DDM Expertenwissen „Gefragt – gewusst!“
Was sind die wichtigsten Parameter zur Bestimmung der richtigen Baugröße eines Drucksensors und welche Applikationsbeispiele zur Orientierung gibt es?
Die Baugröße eines Drucksensors oder Druckmessumformers spielt eine entscheidende Rolle und kann aus den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ableitet werden. Der folgende Leitfaden dient zur Bestimmung der richtigen Baugröße anhand von technischen Parametern und Applikationsbeispielen. Generell gilt es zu berücksichtigen, dass kleine Drucksensoren in der Regel aufwändiger zu fertigen und dadurch teurer sind als große Bauformen.
Druckbereich
Je nach Anwendung kann der Druckbereich, in dem der Sensor arbeiten muss, variieren. Dies beeinflusst die Auswahl der Baugröße. Ein Sensor für hohe Drücke kann oft kompakter sein als einer für niedrige Drücke. Zum Beispiel erfordern Anwendungen in Lüftungs- und Klimaanlagen häufig Sensoren mit niedrigem Druckbereich, während hydraulische Anlagen Sensoren mit einem viel höheren Druckbereich benötigen.
DDM Produkt-Empfehlungen zum Parameter Druckbereich:
- Bremsdrucksensor PV15B (200 bar, kleine Bauform)
- Differenzdrucksensor PV2722 zur Filterüberwachung (100 mbar, große Bauform)
Platzverfügbarkeit
Der verfügbare Platz in der Anwendung muss vorab ausgemessen werden, um sicherzustellen, dass der ausgewählte Sensor oder Transmitter in den verfügbaren Raum passt, ohne dass dies zu einer erschwerten Montage führt. Zudem muss der Drucksensor für eine Kalibrierung zugänglich sein oder im Schadensfall einfach und schnell ersetzt werden können. Drucksensoren für flüssige Medien sollten mit dem Druckanschluss nach oben, Sensoren zur Messung von Luft und Gasen mit dem Druckanschluss nach unten montiert werden.
DDM Produkt-Tipp zum Parameter Platzverfügbarkeit:
Baugröße nach Kundenwunsch: Wir fertigen Drucksensoren auch individuell und passgenau für die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen.
Umgebung
Die Umgebungsbedingungen, in denen der Sensor arbeiten wird, sind stets zu berücksichtigen. Dies umfasst Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, chemische Einflüsse und mögliche mechanische Beanspruchungen wie Schock und Vibrationen. Ein Sensor, der im Freien oder in einer Umgebung mit extremen Temperaturen eingesetzt wird, muss möglicherweise eine robuste Konstruktion haben, um diesen Bedingungen standzuhalten.
DDM Produkt-Empfehlung zum Parameter Umgebung:
Drucksensor PV22 für Fahrzeugtest (extremste Belastbarkeit im Fahrversuch, sowohl im Kalt- als auch im Warmbetrieb, Schock, Vibration und Feuchtigkeit)
Genauigkeitsanforderungen
Die Genauigkeitsanforderungen variieren je nach Anwendung. In einigen Fällen sind sehr präzise Messungen erforderlich, während in anderen Anwendungen nur eine grobe Abschätzung des Drucks ausreicht. Die Baugröße des Sensors kann die Genauigkeit beeinflussen, da größere Sensoren oft genauere Messungen ermöglichen.
DDM Produkt-Empfehlungen zum Parameter Genauigkeitsanforderungen:
Drucksensor PX25H (mit höchster Genauigkeit, Linearität, Hysterese besser 0,025% für den Einsatz an Leckagetestgeräten)
Montageoptionen
Einige Anwendungen erfordern spezielle Montagehalterungen oder -methoden, die die Wahl der Baugröße beeinflussen können. Um schnelle, dynamische Druckänderungen von beispielsweise 1 bis 10 Millisekunden zu messen, muss der Drucksensor unmittelbar, so nah wie möglich, am Medium installiert sein. Das erfordert häufig eine kleine Bauform. Dafür typisch sind Druckverläufe an Pumpen oder Magnetventilen. Für langsame, statische Druckänderungen können Drucksensoren größerer Bauform verwendet werden. Man wählt einen Montageort mit ausreichendem Bauraum und moderaten Umgebungsbedingungen. Der Prozessanschluss, vom Drucksensor zur Anlage, erfolgt über einen Schlauch oder eine Rohrleitung. Dadurch lassen sich kostengünstigere Drucksensoren einsetzen. Eine typische Anwendung ist die Filterüberwachung. Ein Differenzdrucksensor wird an einer Stelle mit moderaten Umgebungsbedingungen montiert und über Schläuche oder Rohrleitungen mit dem Filter verbunden.
