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Lecktestlösung mit Differenzdruck
Lecktestlösung mit Differenzdruck
Kompakte Prozessmesstechnik für den Maschinen- und Anlagenbau
Die Anforderungen an industrielle Dichtheitsprüfungen steigen kontinuierlich. Kleinste Leckagen müssen zuverlässig erkannt werden, gleichzeitig sollen Prüfzyklen möglichst kurz und Prüfsysteme kompakt aufgebaut sein.
Neben dem klassischen Druckabfallverfahren hat sich die Differenzdruckmessung als besonders empfindliche Methode für viele Anwendungen etabliert. Insbesondere bei kleinen Prüfdrucken oder sehr geringen Leckraten bietet sie deutliche Vorteile hinsichtlich Auflösung und Messstabilität.
In diesem Beitrag stellen wir eine kompakte Differenzdrucklösung vor, die auf bewährter Prozessmesstechnik basiert und speziell für die Integration in Lecktestsysteme entwickelt wurde.
Warum Differenzdruck für die Dichtheitsprüfung?
Bei einer Differenzdruckprüfung werden zwei Druckräume miteinander verglichen – beispielsweise ein Prüfling und ein Referenzvolumen. Anstatt den absoluten Druck zu messen, erfasst der Sensor ausschließlich die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten.
Da sich beide Druckräume unter denselben Umgebungsbedingungen befinden, lassen sich Einflüsse durch Temperaturschwankungen oder Versorgungsschwankungen deutlich reduzieren. Bereits kleinste Druckänderungen können dadurch präzise erfasst werden.
Dieses Messprinzip eignet sich besonders für:
- automatische Dichtheitsprüfstände
- Serienprüfungen in der Produktion
- Prüfungen kleiner Bauteile
- Anwendungen mit sehr geringen zulässigen Leckraten
Bewährte Prozessmesstechnik als Grundlage
Viele kompakte Differenzdrucksensoren erreichen zwar eine hohe Empfindlichkeit, stoßen jedoch hinsichtlich Langzeitstabilität oder Überlastfestigkeit an ihre Grenzen.
Unsere Lösung verfolgt einen anderen Ansatz.
Anstelle eines speziell entwickelten OEM-Sensors kommt ein monokristallines Silizium-Differenzdruckmesselement zum Einsatz, wie es seit vielen Jahren erfolgreich in hochwertigen Prozessmessgeräten verwendet wird. Diese Technologie zeichnet sich durch:
- hohe Messgenauigkeit
- ausgezeichnete Langzeitstabilität
- geringe Temperaturdrift
- hohe Überlastfestigkeit
aus und hat sich weltweit in anspruchsvollen industriellen Anwendungen bewährt.
Kompaktes Design für die einfache Integration
Für den Einsatz in automatisierten Prüfanlagen wurde das Messelement in ein neu entwickeltes Aluminiumgehäuse integriert.
Der speziell konstruierte Anschlussblock erfüllt dabei mehrere Aufgaben gleichzeitig:
- Aufnahme und Fixierung des Messelements
- Druckanschlüsse für beide Messseiten
- stabile mechanische Befestigung innerhalb der Maschine
Dadurch entsteht eine äußerst kompakte Baugruppe, die sich problemlos in bestehende Lecktestsysteme integrieren lässt.
Werkskalibrierung als komplette Baugruppe
Nach der mechanischen Montage wird jede Einheit vollständig kalibriert.
Hierzu gehören:
- Druckkalibrierung
- Temperaturkompensation
- Ausgangskalibrierung
- Funktionsprüfung
Der Anwender erhält somit ein vollständig geprüftes Messmodul mit standardisiertem 4…20 mA-Ausgang, das unmittelbar in industrielle Steuerungs- und Prüfsysteme integriert werden kann.
Warum ein Messbereich von ±6 kPa?
Der Messbereich von ±6 kPa wurde gezielt für Anwendungen der Dichtheitsprüfung gewählt.
In diesem Bereich lassen sich selbst kleinste Druckdifferenzen mit hoher Auflösung erfassen. Gleichzeitig ermöglicht der analoge 4…20 mA-Ausgang eine einfache Integration in bestehende SPS- oder Prüfstandssteuerungen.
Dadurch eignet sich die Lösung insbesondere für Anwendungen, bei denen bereits Druckänderungen im Pascal-Bereich sicher erkannt werden müssen.
Hohe Empfindlichkeit und hohe Überlastfestigkeit
Eine besondere Stärke dieser Lösung liegt in der Kombination zweier Eigenschaften, die sich häufig gegenseitig ausschließen.
Das verwendete monokristalline Differenzdruckmesselement besitzt eine mehrstufige Membranstruktur, die ursprünglich für industrielle Prozessmessgeräte entwickelt wurde. Dadurch verbindet es:
- hohe Auflösung
- hohe Messstabilität
- ausgezeichnete Überlastfestigkeit
Selbst bei einem kleinen Messbereich von ±6 kPa bleibt das Sensorelement gegenüber mechanischen Belastungen äußerst robust – ein wichtiger Vorteil im industriellen Dauereinsatz.
Typische Einsatzgebiete
Die kompakte Differenzdrucklösung eignet sich unter anderem für:
- automatische Lecktestsysteme
- Dichtheitsprüfstände
- Prüfmaschinen im Maschinenbau
- Produktionslinien mit End-of-Line-Prüfung
- kundenspezifische OEM-Prüfanlagen
Fazit
Die Differenzdruckmessung gehört zu den präzisesten Verfahren der industriellen Dichtheitsprüfung. Durch die Kombination bewährter Prozessmesstechnik mit einer kompakten, integrationsfreundlichen Bauform entsteht eine Lösung, die hohe Messgenauigkeit, ausgezeichnete Langzeitstabilität und robuste Industrieeigenschaften vereint.
Für Maschinen- und Anlagenbauer eröffnet dies die Möglichkeit, Prozessmesstechnik in OEM-Lecktestsystemen einzusetzen, ohne auf kompakte Baugröße oder einfache Integration verzichten zu müssen.
Über die Leak Testing Solutions Serie
Dieser Beitrag ist Teil unserer Leak Testing Solutions-Reihe.
- Teil 1: Druckabfallprüfung (Pressure Decay Leak Testing)
- Teil 2: Lecktestlösung mit Differenzdruck (dieser Beitrag)
- Teil 3: Druckabfall oder Differenzdruck – welches Verfahren eignet sich für welche Anwendung
