Was ist ein digitales Differenzdruckmessgerät?
Ein digitales Differenzdruckmessgerät ist ein Gerät, das den Druckunterschied zwischen zwei Punkten misst und digital anzeigt.
Manchmal wird es auch als Manometer bezeichnet. Die wichtigsten Merkmale digitaler Differenzdruckmessgeräte sind ihre Einfachheit – der Differenzdruck kann einfach gemessen werden, indem die beiden zu messenden Punkte mit einem Messschlauch verbunden werden – sowie ihre kompakte Größe und ihr geringes Gewicht. Viele Produkte sind sowohl für die Messung von Gasen als auch von Flüssigkeiten erhältlich.
Sie können für ein breites Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden, von relativ großen Differenzdrücken wie dem barometrischen Druck in Klimaanlagen bis hin zu winzigen Differenzdrücken in Reinräumen. Der batteriebetriebene Typ, der keine Verkabelung erfordert, wird für Überwachungs- und Aufzeichnungsgeräte verwendet, während der Typ mit Alarmsystem für Wartungszwecke wie den Filterwechsel eingesetzt wird. Einige Modelle sind in der Lage, den Durchfluss mit Hilfe von Pitotrohren zu messen.
Anwendungen von digitalen Differenzdruckmessgeräten
Aufgrund ihrer hohen Messauflösung werden digitale Differenzdruckmessgeräte in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind folgende:
1. Überprüfung der Leistung von Klimaanlagen
Zu den Klimaanlagen gehören Kanäle, Ventilatoren und Filter. Die Leistung von Filtern verschlechtert sich aufgrund von Verstopfung nach längerem Gebrauch.
Mit fortschreitender Verstopfung des Filters steigt der Differenzdruck vor und nach dem Filter, so dass die Leistung des Filters mit einem Differenzdruckmesser überprüft werden kann.
2. Umweltmessungen in Reinräumen
In Reinräumen ist es wichtig, die Reinheit der Luft zu erhalten. Die Luft wird ständig umgewälzt und Filter werden eingesetzt, um Staub und andere Partikel zu entfernen und die Reinheit zu erhalten. Es ist wichtig, die Leistung des Filters mit einem Differenzdruckmesser zu überprüfen, um sicherzustellen, dass er nicht nachlässt.
Das Innere des Reinraums wird unter Überdruck (über 1 bar) gehalten, um zu verhindern, dass Staub und andere Verunreinigungen von außerhalb des Reinraums angesaugt werden. Mit einem Differenzdruckmessgerät kann auch überprüft werden, ob der Überdruck aufrechterhalten wird. Überdruck ist besonders wichtig in Reinräumen mit einem Abluftsystem, in denen leicht ein Unterdruck entstehen kann.
3. Messung des Füllstands von großen geschlossenen Tanks
Differenzdruckmessgeräte werden auch zur Bestimmung des Füllstands (Höhe der Flüssigkeitsoberfläche) von Flüssigkeiten in geschlossenen Tanks verwendet. Wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit konstant ist, ist der Druck auf die Messfläche proportional zum Füllstand der Flüssigkeit, so dass der Füllstand durch Messung des Drucks bestimmt werden kann.
In geschlossenen Tanks beinhaltet der Druck auf die Messfläche jedoch den Innendruck auf der Oberseite des Tanks, so dass die Wirkung des Innendrucks aufgehoben werden muss. In solchen Fällen kann ein Differenzdruckmessgerät verwendet werden, um nur den durch die Flüssigkeit verursachten Druck zu messen.
Funktionsweise der digitalen Differenzdruckmessgeräte
Die Auslenkung des Messglieds bei Druckbeaufschlagung des druckempfindlichen Elements wird als elektrisches Signal durch die Widerstandsänderung gemessen, die durch den durch das Element fließenden Strom verursacht wird. Die Beziehung zwischen dem elektrischen Signal und der Auslenkung des Elements wird zur Umrechnung des Messergebnisses in Druck verwendet. Ein digitales Differenzdruckmessgerät zeigt die Druckdifferenz zwischen zwei auf diese Weise gemessenen Punkten als digitalen Wert an.
Da das digitale Differenzdruckmessgerät über zwei Messpunkte verfügt, misst es die Größe und die Richtung der Auslenkung (Verschiebung), die durch den von den beiden Messpunkten ausgehenden Druck in zwei Richtungen verursacht wird. Indem auch die Richtung gemessen wird, kann festgestellt werden, welche Seite die Hochdruckseite und welche die Niederdruckseite ist und die Differenz der Auslenkung wird als elektrisches Signal gelesen und als Druckdifferenz angezeigt.
Weitere Informationen zu digitalen Differenzdruckmessgeräten
Über das druckempfindliche Element
Im Inneren des digitalen Differenzdruckmessgeräts ist ein piezoelektrisches Element (Piezoelement) als druckempfindliches Element eingebaut. Ein piezoelektrisches Element ist ein passives Element, das den piezoelektrischen Effekt nutzt, um eine Spannung in Abhängigkeit vom Druck auf ein bestimmtes Material zu erzeugen. Hauptsächlich werden Kristalle (synthetischer Quarz) und stark magnetische Keramiken verwendet.
Das piezoelektrische Element, das das Schlüsselelement der Messung ist, besteht aus einem piezoelektrischen Material mit piezoelektrischem Effekt, das zwischen zwei Elektroden eingebettet ist. Die einfache Struktur hat den Vorteil, dass sie robust, widerstandsfähig und leicht ist.
Es gibt viele Materialien mit piezoelektrischem Effekt und mit der Entwicklung von Materialien für druckempfindliche Elemente werden auch Produkte entwickelt, die genauere Messungen ermöglichen.