HMI 2017 Trends in der Druck- und Füllstandsmesstechnik: Vom Allrounder bis zum „maßgeschneiderten“ Drucktransmitter

Die Anforderungen an Druck- und Füllstandmessgeräte sind so vielfältig wie ihre Anwendungsgebiete, die von Laboranwendungen über den Anlagen- und Maschinenbau bis hin zur Prozesstechnik reichen. Neben intelligenten konstruktiven Lösungen erfordern sie vor allem eine geeignete Sensortechnologie. Wichtige Kriterien sind dabei Robustheit, Geschwindigkeit und Genauigkeit bei der Messwerterfassung sowie die zuverlässige Speicherung der Messwerte und deren Dokumentation.

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Die Hannover Messe 2017 bietet wie in jedem Jahr eine gute Gelegenheit, sich über die unterschiedlichen Methoden der elektronischen Druck- und Füllstandsmessung, den aktuellen Stand der Technik und die neuesten Trends zu informieren. Auf dem Messestand der BD|SENSORS GmbH (vgl. Kastentext) beispielsweise beginnt die Produktpalette bei Druckmessumformern, Differenzdrucktransmittern, Digitalmanometern und Druckschaltern für den Einsatz in unterschiedlichen Medien. Sie wird erweitert durch Pegel- und Tauchsonden, Datenloggern sowie Anzeige- und Auswertegeräten. Piezoelektrischen Drucksensoren für hochdynamische Messungen runden das Sortiment ab.
Da sich der Thiersteiner Messtechnik-Spezialist vor allem als Lösungsanbieter versteht, ist der Stand C51 in Halle 11 auch ein guter Anlaufpunkt, wenn es um anwendungsspezifische Aufgabenstellungen geht, die sich mit Standardlösungen nicht realisieren lassen.

DM 01 - Digitalmanometer mit Mehrwert

Digitale Manometer wie das DM 01 sind mittlerweile in Prüf-, Überwachungs- und Kalibrieranwendungen sowie in der Qualitätssicherung weit verbreitet. Das batteriebetriebene Präzisionsmanometer, das sich bereits in zahlreichen Anwendungen bewährt hat, wurde weiter verbessert. So kann der integrierte Datenlogger jetzt linear und zyklisch bis zu 600.000 Druck- und Temperaturwerte aufnehmen, die mit der Software BD|LOG weiterverarbeitet werden. Die Speicherkapazität hat sich damit gegenüber dem Vorgängermodell verzehnfacht, was Dokumentationen über einen längeren Zeitraum oder mit einer höheren Auflösung ermöglicht. Dank einer integrierten Bootloader-Funktion kann der Anwender die Geräte-Software jetzt vor Ort aktualisieren; er muss das Gerät für ein Update nicht mehr an den Hersteller schicken. Außerdem ist das Digitalmanometer deutlich schneller geworden. CPU und Software wurden optimiert, sodass statt bisher 1 bis 2 Messungen pro Sekunde jetzt bis zu 50 Messungen pro Sekunde möglich sind. Da das Digitalmanometer modular aufgebaut ist und aus zwei Geräten besteht, der Digitalanzeige und dem Druckmessumformer, lässt es sich einfach montieren und flexibel an die Anwendung anpassen. Der Druckmessumformer kann vor Ort für unterschiedliche Messbereiche ausgewählt und mit der Anzeige einfach und ohne Werkzeug oder Kalibrierung verbunden werden.

PRODUKTVORSTELLUNG AUF DER HANNOVERMESSEZum Digitalmanometer DM 01 (derzeitige Version)

DM 01 - Smartphone-App erleichtert das Ablesen

Zu den auf der Hannover Messe 2017 präsentierten Highlights im Bereich der elektronischen Druckmesstechnik gehört auch das neue Digitalmanometer DBT 10 (Bild 2), zu dessen bevorzugten Anwendungsbereichen beispielsweise die Drucküberwachung an Tanks in der Umwelttechnik oder dem Anlagen- und Maschinenbau gehören. Dank Bluetooth-Smart-Ready-Schnittstelle und Smartphone-App lassen sich die Anzeigewerte jetzt auch bei ungünstigen Einbausituationen komfortabel ablesen. Der Anwender kann sich dazu einfach mit dem Gerät verbinden und braucht keine direkte Sicht auf die Anzeige. Die App für Android und iOS steht in Kürze zum Download zur Verfügung.

