Artikel Zuverlässige und präzise Druckmessung durch Trapezmembrane

Der Einsatz von Druckmittlern ist grundsätzlich mit bestimmten Nachteilen verbunden, insbesondere mit weniger Messgenauigkeit und mit höheren Anschaffungskosten. Moderne elektronische Druckmessumformer können zwar durch ihre Prozessanschlusstechnik in vielen Fällen den Einsatz von Druckmittlern überflüssig machen. Aber nach wie vor müssen für Druckmessungen in bestimmten Fällen weiterhin Druckmittler eingesetzt werden. Dazu gehören

• Hohe Medientemperaturen: Steigt die Medientemperatur auf über 200 °C an, können herkömmliche Drucksensoren ohne besonderen Schutz Schaden nehmen. Mit Druckmittlern kann man jedoch Medientemperaturen bis zu 400 °C bewältigen.
• Korrosive Medien: Hier sind je nach Medium die herkömmlichen Sensormaterialien Edelstahl oder Keramik nicht beständig. Mit Druckmittlern kann man dann auf alternative Werkstoffe ausweichen, um eine langfristige und sichere Druckmessung zu ermöglichen.
• Hygienische Druckmessungen: Für den hygienisch einwandfreien Anschluss von Differenzdruckmessumformern sind stets Druckmittler erforderlich. Diese findet man daher häufig in Anlagen der Nahrungsmittelindustrie und Pharmazie.

Druckmessung deutlich verbessert

Durch den Einsatz von Trapezmembranen lassen sich solche Druckmessungen nun deutlich verbessern. So beispielsweise im Hinblick auf temperaturbedingte Messfehler: Die Druckmessung ist beim Einsatz von Druckmittlern grundsätzlich mit einem zusätzlichen Messfehler behaftet, wobei hier der temperaturbedingte Messfehler bei hohen Messtemperaturen den größten Anteil hat. Durch die Trapezmembranen ist es gelungen, den Temperaturfehler im Vergleich zur herkömmlichen Sinusmembrane um mehr als 50 % zu reduzieren. Daneben weisen Trapezmembranen eine höhere mechanische Belastbarkeit auf und sind aufgrund ihrer Kontur besser zu reinigen.

Auch die Wirtschaftlichkeit ist bei Trapezmembranen gewährleistet: Bei einem Prozessanschluss DN50 mit Trapezmembrane ist der Zusatzfehler geringer als bei Prozessanschluss DN80 mit herkömmlicher Sinusmembrane. In neuen Anlagen kann man nun also die kleineren und preiswerteren Anschlüsse DN50 einsetzen, so dass sich direkte Kosteneinsparungen ergeben.

Zuverlässige Verbindung

Die Verbindung zwischen Druckmittler und Druckmessumformer darf niemals beschädigt oder geöffnet werden. Ansonsten wird das System unbrauchbar und muss repariert werden. Herkömmlich sind für Relativdruck-und Absolutdruckanwendungen Druckmittler und Druckmessumformer über ein Anschlussgewinde miteinander verbunden. Eine neue geschweißte Verbindung mit minimiertem Füllölvolumen bringt nun auch an dieser Stelle eine Verbesserung. Zum einen führt das geringe Ölvolumen zu einer weiteren Reduzierung des bereits erwähnten Temperaturfehlers. Zum anderen sind geschweißte Verbindungen optimal gegen eine unbeabsichtigte Öffnung der Verbindung gesichert.

Druckmessumformer auch für den Ex-Bereich

Die Druckmessumformer der Serie dTrans p20 bieten höchste Präzision bei der Messung von Prozessdruck, Differenzdruck, Füllstand und Durchfluss. Sie sind ausgelegt für Explosionsschutz bis Anschluss an Zone 0 und sind somit auch für Anwendungen beispielsweise in der chemischen Industrie sehr gut geeignet. Die Messumformer lassen sich für alle wichtigen Messaufgaben einstellen. Der Anwender hat die Wahl zwischen einer direkten Bedienung über einen Drehknopf oder der Einstellung über eine Hart-Schnittstelle, also über Notebook oder Handheld-Terminal. Über den Drehknopf sind die Geräte auch im Ex-Bereich von außen bedienbar, ohne dass das Gehäuse geöffnet werden muss.

Ein weiteres Beispiel sind hygienische Anwendungen, zum Beispiel Druckmittler nach DIN 11851 (Michrohrverschraubung) in Kombination mit der Baureihe Delos. Dieser Druckmessumformer ist aufgrund des gut zu reinigenden Gehäuses gerade für Anwendungen in den Bereichen Food und Pharma sehr gut geeignet, vorwiegend zur Messung von Prozessdrücken und Füllstand. Neben dem analogen Ausgangssignal - wahlweise 4..20 mA oder 0...10 V - bietet diese Gerät als Besonderheit zusätzlich auch  programmierbare Schaltausgänge (PNP).

Entscheider-Facts
Für Anwender

• Durch Membranen mit Trapezkontur reduzieren sich temperaturbedingte Messfehler stark.
• Darüber hinaus lassen sich in vielen Fällen auch kleinere Druckmittler als bisher einsetzen, so dass sich die Anschaffungskosten entsprechend vermindern
• Durch die neuen Trapezmembranen ist es gelungen, den Temperaturfehler im Vergleich zur herkömmlichen Sinusmembrane um mehr als 50 % zu reduzieren.
• Daneben weisen Trapezmembranen eine höhere mechanische Belastbarkeit auf und sind aufgrund ihrer Kontur besser zu reinigen.

Achema 2012 Halle 11.1 - F62

Autor: Dr. Thomas Reus, Produktverantwortlicher für Druckmessgeräte, Jumo
Ausgabe:06/2012 Juni