Was ist ein Druckmessumformer?
Druckmessumformer, auch Drucksensoren genannt, sind Geräte, die einen beliebigen Druck in ein elektrisches Signal umwandeln und dieses übertragen. Sie werden hauptsächlich als Sensoren in der Druckkontrolle eingesetzt.
Grundsätzlich wird das Signal in ein elektrisches Signal von 4-20 mA DC oder ein pneumatisches Signal von 20-100 kPa umgewandelt und übertragen. Die Verwendung von pneumatischen Signalen ist jedoch rückläufig.
Gase, Flüssigkeiten und Dämpfe sind Beispiele für Objekte, bei denen der Druck gemessen werden kann. Typische Produkte sind die von Yokogawa Electric hergestellten. Es gibt zwei Arten von Druckmessumformern, absolute und relative, die je nach Anwendung eingesetzt werden müssen.
Anwendungen von Druckmessumformern
Unter den Druckmessumformern werden Differenzdrucktransmitter für die Differenzdruck-Durchflussmessung, die Druckmessung, die Füllstandsmessung und die Messung der Flüssigkeitsdichte verwendet. Davon sind Anwendungen für die Differenzdruck-Durchflussmessung am weitesten verbreitet und machen mehr als die Hälfte aller Verwendungen aus. Andere wiederum werden zu etwa 30 %, 20 % und in sehr wenigen anderen Fällen verwendet.
Druckmessumformer werden z. B. verwendet, um den Flüssigkeitsstand eines Tanks zu messen und die aktuelle Füllstandshöhe zu ermitteln. Sie werden auch in Steuerungsanwendungen eingesetzt, z. B. um bei Erreichen eines bestimmten Drucks eine andere Aktion auszulösen.
Funktionsweise von Druckmessumformern
Druckmessumformer wandeln hauptsächlich Druck in ein elektrisches Signal um und übertragen es. Um die durch den Druck verursachte Auslenkung zu messen, werden Rohrfedern, Membrane und Bälge verwendet. Die Verschiebung wird als elektrisches Signal übertragen, das verstärkt wird, bevor es als Gleichstromsignal übertragen wird. Membrane werden häufig aus Stabilitätsgründen verwendet.
In diesem Abschnitt werden Anwendungen zur Durchflussmessung beschrieben. In diesem Fall kann eine Blende in die Prozessleitung eingebaut werden. Der Druck (Differenzdruck) vor und nach der Blende ist proportional zum Quadrat der Durchflussmenge, so dass die Durchflussmenge anhand des Drucks gemessen werden kann.
In diesem Abschnitt wird die Messung des Flüssigkeitsstands beschrieben. Es ist bekannt, dass in einem Behälter, der Flüssigkeit enthält, der Druck am Boden des Behälters proportional zum Flüssigkeitsstand x Flüssigkeitsdichte ist. Dies bedeutet, dass der Flüssigkeitsstand relativ durch Messung des Drucks gemessen werden kann. Wenn am Boden des Behälters ein Innendruck vorhanden ist, kann dieser mit einem Druckmessumformer gemessen werden, wenn kein Innendruck vorhanden ist, kann ein Differenzdruckmessumformer verwendet werden. Auch hier kommen zunehmend Druckmittlersysteme zum Einsatz.