Piezoelektrische Sensoren für hochdynamische Druckmessungen

Für Druckmessungen in extremen Situationen – wie Druckspitzen oder Druckstößen, Druckverläufen bei Explosionen oder Verbrennungen (z.B. bei ballistischen Messungen oder der Zündung von Verbrennungsmotoren) bieten sich piezoelektrischen Sensoren der Baureihe DAC an (Bild 3). Sie eignen sich für dynamische Messungen bis in den Bereich von über 100 kHz, decken Druckbereiche bis 8.000 bar und bieten mit 100 Pa auch bei einer großer Grundlast und niedrigen Druckschwankungen eine hohe Auflösung. Da sie sehr klein sind, lassen sie sich einfach in die Applikationen integrieren. Basis der Drucksensoren sind Monokristalle aus Galliumphosphat (GaPO4), die hochempfindlich und zugleich zuverlässig sind. Gute Signaleigenschaften, geringe Temperaturdrift sowie eine hohe Temperaturbeständigkeit von bis zu +400 °C (Spezialserie bis +700 °C) sind weitere Eigenschaften, die in der Praxis überzeugen.

Zu den piezoelektrischen Drucksensoren

Tauchsonden für hydrostatische Füllstandsmessungen

Zur hydrostatischen Füllstandsmessung von flüssigen und pastösen Medien jeglicher Art zeigt der Messtechnik-Spezialist eine große Vielfalt unterschiedlicher Tauch- und Einschraubsonden (Bild 4), die sich z.B. für den Einsatz in Wasser, Abwasser und für Tankmanagementsysteme in Chemie und Schiffsbau eignen. Unterschiedliche Sensortechnologien (Edelstahl und extrem widerstandsfähige Keramik) bieten für jeden Anwendungsfall eine „maßgeschneiderte“ Lösung, die auch Druckstößen und abrasiven oder chemisch aggressiven Medien standhält.
Besonders praxisgerecht sind dabei trennbare Tauchsonden, bei denen das Kabelteil mühelos ohne Zusatzwerkzeug von der Sonde getrennt werden kann. Montage, Wartung, Service und Lagerung vereinfachen sich dadurch deutlich. Weitere Tauchsondenausführungen z.B. mit integriertem Überspannungsschutz, mit Temperatursensor oder Datenlogger gehören ebenso zum Standardprogramm wie kommunikationsfähige Varianten mit RS-485-Schnittstelle oder HART-Protokoll.

Zu den Tauchsonden

LMK 808 - Trennbare Kunststofftauchsonde mit Keramiksensor "langlebig und genau"

An Tauchsonden, die zur Flusspegelüberwachung oder Schleusentorsteuerungen eingesetzt werden, kommt es häufig zu Algen- und auch Muschelbewuchs. Die Reinigung und das Entfernen der Muscheln kann bei Tauchsonden mit Edelstahlsensor dazu führen, dass die empfindliche Membrane beschädigt bzw. zerstört wird. Die neue Tauchsonde LMK 808 ist mit einem robusten kapazitiven Keramiksensor ausgestattet. An der hochreinen Keramikmembran aus 99,9 % Al2O3 bleibt kaum etwas haften und falls doch, lässt sie sich einfach reinigen, ohne die Membrane zu beschädigen. Sie ist resistent gegen Korrosion durch Wasser und aggressive Medien wie Säuren und Laugen. Zudem bietet die Tauchsonde eine hohe Genauigkeit von bis zu 0,25 % FSO und hat eine hervorragende Langzeitstabilität.
Die Messdaten der Tauchsonden werden über oft mehrere Hundert Meter lange, in der Erde oder in Schächten verlegte Kabel zur Steuerung übertragen. Beschädigen Nagetiere diese Leitungen, fallen aufwändige und kostenintensive Austauscharbeiten an. Bei der neuen Tauchsonde ist das nicht mehr zu befürchten, denn eine Kabelummantelung aus Stahlgeflecht bietet zuverlässigen Schutz gegen Nagerverbiss. Um Schäden durch Blitzschlag größtenteils zu vermeiden, wurde ein verbesserter Überspannungsschutz im Sondenkopf integriert, wobei Impulsströme bis 8 kA abgeleitet werden können. Bei einem sehr starken Blitzschlag muss im Falle eines Defekts nur der Sondenkopf getauscht werden; das Kabel nimmt keinen Schaden.

Zur Tauchsonde LMK 808