, sicher funktionieren. Zu den wichtigsten Aspekten dieser Geräte gehören:

  1. Zertifizierung: Differenzdrucktransmitter für Ex-Zonen müssen den internationalen und lokalen Normen für Ex-Geräte entsprechen, wie ATEX in Europa, IECEx auf internationaler Ebene und anderen nationalen Normen.
  2. Explosionsgeschütztes Gehäuse: Sie sind mit speziell konstruierten explosionsgeschützten Gehäusen ausgestattet, die verhindern, dass Funken oder übermäßige Hitze in die Umgebung gelangen, die eine Explosion verursachen könnten.
  3. Umgebungsrobustheit: Diese Messumformer sind in der Regel in der Lage, extremen Umgebungsbedingungen standzuhalten, einschließlich hohen und niedrigen Temperaturen, Feuchtigkeit, Vibrationen und anderen rauen industriellen Bedingungen.
  4. Temperaturbereich: Sie müssen in der Lage sein, über einen weiten Temperaturbereich zu arbeiten, sowohl der Umgebung als auch des Mediums, mit dem sie in Kontakt sind. Ihre Konstruktion berücksichtigt maximale und minimale Betriebstemperaturen.
  5. Materialien und Konstruktion: Sie werden aus korrosionsbeständigen Materialien wie hochwertigem Edelstahl hergestellt, um einen langlebigen und zuverlässigen Betrieb in rauen Industrieumgebungen zu gewährleisten.
  6. Funktionalität und Programmierbarkeit: Sie sind häufig mit fortschrittlichen Funktionen wie integrierten LCD-Anzeigen zur Darstellung von Messdaten, Programmiermöglichkeiten und Anpassungsfähigkeit an spezifische Anwendungsanforderungen ausgestattet.

Es ist wichtig zu beachten, dass die genauen Anforderungen je nach den Spezifikationen des jeweiligen Modells und den Betriebsbedingungen, unter denen es eingesetzt werden soll, variieren können.

Ein Beispiel für einen Differenzdruckmessumformer, der die oben genannten Anforderungen erfüllt, ist dTRANS p20 DELTA Ex d. 

Die zulässige Umgebungstemperatur für JUMO dTRANS p20 Differenzdruckmessumformer variiert je nach Ausführung:

  • II 1/2G Ex d: von -40 bis +60°C
  • II 1/2D Ex d: von -40 bis +70°C
  • II 1/2G Ex d: von -40 bis +85°C.

Außerdem variiert die maximal zulässige Mediumstemperatur, mit der der Messumformer arbeiten kann, je nach Temperaturklasse:

  • Für Klasse T6: +70°C
  • Für Klasse T5: +85°C
  • Für Klasse T4: +110°C
  • Für Klasse T105°C: +100°C.

Differenzdruckmessumformer für Zone ex dTRANS p20 DELTA Ex d

Benötigen Sie weitere Informationen?

Wenn Sie Fragen zu Differenzdrucktransmittern haben. können Sie mit uns Kontakt aufnehmen und sie über dieses Formular stellen

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Über die Autorin

Mein Name ist Ewelina Szmit und ich bin seit mehreren Jahren im Bereich Content Marketing tätig und verbinde meine beruflichen Fähigkeiten mit meiner Leidenschaft für das Schreiben. Ich bin davon überzeugt, dass selbst die technischsten Themen interessant und für jedermann zugänglich präsentiert werden können. Außerhalb der Arbeit entfalte ich meine Kreativität beim Erstellen von Zeitungscollagen. Meine Freizeit verbringe ich am liebsten aktiv, indem ich mit meinem Hund spazieren gehe oder laufe.



Ewelina Szmit

Autorin

Ewelina Szmit - Content specialist 713393294 ewelina.szmit@jumo.net 713393294


Jakub Dąbrowski

Technical Specialist

Jakub Dąbrowski - Vertriebsingenieur im Innendienst 882351471 jakub.dabrowski@jumo.net 882351471

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