Einer für alle

SPEZIAL 2008 In der Praxis Druckmessung ▲ Messumformer Einer für Alle Anforderungen an Druckmessumformer und die Lösung Diesen Beitrag Einen global einsatzfähigen Drucktransmitter – für alle Regionen und können Sie sich im Internet unter Anforderungen – zu konstruieren, scheint nahezu unmöglich. Doch es www.fluid.de gelang. Ein Abriss zum Wirrwarr in der Drucktransmitterwelt und die downloaden Lösung. von Michèle Beyer ▲ ▲ ▲ Bei Druckmessumformern handelt chen‘ wird ein US-amerikanischer Anwen- es sich um Messgeräte, welche die physika- der, der einen Messbereich von minus 1 bis lische Größe Druck in ein standardisiertes plus 1 bar benötigt, minus 30 inHg bis 15 elektrisches Signal umsetzen. psi bestellen. Sie werden unter anderem durch fol- Insbesondere bei den Messbereichen gende Merkmale beschrieben: gibt es eine nahezu beliebig große Anzahl. – Messbereich Beispiele: Bei bar-Messbereichen orien- – Druckanschlussgewinde tiert sich der Markt an der EN 837. Die glei- – Ausgangssignal, elektrischer Anschluss. chen Druckstufen sind häufig auch bei den Auf den ersten Blick überschaubar. Die Druckeinheiten kPa, MPa und kg(f)/cm2 Problematik indes besteht darin, diese anzutreffen. Druckmessumformer ,A10‘: konzipiert für technischen Vorgaben konstruktiv so um- den Weltmarkt, erfüllt er den Großteil an zusetzen, dass sie die immense Bandbreite Wirrwarr auch bei den Druckstufen technischen Anforderungen und Vor- möglicher Applikationen abdeckt - welt- An Einigkeit und definierten Vorgaben schriften. Bild: WIKA weit unterschiedliche Umgebungs- und mangelt es mithin. Zwar konnten sich ge- Betriebsbedingungen eingeschlossen. wisse Druckstufen am Markt etablieren, keit mit sich bringen, oder aber deutlich Erste ,regionale‘ Unstimmigkeiten erge- sie fußen aber weder auf erkennbarer Lo- teurer ausfallen. ben sich bereits bei der Verwendung der gik noch sind sie bei allen Anbietern anzu- Eine ähnlich ,vielfältige‘ Situation findet Maßeinheiten für die physikalische Größe treffen. Folge: Die Anwender fordern zu- sich im Bereich der Druckanschlussgewin- Druck. meist den für Ihre Anwendung optimalen de. In der Regel werden Druckmessumfor- Grundsätzlich dafür steht die SI-Einheit Druckbereich. mer mittels Einschraubgewinde ,druck- Pascal, das jedoch kaum Verwendung fin- Und der weltweite Markt fordert die na- adaptiert‘. Klingt einfach, wären da nicht det, da es sich aufgrund seiner ,geringen hezu stufenlose Bereitstellung von Mess- die zahlreichen regionalen Unterschiede Größe‘ als unpraktisch erweist (ein Pa = bereichen. In der Praxis bedeutet das Klas- bei den Gewindeformen. 10-5 bar!). sifizierung in Standard- und Sondermess- In Westeuropa am häufigsten vertreten In Westeuropa ist nach wie vor (s.o.) die bereiche. Sondermessbereiche, die wahl- sind zylindrische Rohrgewinde, während SI-konforme Einheit bar (= 105 Newton weise eine Einschränkung in der Genauig- die Nordamerikaner selbstdichtenden pro Quadratmeter) am weitesten verbrei- tet. In Australien und China wiederum ha- ben sich die Einheiten Kilopascal und Me- Genauigkeits- gapascal etabliert. In Nordamerika bevor- angaben zugt man die Druckeinheit Pounds per zur Nicht- Square Inch, psi (= 0,6896 Newton pro linearität: Quadratzentimeter). Und in asiatischen Nichtlinearität Ländern wie beispielsweise Indien und Ko- nach Grenz- punkteinstel- rea trifft man häufig auf die