Druckmesser - Wichtige Tipps für die optimale Wahl

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Was ist ein Druckmesser?

Ein Druckmesser ist ein Gerät zum Erfassen und Anzeigen des physikalischen Druckes von Flüssigkeiten und Gasen. In den meisten Fällen wird dabei der Relativdruck (atmosphärischer Luftdruck) gemessen. Bei Absolutdruckmesser (z.B. Barometer) wird stattdessen ein Vakuum als Bezugsdruck gemessen. Differenzdruckmessgeräte wiederum messen den Druckunterschied zwischen zwei beliebigen Systemen.
Druckmessgeräte können in der messtechnischen Praxis anhand verschiedener Kriterien eingeteilt werden:
1. Anwendungsbereich: Standard-, Industrie- oder Chemiemanometer
2. Genauigkeit: Gebrauchs- und Feinmessmanometer
3. Druckbereich: Vakuum-, Niederdruck- oder Hochdruck-Messgeräte
4. Verfahren: mechatronische, mechanische oder elektrische Messgeräte
Grundsätzlich aber werden Manometer nach ihrem Messverfahren eingeteilt in:
1. unmittelbare Druckmessgeräte: Hier wird das physikalische Ergebnis der einwirkenden Kraft auf einer gegebenen Fläche ermittelt.
2. mittelbare Druckmessgeräte: In diesem Fall nutzen die Druckmessgeräte die sekundären physikalischen Effekte messtechnisch aus. Dies können z.B. die elastisch Verformung des Messelementes, sowie chemische, elektrische oder optische Wirkungen des Drucks sein. Verfahren bei dieser Messtechnik sind die Ionenstrommessung, die Reibung, die Kompression oder der Wärmetransport.

Arten von Druckmessgeräten.

Die Auswahl an Druckmessern ist groß. Aber wie funktionieren diese und welchem Messverfahren werden diese zugeordnet?
Hier einige Druckmessegeräte und eine kurze Beschreibung dieser:
1. unmittelbare Druckmessgeräte:
- Kolbenmanometer / Druckwaage: Ein Kolben verschiebt sich gegen eine Kraft und zeigt dadurch den Druck an. Dabei wird die Kraft z.B. durch Federn oder Gewichte aufgebracht. Verwendung findet dieses Prinzip zum einem bei sehr einfachen Manometern, zum anderen beim Kalibrieren bzw. Eichen anderer Druckmessgeräte.
- U-Rohr-Manometer: Ein U-förmiges Glasrohr wird bis etwa zur Hälfte mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt wie Wasser oder Quecksilber gefüllt. Liegt eine Druckdifferenz zwischen den Schenkeln des U an, so verschiebt sich die Säule zur Seite mit dem niedrigeren Druck. Maß für die Differenz des Druckes ist dabei der Niveauunterschied.
- McLeod-Manometer: Dieses Kompressions-Flüssigkeits-Manometer wurde nach seinem Erfinder Herbert McLeod benannt. Bei diesem Druckmessgerät wird die Gasmenge mit dem Volumen V1 auf das Volumen V2 komprimiert. Zugleich erhöht sich der Druck von p1 auf p2 im gleichen Verhältnis. Dieser lässt sich nach dem Prinzip vom U-Rohr-Manometer messen. Nach Kenntnis der Volumina lässt sich aus p2 der Ausgangsdruck p1 mit dem Boyle-Mariotteschem Gesetz ausrechnen.
- Ringwaage: Hier ist ein Hohlring mit einer Trennwand zum Teil mit Sperrflüssigkeit gefüllt. Oberhalb der Flüssigkeit liegen Kammern, welche an die zu messenden Drücke angeschlossen sind. Diese drehen den Ring solange bis mit einem befestigten Gegengewicht ein Kräftegleichgewicht entsteht.
2. mittelbare Druckmessgeräte:
- Rohrfeder-Manometer: Je nachdem welcher Druckbereich zu messen ist, besteht das Messglied aus einer schnecken-, kreis- oder schraubenförmigen Rohrfeder / Bourdonfeder. Bei Beaufschlagung von Druck, fängt die Rohrfeder an, sich abzuwickeln. Das Ende dieser Rohrfeder erfährt dadurch eine Wegänderung, welche über eine Zugstange auf ein Segmentzahnrad übertragen wird.
- Plattenfeder-Manometer: Eine kreisförmige Membranfeder ist zwischen meistens zwei Flanschen. Findet eine Druckbeaufschlagung statt, biegt sich die Membranfeder durch und setzt dadurch eine Drehbewegung der Zeigerachse um.
- Kapselfeder-Manometer: Hier handelt es sich um eine Sonderform der Plattenfeder-Manometer. Bei der Kapselfeder handelt es sich um zwei an den Rändern miteinander verschweißten und übereinander geordneten Plattenfedern. Dadurch entsteht ein abgeschlossener Druckraum, die sogenannte Messdose. Ein Kapillarrohr wird mit der Kapselfeder dicht verschweißt. Das Messmedium wird über dieses Rohr in die Kapselfeder geleitet, wo sich beide Seiten durchbiegen können.
3. Spezielle Druckmessgeräte:
- Barometer: Dieses Gerät wird zur Bestimmung des Luftdruckes verwendet. Dabei wird mit Hilfe von Absolutdruckmessgeräte der Druck gegenüber dem Vakuum gemessen. Die durch den Druckunterschied entstandene Kraft wirkt sich auf einer Fläche aus. Durch Kraftmessung kann der Druckunterschied bestimmt werden.
- Drucksensoren: Dieses Messelement wandelt den Druck in eine proportionale elektrische Ausgangsgröße um. Der Auflagendruck wird durch die Definition des Druckes und die Zurückführung auf eine Kraftmessung bestimmt.

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