Druckmessung Mit Magnetstift kalibrieren

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Bystronic verlässt sich bei der Drucküberwachung von Wasserstrahlschneid- und Dosieranlagen auf einfach zu kalibrierende Druckmessumformer von Gefran.

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Der Hochdruckmessumformer TPHADA (Bildmitte) von Gefran überwacht den Druck an der Hochdruckpumpe der Wasserstrahlanlage.
Der Hochdruckmessumformer TPHADA (Bildmitte) von Gefran überwacht den Druck an der Hochdruckpumpe der Wasserstrahlanlage.
(Bild: Bystronic)

Für den präzisen Betrieb von Wasserstrahlschneidanlagen ist ein gleichmäßiger Wasserdruck ausschlaggebend. Er wird über eine variable Wassermenge geregelt und konstant gehalten. Die Drucküberwachung des Hochdruckwassers übernimmt in den meisten Anlagen ein Hochdruckmessumformer. Seine Messwerte werden an die Steuerung der Pumpe weitergeleitet, die dann entsprechend den Ausgangsdruck des Wassers regelt. In der Wasserstrahlschneidanlage ByJet Smart von Bystronic liegt dieser Ausgangsdruck bei 3.600 bar. Das Schweizer Unternehmen gehört zur Conzzeta AG und entwickelt und verkauft Systeme für die Blechbearbeitung, darunter auch Wasserstrahlschneidmaschinen. Die ByJet Smart ist eine kleine sparsame Anlage, die mit zwei Schneidköpfen bestückt werden kann. Die äußerst effizient arbeitende Hochdruckpumpe ist in den Maschinenrahmen integriert. „Bei unseren bisherigen Hochdruckpumpen konnte der Ausgangsdruck mit nicht hochdruckspezifischen Druckmessumformern gemessen werden, doch für die neue Pumpe in der ByJet Smart benötigten wir einen speziellen Hochdruckmessumformer“, erläutert Mayk Cetin, Produktmanager Waterjet bei Bystronic, die Vorgaben der Konstrukteure.

Ausreichende Druckbeanspruchungsreserven gefordert

Der gesuchte Hochdruckmessumformer musste zuverlässig mindestens 4.000 bar messen können und einer Überlast von mindestens 1.000 bar standhalten. „Die Genauigkeit sollte wenigstens 0.5 % betragen. Außerdem musste der Umformer über einen Hochdruckanschluss der Baugröße M16 x 1,5 und einen elektrischen Anschluss der Größe M12 x 1 mit der Schutzart IP67 verfügen“, so Cetin. Ein Sensor, der alle Anforderungen mehr als erfüllte und mit hohen Druckbeanspruchungsreserven bei gleichzeitig höherer Genauigkeit überzeugte, war der nach dem Dehnungsmessverfahren (DMS auf Stahl) arbeitende Hochdruckmessumformer TPHADA von Gefran. Kombiniert mit einer digitalen Elektronik sorgt sein Dehnmessstreifen für eine höhere Genauigkeit (± 0,1 % FS typ.) und einen geringeren Temperaturkoeffizienten (± 0,015 % FS/°C) als bei vergleichbaren Hochdruckmessumformern üblich. Auch der Berstdruck übertrifft mit 7.500 bar die gängigen Werte und liefert Bystronic damit die geforderten Druckbeanspruchungsreserven. „Dank der monolithisch aufgebauten Messmembran arbeitet der Messumformer genau, zuverlässig und sicher. Das ist gerade bei Hochdruckanwendungen besonders wichtig und erlaubt auch den Einsatz bei dynamischen und pulsierenden Druckverläufen“, erklärt Torsten Fuchs, Produktmanager Sensorik bei der Gefran Deutschland GmbH.

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Der TPHADA ist leicht und gleichzeitig unempfindlich gegenüber Vibrationen und Schock. Dank seiner kompakten Abmessungen eignet er sich für den Einbau unter beengten Platzverhältnissen. Für die fehlerfreie Installation sorgt dabei eine Gehäusemodifikation mit nur einer Schlüsselfläche. Zudem erlaubt eine spezielle Elektronik den digitalen Abgleich von Nullpunkt und Spanne. Damit gestattet sie die unkomplizierte und schnelle Einstellung des Nullpunkts und des Skalenendwerts des Druckmessumformers. Eine Berührung mit dem zugehörigen Magnetstift an einer vorgegebenen Markierung ist ausreichend. Eine komplizierte Justierung mittels Schräubchen oder das Öffnen des Sensors ist nicht erforderlich. Da die Magnetstift-Option auch bei Messumformern der Schutzart IP67 gegeben ist, bietet sich der Sensor besonders für die Anwendung in Hydraulikkreisen mit sehr hohen Drücken an wie sie bei Prüfständen für Schläuche, Ventile, Pumpen und Fittings, Wasserstrahlschneidanlagen oder Hochdruckpumpen vorkommen.

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