Druckmessung von Flüssigkeiten in Rohrsystemen

Insbesondere bei der Druckmessung von Flüssigkeiten in Rohrsystemen werden immer wieder Drucksensoren durch Überdruck zerstört. Die Analyse der beschädigten Geräte zeigt vielfach, dass ein bedeutend höherer Druck als der in der Applikation vorhandene Systemdruck zum Ausfall des Gerätes geführt hat. Oft kann sich der Anwender, der vom Drucksensor-Hersteller über die Ursache des Ausfalls informiert wird nicht erklären, weshalb ein vielfach höherer Druck als der Nenndruck seines Systems den Ausfall verursacht haben sollte.

Häufig entstehen diese höheren Drücke durch den sogenannten Wasserhammer. Dieser ist ein Druckstoß, der beim Öffnen und vor allem Schließen von Ventilen in fließenden Flüssigkeiten auftritt. Da dieser physikalische Effekt erstmals in frühen Trinkwasserleitungen auftrat, entstand die Bezeichnung Wasserhammer. Die entstehenden Druckstöße erreichen dabei je nach Leitungsdurchmesser und Schließgeschwindigkeit des Ventiles in Extremfällen mehrere hundert bar. Sehr häufig ist daher der Wasserhammer-Effekt für Schäden an Leitungssystemen, Ventilen und Pumpen verantwortlich.

Typische Drucksensoren bieten 2- bis 4-fache Überlastsicherheit – das bedeutet, dass sie ohne bleibende Schäden auch mit dem 2- bis 4-fachen Nenndruck betrieben werden können. Um nun Druckstöße in Flüssigkeiten überstehen zu können, müsste in einem 3 bar Hauswasserleitungssystem ein 300 bar Sensor eingesetzt werden, um alle Extremfälle überstehen zu können. Das würde aber auch zu einer entsprechenden Messungenauigkeit führen.

Daher bieten viele Hersteller von Drucksensoren sogenannte Stoßminderer an. Stoßminderer fungieren im Prinzip als schließende Überdruckventile. So wird über eine Feder der Schließdruck eingestellt, ab dem die Ventilspindel durch das Medium in den Gehäusesitz gepresst wird und so die Verbindung zum Drucksensor oder Manometer versperrt. Sehr schnelle Druckspitzen, die bei kleinen Ventilschließgeschwindigkeiten auftreten, können allerdings auf Grund der Trägheit des mechanischen Systems im Stoßminderer nicht abgefangen werden.

Eine andere Möglichkeit Drucksensoren und Manometer vor Druckstößen zu schützen, ist es, den Druckkanal zur Membran hin zu verengen. So kann eine Verkleinerung des Druckkanals unter 1 mm Durchmesser schnelle und starke Druckspitzen abbremsen und so den Sensor vor Schäden schützen.

Hinweis
Sollten Sie Hilfe bei der Auswahl einer geeigneten Lösung für Ihre Druck-, Temperatur- oder Füllstandsmessung benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren Ansprechpartner.



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