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Druckanzeigen und Druckschalter

Einführung zum Thema Druckanzeigen und Druckschalter

Druckanzeigen und Druckschalter gehören zu den am häufigsten in einer Industrieanlage eingesetzten Messinstrumenten. Aufgrund ihrer großen Anzahl wird jedoch die Wartung dieser Instrumente oftmals vernachlässigt und deren Zuverlässigkeit keine Aufmerksamkeit geschenkt. Folglich befinden sich insbesondere in älteren Betriebsanlagen viele funktionslose Druckanzeigen und Druckschalter. Dies kann jedoch zu kritischen Situationen führen, da der Betrieb eines fehlerhaften Druckschalters die Betriebssicherheit gefährden kann! Umgekehrt gilt jedoch auch, dass bei einem sicheren Anlagenbetrieb selbst mit schadhafter Druckanzeige der Einbau eben dieser Druckanzeige nicht unbedingt notwendig war. Aus diesem Grund lautet ein Ziel eines gut durchdachten Prozessinstrumentierungsentwurfs, dass man weniger, jedoch dafür umso nützlichere und zuverlässigere Druckanzeigen und Druckschalter einsetzt.

Um die Anzahl der in einem Betrieb vorhandenen Druckanzeigen zu reduzieren, sollten diese nicht nur einfach aus Gewohnheit installiert werden (z. B. druckseitig an jeder Pumpe). Stattdessen ist die Notwendigkeit jedes einzelnen Geräts zu überdenken. Dabei ist folgende Frage zu stellen: „Welchen Nutzen bringt uns der durch die Druckanzeige angezeigte Messwert?“ Nur wenn es eine logische Antwort auf diese Frage gibt, ist an dieser Stelle eine Druckanzeige zu installieren. Eine Druckanzeige, die nur dazu dient, den Pumpenbetrieb anzuzeigen, ist überflüssig. Denn man kann hören und ggf. auch sehen, dass die Pumpe läuft. Zeigt die Druckanzeige den Prozessdruck (bzw. einen Druckverlust) an, dann ist diese Information lediglich dann von Wert, wenn sie mit einer Aussage verbunden ist (z. B. ein Filter ist verstopft); andernfalls ist sie ohne Nutzen. Durch einen anderen Ansatz bei der Spezifikation der Druckanzeigen lässt sich deren Anzahl beträchtlich reduzieren. Der Einsatz von weniger, jedoch besseren Druckanzeigen trägt somit zur Steigerung der Betriebszuverlässigkeit bei.
Digitale Druckanzeigen mit 0,08% Genauigkeit

Weitere Informationen über Druckanzeigen

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Druckanzeigenkonstruktionen

Für den Ausfall von Druckanzeigen und Druckschaltern kommen hauptsächlich zwei Gründe in Betracht: Rohrleitungsschwingungen und Wasserkondensation. In Druckanzeigen vorhandenes Wasser kann unter kalten klimatischen Bedingungen einfrieren und dadurch das Gehäuse beschädigen. Die Anschlüsse, Lagerpunkte und Antriebsritzel von herkömmlichen Druckanzeigen sind empfindlich gegenüber Kondensation und Schwingungen. Eine gefüllte Druckanzeige hat eine längere Lebensdauer, nicht nur aufgrund der reduzierten Anzahl beweglicher Teile, sondern auch wegen der Befüllung mit einem hochviskosen Öl. Diese Ölfüllung dämpft nicht nur Zeigervibrationen, sondern lässt auch keinen Raum für möglicherweise feuchte Umgebungsluft. Somit kann es gar nicht erst zu Wasserkondensation und -ansammlungen kommen. Die Druckanzeigen sind in zahlreichen Ausführungen verfügbar: Mit beleuchteten Messuhren und Digitalanzeigen für eine bessere Ablesbarkeit , temperaturkompensiert für die Korrektur von Umgebungstemperaturschwankungen, Differenzdruckanzeige oder mit einer 2-fach-Anzeige für die Anzeige von 2 Druckwerten über nur ein Instrument. Die Druckanzeigen sind nach ihrem Präzisionsgrad in die Genauigkeitsklassen 4A (zulässige Fehlertoleranz 0,1 %) bis Klasse D (Fehlertoleranz 5 %) unterteilt.

