Was ist ein Differenzdruckmesser?
Differenzdruckmesser sind Messgeräte, die zur Messung von Druckunterschieden in Flüssigkeiten verwendet werden.
Es erkennt den Druckunterschied zwischen zwei verschiedenen Punkten und quantifiziert und zeigt die Differenz an. Die Aufgabe von Differenzdruckmessern ist es, Druckänderungen zu erkennen, die auftreten, wenn eine Flüssigkeit durch ein Rohr oder eine Leitung fließt.
Differenzdruckmesser haben zwei Anschlüsse. Ein Anschluss enthält die Flüssigkeit an der zu messenden Stelle, der andere Anschluss enthält den Druck an einem Referenz- oder Bezugspunkt. Das Differenzdruckmesser misst die Druckdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen und zeigt das Ergebnis an oder zeichnet es auf.
Anwendungen von Differenzdruckmessern
Differenzdruckmesser sind Instrumente, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Nachfolgend einige Beispiele für den Einsatz von Differenzdruckmessern:
1. Reinräume
Differenzdruckmesser werden manchmal in Reinräumen verwendet, z. B. an der Oberseite der Tür montiert. Sie werden verwendet, um sicherzustellen, dass das Innere des Reinraums immer unter Aufzugsdruck steht und dass kein Staub oder Schmutz von außen eindringen kann.
2. Flüssigkeitsstandmessung
Dient zur Kontrolle des Flüssigkeitsstandes in Tanks und Behältern. Die Differenz zwischen dem Druck am Boden des Tanks und dem Druck an der Oberseite wird gemessen und in einen Flüssigkeitsstand umgerechnet.
Nützlich zum Beispiel, wenn der Druck im Tank hoch ist. Differenzdruckmesser eignen sich zur Messung des Flüssigkeitsstands in Kesseln und Druckbehältern.
3. Gaslecksuche
Differenzdruckmesser werden auch zur Erkennung von Gaslecks eingesetzt. Durch die Überwachung von Druckunterschieden in Gasleitungen und Gasbehältern und die Erkennung abnormaler Druckänderungen können Gaslecks frühzeitig erkannt werden.
4. Filterüberwachung
Wird auch zur Überwachung von Filtersystemen eingesetzt. Sie misst Druckunterschiede, die durch verstopfte oder unwirksame Filter verursacht werden, und hilft festzustellen, wann Filter ausgetauscht oder gewartet werden müssen. Käferfilter beispielsweise werden oft grundsätzlich mit einem Differenzdruckmesser geliefert, um die Verstopfung des Filtertuchs zu überwachen.
Funktionsweise von Differenzdruckmessern
Differenzdruckmesser unterscheiden sich je nach Typ in Prinzip und Aufbau. Typische Differenzdruckmesser sind Manometer, d. h. Geräte, die den hydrostatischen Druck einer Flüssigkeit zur Messung von Druckunterschieden nutzen.
1. Für Flüssigkeiten
Bei Flüssigkeiten werden die Druckunterschiede anhand der Höhe der Flüssigkeit und der Verformung der Feder gemessen. Ein senkrechtes, durchsichtiges Glasrohr oder ein Schlauch wird im Allgemeinen mit Flüssigkeit gefüllt.
Eine Öffnung enthält den Druck an der zu messenden Stelle, die andere den Druck an einem Referenz- oder Bezugspunkt. Durch die Differenz zwischen dem Druck an der zu messenden Stelle und dem Druck am Bezugspunkt ändert sich die Höhe der Flüssigkeit.
Die Druckdifferenz kann entsprechend der Höhenänderung abgelesen werden. Die Skala ist im Allgemeinen auf einem Glasrohr angeordnet, an dem die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche visuell überprüft werden kann.
2. Für Gase
Bei Gasen wird die Druckdifferenz über die durch den Gasdruck verursachte Verformung der Feder oder Membrane gemessen. Die Feder oder Membrane wird durch den äußeren Druck verformt und die Verformung wird als Druckdifferenz angezeigt. Der Druckdifferenzwert kann digital oder auf einer Analogskala angezeigt werden.
Arten von Differenzdruckmessern
Neben den Manometern gibt es verschiedene Arten von Differenzdruckmessern. Im Folgenden sind Beispiele für Differenzdruckmesser aufgeführt:
1. Pitotrohr-Typ
Ein Pitotrohr ist ein Instrument, das den Geschwindigkeitsdruck einer Flüssigkeit zur Messung von Druckunterschieden nutzt. Es besteht aus zwei Anschlüssen: dem Hauptrohr und der statischen Drucköffnung. Wenn die Flüssigkeit auf das Hauptrohr des Pitotrohrs trifft, entsteht ein Geschwindigkeitsdruck, und die Geschwindigkeit und der Durchfluss der Flüssigkeit werden durch Messung der Druckdifferenz geschätzt.
Bei der Durchflussmessung in einem Pitotrohr kann die Durchflussmenge anhand des Satzes von Bernoulli bestimmt werden. Dieses Durchflussmessgerät hat einen sehr einfachen Aufbau und ist sehr zuverlässig.
2. Blendenmessgerät
Wie bei den Staurohren handelt es sich um Differenzdruckmesser zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit und des Durchflusses. Es handelt sich um ein plattenförmiges Gerät, das in die Rohrleitung eingebaut wird, durch die die Flüssigkeit fließt. Es misst die Druckdifferenz in der Flüssigkeit und errechnet aus diesem Wert die Durchflussmenge. Wie beim Pitotrohr wird die Durchflussmenge nach dem Satz von Bernoulli berechnet.
3. Differenzdrucktransmitter
Ein Differenzdrucktransmitter ist ein elektrisches Gerät zur Messung von Differenzdruck. Der Differenzdruck wird von einem Drucksensor erfasst und als analoges oder digitales elektrisches Signal ausgegeben.
Als Drucksensoren werden druckempfindliche Elemente wie Membranen, elastische Elemente oder piezoelektrische Elemente verwendet. Wenn ein Differenzdruck angelegt wird, verformt sich das druckempfindliche Element, und der Betrag der Verformung wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Zur Verarbeitung und Umwandlung des Signals des Drucksensors sind ebenfalls elektrische Schaltungen vorgesehen. In der Regel sind Verstärker- und Analog-Digital-Wandlerschaltungen enthalten. Sie dienen dazu, die winzigen elektrischen Signale des Drucksensors zu verstärken, das Signalrauschen zu verringern und genaue Messergebnisse zu erhalten.