Einheit Kilo- lung und gramm pro Quadratzentimeter. nach BFSL. Nicht genug des Wirrwarrs. Bei den so- Tabelle/Gra- genannten ,Mano-Vakuum-Messberei- phiken: WIKA 38 Druckmessung In der Praxis SPEZIAL 2008 Gewinde Kurzzeichen Land / Region „Es ist möglich, einen Zylindrische Rohrgewinde G Westeuropa Selbstdichtende Rohrgewinde NPT Nordamerika preislich attraktiven Feingewinde UNF Nordamerika Druckmessumformer Metrische Gewinde M Osteuropa und Russland für weltweit sämtliche Kegelförmige Whitworth R oder PT Asien Märkte konstruieren.“ Rohrgewinde Dipl.-Ing.(FH) Michèle Beyer, Produkt- Tabelle 1: International gebräuchliche Druckanschluss- management WIKA Alexander Wiegand gewinde und ihre ,Verbreitungsgebiete‘. GmbH & Co. KG, Geschäftsbereich TRONIC Rohrgewinde sowie Feingewinde nach US- ,Max.‘ steht für maximal und bedeutet, schen Anforderungen an ein Produkt, sie amerikanischem Standard bevorzugen. dass die angegebene Genauigkeit für 100 bestimmen auch den Inhalt von Typen- Darüber hinaus findet man metrische Ge- Prozent der Geräte gilt. ,Typ.‘ steht für ty- schildern und Betriebsanleitungen. winde etwa in Osteuropa und Russland. In pisch und bedeutet, dass die angegebene den asiatischen Ländern sind häufig auch Genauigkeit für weniger als 100 Prozent ,Welt-Druckmessumformer’ ,A-10’ Whitworth-Rohrgewinde anzutreffen. (vermutlich 68,3 Prozent) der Geräte gilt. Bleibt die Gretchenfrage: Ist es unter all Bleibt zu erwähnen, dass sämtliche die- Für wie viele genau sollte zwar dabei ste- den zuvor genannten Voraussetzungen ser Gewindeformen mit mindestens zwei hen, das ist aber nicht der Fall. überhaupt möglich, einen preislich at- bis drei marktüblichen Nenndurchmes- So kann denn auch ein Druckmessum- traktiven Druckmessumformer für sämt- sern im Programm stehen und als Innen- former, der in Deutschland beispielsweise liche Märkte weltweit zu konstruieren? oder Außengewinde ausgeführt werden. mit einer Nichtlinearität von 0,5% max. Einen Druckmessumformer mit nahezu spezifiziert wird, durchaus einem ameri- stufenlosen Druckbereichen, konzipiert Vielfältige Auswahl an Abdichtungen kanischen Pendant mit einer Nichtlinea- für zahlreiche Druckanschlussgewinde, Genug an Varianz? Leider nein! Denn rität von 0,15% typ. BFSL entsprechen. Die mit mehreren Genauigkeitsangaben und nicht zu vergessen sind die unterschied- Optimierung eines Druckmessumformers entsprechend den internationalen Zulas- lichen Abdichtungskonzepte bei den gera- entsprechend diesen unterschiedlichen sungen? den Gewinden. Die Abdichtung vor oder Angaben ist widersprüchlich und daher Ja, es ist möglich. Das etwa stellt WIKA hinter dem Gewinde. Ersteres erfordert ei- nicht möglich. mit seinem neuen Druckmessumformer nen Dichtzapfen, letzteres eine Nut im Und dann noch die Richtlinien und Zu- ,A-10‘ unter Beweis. Ein Gerät, dass zumin- Sechskant oder einen Einstich hinter dem lassungen. Es gibt zahlreiche marktübli- dest teilweise den unterschiedlichen inter- Gewinde. Und mittels Adaptereinsatzes che und regional unterschiedliche Stan- nationalen Anforderungen gerecht wird. lässt sich dieses Problem auch nicht lösen. dards. In Europa müssen Druckmessum- Denn es bietet weltweit übliche Messberei- Die gibt es auch bei den Genauigkeits- former die EMV-Richtlinie und die Druck- che und Druckeinheiten, es steht zudem angaben. Führende Größe dabei ist die geräterichtlinie einhalten.