Schutzeinrichtungen

Ein zwischen Prozess und Druckanzeige zwischengeschaltetes Absperrventil gehört offenkundig zum wichtigsten Zubehörteil einer Druckanzeige, um diese beim Ausbau oder bei der Wartung absperren zu können. Oftmals wird jedoch noch ein zweites Absperrventil installiert, um im Dampfbetrieb (z. B. bei Wasserdampf) Kondensat ablassen zu können oder um bei hochpräzisen Anwendungen eine Kalibrierung mit einer externen Druckquelle zu ermöglichen.

Weiteres Zubehör umfasst Rohrspiralen oder Siphons, die im Dampfbetrieb die Druckanzeige vor Temperaturschäden und Druckspitzen bewahren, sowie Dämpfelemente bzw. Pulsationsdämpfer, die nicht nur Druckstöße absorbieren, sondern auch Druckschwankungen ausgleichen können. Ist ein Frostschutz notwendig, dann muss die Druckanzeige mittels Dampf oder Elektrizität erwärmt werden. Druckmittler schützen die Druckanzeige bei der Druckmessung von Dickstoffen oder hochviskosen Medien vor Verstopfungen und verhindern einen direkten Kontakt des Sensors mit korrosiven, schädlichen oder giftigen Prozessmaterialien. Darüber hinaus verhindern Druckmittler von Stichleitungs-Druckanzeigen das Einfrieren oder Gelieren von Prozessfluid in Sensorkavitäten. Der Druckmittler fungiert dabei als zwischen Prozess und Druckanzeige befindliche schützende Membran. Die zwischen Membran und Druckanzeige befindliche Kavität ist mit einem stabilen, nicht-korrosiven Fluid niedriger Viskosität und geringer Temperaturausdehnung gefüllt. Für Hochtemperatur-Anwendungen wird oftmals eine eutektische Natrium-Kali-Mischung verwendet, bei Umgebungstemperatur greift man auf ein Glyzerin-Wassergemisch zurück und bei niedrigen Temperaturen auf Ethanol, Toluol oder Silikonöl.

Ist der Druckmittler darüber hinaus über ein Kapillarrohr mit der Druckanzeige verbunden, dann kann diese für eine bessere Sichtbarkeit auch umverlegt werden. Um jedoch die Genauigkeit des Instruments sicherzustellen, dürfen Kapillarrohre weder hohen Temperaturen ausgesetzt noch länger als 7,5 m sein. Es wird zwischen vier Druckmittlerausführungen unterschieden: offline, selbstreinigende Durchflussmittler, Kapillarverlängerungen und Sandwich-Elemente, die zwischen zwei Flanschen eingebaut werden.

Die Federkonstante der Druckmittlermembran kann bei nur geringen Druckwerten (< 350 kPa / 50 psig) und im Vakuumbetrieb (aufgrund von aus dem Füllfluid austretenden Luftbläschen) Messfehler verursachen. Aus diesen Gründen zieht man in solchen Betriebssituationen Druckmessumformer den Druckmittlern vor. Druckmessumformer mit Absolutdruckbereichen von 0 bis 0,07 kPa bzw. 0 bis 350 kPa (0-5 mm Hg bzw. 0 bis 50 psia) stehen in Genauigkeitsbandbreiten von 0,1 % bis 1 % zur Verfügung.