Beispielapplikationen in der Druckmessung
Drucksensoren in der Fahrzeugerprobung
Bei der Entwicklung hydraulischer Bremssysteme werden Miniatur-Sensoren zur Messung von Dosierbarkeit und Konstanz des Bremsdrucks benötigt. Die Druckänderung im Bremssystem ist äußerst dynamisch. Die Messung muss deshalb so nah wie möglich am Bremssattel erfolgen. Dort herrschen widrige Bedingungen. Hohe Temperaturen, Schock und Vibrationen erfordern miniaturisierte Drucksensoren, die für solche Umgebungsbedingungen ausgelegt sind. Der Messbereich des Bremsdrucks liegt bei 200 bar. Der geforderte Berstdruck liegt über 400 bar, somit bleibt die Bremsleitung bei jeglicher Beanspruchung druckfest.
Mehr erfahren – hier geht es zu den Applikationsberichten:
Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC)
Ein ausgewogener Raumdruck ist entscheidend für die Verhinderung von Luftströmungen zwischen einzelnen Räumen und Räumen zur Umgebungsluft außerhalb von Gebäuden. Raumdrucksensoren werden in Reinräumen, Labors oder Operationssälen eingesetzt, in denen eine genaue Kontrolle des Luftdrucks erforderlich ist.
Differenzdrucksensoren werden in HVAC-Systemen eingesetzt, um den Druckunterschied zwischen zwei Punkten zu messen. Dies kann beispielsweise die Differenz zwischen dem Luftdruck vor und nach einem Luftfilter sein, um die Verschmutzung des Filters zu überwachen. In beiden Anwendungen betragen die typischen Drücke nur wenige Pascal. Dementsprechend müssen die Drucksensoren relativ groß sein, um die geringen Druckänderungen erfassen zu können. In der Regel ist ausreichend Platz vorhanden, so dass die Sensoren an geeigneter Stelle montiert und über Schläuche angeschlossen werden können.
DDM Service
Kundenspezifische Drucksensoren nach Wunschabmessungen
Die Entwicklung kundenspezifischer Drucksensoren, die individuell nach Kundenwünschen gestaltet werden, eröffnet neue Dimensionen in der Druckmesstechnik. Diese maßgeschneiderten Lösungen ermöglichen eine optimale Anpassung an die spezifischen Anforderungen und den Bauraum unserer Kunden, wodurch eine perfekte Integration in bestehende Systeme gewährleistet wird.
Die Individualisierung der Drucksensoren erstreckt sich auf verschiedene Aspekte:
Anpassung an den Bauraum
Die Sensoren können für spezielle Einbauverhältnisse und Platzverhältnisse konstruiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft in komplexen oder engen Umgebungen, wo Standardlösungen oft nicht passen.
Spezifische Leistungsparameter
Abhängig von der Anwendung können die Sensoren für unterschiedliche Druckbereiche und Genauigkeitsanforderungen ausgelegt werden. Dies ermöglicht eine präzise Messung unter verschiedensten Betriebsbedingungen.
Robustheit und Umweltbeständigkeit
Die Sensoren können für den Einsatz in extremen Umgebungen, wie hohe Temperaturen, Feuchtigkeit oder chemischen Belastungen, konzipiert werden. Dies gewährleistet zuverlässige Messergebnisse auch unter anspruchsvollen Bedingungen.
Integration in das Kundensystem
Die Sensoren können so gestaltet werden, dass sie nahtlos in bestehende Systeme des Kunden integrierbar sind, sei es in Bezug auf mechanische Anbindung, elektrische Schnittstellen oder Kommunikationsprotokolle.
Einfache Wartung und Austausch
Trotz der individuellen Anpassung wird darauf geachtet, dass die Sensoren leicht zugänglich für Wartungs- und Austauscharbeiten bleiben. Dies trägt zur Reduzierung von Betriebsunterbrechungen und Kosten bei.
Durch die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden während des Entwicklungsprozesses entstehen Drucksensoren, die nicht nur technisch optimal passen, sondern auch wirtschaftlich effizient sind. Diese kundenspezifischen Lösungen ergänzen das bestehende Portfolio an Drucksensoren und bieten somit eine umfassende Auswahl für verschiedenste Anwendungen und Industrien.