Wählen Sie die ideale Druckanzeige für Ihre Anwendung

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Industriedruckanzeige Industriedruckanzeige
Die Industriedruckanzeige von OMEGA® verdanken ihre hohe Zuverlässigkeit dem einzigartigen Federmechanismus von OMEGA®, dem Spring Suspended Movement. Der gesamte Bewegungsmechanismus ist zwischen zwei Federn sowie zwischen dem oberen Bourdonrohr und dem unteren Anschluss aufgehängt. Die Anzahl verschleißrelevanter Teile wurde auf ein Minimum reduziert. Die Komponenten des Bewegungsmechanismus sind ultraschallgereinigt und für eine lange Lebensdauer mit Silikonöl geschmiert. Der OMEGA®-Bewegungsmechanismus ist hochbeständig gegen Stöße, Druckschwankungen und Vibrationen, und sorgt so für eine lange Instrumentenlebensdauer. Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten für die industriellen Druckanzeigen von OMEGA® umfassen u.a. Pumpenanlagen, tragbare Kompressoren, Industriemaschinen, Hydraulik- und Pneumatiksysteme, Instrumentierungen und Druckkessel. Die Vorteile für den Anwender liegen auf der Hand: eine höhere Beständigkeit gegen mechanische Stöße und gegen Vibrationen. Das höhere Beständigkeitsvermögen gegenüber rauen Umgebungen trägt somit erheblich zu einer verlängerten Druckanzeigenlebensdauer bei.
Universaldruckanzeige Universaldruckanzeige
Die Universaldruckanzeige von OMEGA® zeichnen sich durch kontinuierliche Genauigkeit und exzellente Zuverlässigkeit aus. Da sie die Anforderungen vieler industrieller Anwendungen mit Bravour erfüllen, ergeben sich für diese universell einsetzbaren Druckanzeigen zahlreiche Einsatzgebiete, z. B. auf Dampf- bzw. Druckkesseln, auf Pumpen und Kompressoren, für Industriemaschinen aller Art, in der (petro-)chemischen und der damit verwandten Prozessindustrie, in Kraftwerken sowie in der Zellstoff- und Papierindustrie. Als Druckübertragungssystem setzen die Universaldruckanzeige von OMEGA® auf das mit präzisen Toleranzen entwickelte Bourdonrohr-Standardsystem aus Edelstahl 316. Er ermöglicht eine konsistente Reproduzierbarkeit und gutes Ansprechen auf Druckschwankungen. Warnung: Zur Vermeidung einer Fehlanwendung sind bei der Auswahl der Komponenten die damit in Berührung kommenden Medien und die vorherrschenden Betriebsbedingungen zu berücksichtigen. Eine unsachgemäße Anwendung kann das Instrument beschädigen, Betriebsausfälle verursachen oder zu Personen- und Sachschäden führen.
Industrielle Edelstahl-Druckanzeigen Industrielle Edelstahl-Druckanzeigen
Die PGM-Serie von OMEGA eignet sich für den Einsatz in korrosiven Umgebungen der chemischen und petrochemischen Industrie, in Raffinerien, Kraftwerken, sowie für Marine, lebensmittelverarbeitende und pharmazeutische Prozessanwendungen. Ausgestattet mit einem 63-mm bzw. 100-mm-Gehäuse und in vollständiger Edelstahlausführung ist die PGM-Serie gemäß IP65 gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt. Die PGM-Serie kann vor Ort mit Fluid gefüllt werden. Fluidgefüllte Druckanzeigen bieten dem Anwender in bestimmten Anwendungen zahlreiche Vorteile: So eignen sie sich ideal für Ausrüstungen, die hohen Vibrationen und Druckstößen ausgesetzt sind wie etwa Pumpen, Kompressoren, Werkzeugmaschinen etc. Fluidgefüllte Druckanzeigen sind unempfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen. Das Füllmedium schützt die internen Komponenten und sorgt gleichzeitig für eine kontinuierliche Schmierung der Mechanik. Insgesamt ergibt sich so eine verlängerte Lebensdauer der Druckanzeige. Die Fluidfüllung bietet einen höheren Schutz der internen Komponenten gegenüber korrosiven Atmosphären. Die Druckanzeigen lassen sich mit unterschiedlichen Fluiden wie etwa Glyzerin, Mineralöl und Silikonöl befüllen.
Messgeräte für Prozessdruck Messgeräte für Prozessdruck
Diese Messgeräte für Prozessdruck sind im praktischen Alltagsbetrieb einer Industrieanlage sehr beliebt. Weltweit wurden bereits unzählige Druckanzeigen dieser Serie zur Überwachung von Prozessdrücken installiert. Sie sind für Unterdruck- und bidirektionale Messungen sowie für Drücke bis zu 1380 bar verfügbar. Die hermetische Abdichtung bietet einen besseren Schutz und eine höhere Effizienz.
Für hochpräzise Anwendungszwecke; medienberührte Teile aus Monel Typ T: Für hochpräzise Anwendungszwecke; medienberührte Teile aus Monel
Bei der PGT-Serie handelt es sich um hochpräzise Druckanzeigen für den Einsatz in Servicewerkstätten, Anlagen aller Art und in Industrielaboren. Die meisten Modelle bieten eine kontinuierliche Endwertgenauigkeit von bis zu 0,25 %. Diese Instrumente bieten hochpräzise sowie – gepaart mit kontinuierlicher Messgenauigkeit – äußerst zuverlässige Messleistungen und können so die Herausforderungen von zahlreichen Anwendungen für Prüfdruckanzeigen meistern. Die Druckanzeigen der PGT-Serie dienen oftmals in Prüfständen, bei der Produktinspektion und der Genauigkeitsprüfung von Universaldruckanzeigen als Referenzinstrumente. Die Geräte sind für eine Reflektion des Zeigers mit einem Edelstahl-Ringspiegel ausgestattet, um Parallaxenfehler zu vermeiden. Die Spiegelfläche reflektiert den Zeiger unabhängig von dessen Position und ermöglicht dadurch eine hochgenaue Ablesung der Druckanzeige.
Differenzdruckanzeige Differenzdruckanzeige
Robuste Differenzdruckanzeige zur Anzeige des Prozessdrucks oder der Druckdifferenz zwischen zwei Eingangsanschlüssen. Die Instrumente bieten eine maximale Auflösung für Anwendungen, bei denen der eine Eingangsanschluss stets einen höheren Druck aufweist als der andere. Anwendungen, in denen der eine Anschluss wechselweise einen höheren oder niedrigeren Druck im Verhältnis zum anderen Anschluss besitzt, erfordern ein Instrument mit bidirektionalem Differenzdruckbereich. Die PGD-Serie von OMEGA ist mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Bourdonrohren ausgestattet. Die sich gegenüberliegenden Bourdonrohre wirken auf eine Zahnstange, die den Zeiger zur Druckanzeige auslenkt. Durch den Einsatz von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Bourdonrohren kann die Druckanzeige den Differenzdruck von Fluiden und Gasen oder sogar zwischen Fluiden und Gasen messen.
Fluidbefüllbare Universaldruckanzeige Fluidbefüllbare Universaldruckanzeige
Die PGUF-Serie von OMEGA an fluidbefüllbaren Universaldruckanzeigen zeichnet sich durch eine große Anwendungsvielfalt aus und eignet sich für Pumpen, Kompressoren, Hydrauliksysteme, Werkzeugmaschinen und petrochemische Prozessausrüstungen. Bei Anwendungen, die hohe Druckstöße und Vibrationen verursachen, können die PGUF-Instrumente zur Dämpfung der Zeigerbewegungen vor Ort mit Fluid gefüllt werden. Die fluidbefüllbaren Universaldruckanzeige der PGUF-Serie stehen für folgende Druckbereiche zur Verfügung: (psi/bar) 0-30/2, 60/4, 100/7, 160/11, 300/20, 600/40 und 1000/70. Eine 63-mm-Version deckt die Bereiche 2000/140 und 3000/200 psi/bar ab. Die Nenngenauigkeit beträgt über den gesamten Bereich ±2,5 %. Die Druckanzeigen umfassen ein Gehäuse und einen Ringkörper aus korrosionsbeständigem Edelstahl 304 und ein aus beständigem Polykarbonat bestehendes Schauglas. Die Bourdonrohre sind aus einer Phosphor-Bronze-Legierung gefertigt, während Bewegungsmechanismus, Sockel und NPT-Anschlüsse standardmäßig aus Messing bestehen. Die PGUF-Druckanzeigen sind in den Durchmessern 38 mm, 50 mm und 63 mm mit jeweils mittig angeordneten rück- oder unterseitigen NPT-Anschlüssen erhältlich.

Häufig gestellte Fragen

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