Leitfaden für Vakuumdruckmessgeräte

Ein Vakuummeter misst den Unterdruck, der niedriger ist als der Atmosphärendruck. Ein Vakuummeter wird in vielen Bereichen der Industrie, der Laborforschung und der Automobilindustrie eingesetzt. Dieser Artikel befasst sich mit der Funktionsweise von Vakuummessgeräten, ihren typischen Anwendungsbereichen und den bei ihrer Auswahl zu beachtenden Aspekten.

Inhaltsübersicht

• Was ist Vakuumdruck?
• Wie funktioniert ein Vakuumdruckmessgerät?
• Wie kalibriert man ein Vakuum-Manometer?
• Was sind typische Anwendungen für Vakuummessgeräte?
• Genauigkeit von Vakuummessgeräten
• Auswahlkriterien für Vakuummeter
• FAQs

Was ist Vakuumdruck?

Der Vakuumdruck (Abbildung 2 mit der Bezeichnung C) ist ein Maß für den Druck eines Gases in einem Raum, in dem der Druck niedriger ist als der atmosphärische Druck. Er wird als negativer Überdruck ausgedrückt, oft in Millimeter Quecksilber (mmHg) oder Pascal (Pa). Andere in Abbildung 2 dargestellte Drücke sind:

• Absoluter Druck (A): Der Druck, der in Bezug auf ein perfektes Vakuum gemessen wird.
• Manometerdruck (B): Der Druck, der im Verhältnis zum atmosphärischen Druck gemessen wird.
• Atmosphärischer Druck (D): Der Druck, der durch das Gewicht der Atmosphäre auf einen bestimmten Punkt ausgeübt wird.
• Absoluter Nulldruck (E): Der absolute Null-Druck ist ein theoretisch perfektes Vakuum.

Wie funktioniert ein Vakuumdruckmessgerät?

In der folgenden Liste werden die verschiedenen Komponenten eines Vakuummessgeräts erläutert und wie sie zusammenarbeiten, um genaue Druckmessungen zu ermöglichen.

1. Ein Vakuumdruckmessgerät misst mit einem Sensor den Druckunterschied zwischen dem Gerät und der umgebenden Atmosphäre.
2. Der Sensor, in der Regel eine Rohrfeder oder eine Membrane, ändert seine Position oder Form als Reaktion auf Druckänderungen.
3. Ein mechanisches Gestänge verbindet den Sensor mit einem Zeiger auf einer Messskala, so dass der Druck vom Benutzer leicht abgelesen werden kann.
4. Das Messgerät kann auch elektronische Komponenten enthalten, die die mechanische Bewegung des Sensors in ein elektrisches Signal umwandeln. Das Signal kann den Messwert des Vakuummessgeräts auf einem digitalen Display anzeigen oder die Daten an ein Fernüberwachungssystem senden.

Wie kalibriert man ein Vakuum-Manometer?

Wie andere Druckmessgeräte erfordert auch die Kalibrierung eines Vakuummessgeräts einen Kalibrator, der den Anforderungen der ISO/IEC 17025 entspricht. In der ISO 3567 sind die erforderlichen technischen, physikalischen und messtechnischen Kriterien aufgeführt. Lesen Sie unseren Artikel über die Kalibrierung von Manometern, um einen Überblick über die Kalibrierung von Vakuum-Manometern zu erhalten.

Was sind typische Anwendungen für Vakuummessgeräte?

• Industrielle Nutzung: Zur Kontrolle des Drucks in industriellen Prozessen wie Vakuumtrocknung oder Destillation.
• Auswählen und platzieren: Vakuum-Bestückungssysteme werden in vielen Branchen eingesetzt, z. B. in der Automobil-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der verarbeitenden Industrie, in der pharmazeutischen und chemischen Industrie sowie in der Nautik.
• Medizinische Ausrüstung: In Absauggeräten und vakuumunterstützten Verabreichungssystemen.
• HLK-Systeme: Beim Anlegen eines Vakuums während der Installation oder Reparatur eines Kältemittelkreislaufs. Das Anlegen eines Vakuums bedeutet, dass Luft und Materie aus dem System abgesaugt werden.
• Forschung: Zur Messung und Kontrolle des Drucks in Laborexperimenten. Zum Beispiel die Messung des Drucks in einem Vakuum, um zu sehen, wie sich Materialien bei niedrigem Druck verhalten.
• Automobilindustrie: Zur Überwachung des Unterdrucks in Bremssystemen, die über einen Bremskraftverstärker verfügen, der die richtige Bremsleistung steuert.
• Lebensmittelverarbeitung: Zur Überwachung des Druckniveaus in Vakuumverpackungsmaschinen.
• Pharmaceuticals: Zur Überwachung des Druckniveaus bei Vakuumtrocknungs- und Granulationsprozessen.
• Löschwasserpumpensystem: Die Systeme, mit denen die Feuerwehren Wasser pumpen, sind in der Regel mit speziellen Vakuummessgeräten ausgestattet, den so genannten Verbundmessgeräten. Compound-Manometer können Über- und Unterdruck messen.

Genauigkeit von Vakuummessgeräten

Die Genauigkeit eines Druckmessers ist definiert als die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckwert und dem auf dem Zifferblatt angezeigten Wert. Die Norm EN 837 legt Genauigkeitsanforderungen für Druckmessgeräte fest, die in Genauigkeitsklassen ausgedrückt werden. Eine Genauigkeitsklasse von 2,5 bedeutet zum Beispiel, dass das Messgerät bis zu 2,5 % des Druckbereichs vom wahren Wert abweichen darf. Bei einem Vakuummeter mit einem Druckbereich von 1 bar (15 psi) würde dies zu einer Abweichung von 0,025 bar führen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Abweichung in beide Richtungen erfolgen kann. Darüber hinaus ist zu beachten, dass Faktoren wie Temperaturschwankungen und Vibrationen die Leistung des Messgeräts beeinträchtigen können, und selbst das Ablesen der Skala kann zu kleinen Abweichungen bei der Genauigkeit führen.

Auswahlkriterien für Vakuummeter

Es gibt kein einziges Vakuummeter, das für alle Vakuum-Messanwendungen geeignet ist. Bei der Wahl des richtigen Vakuummessgeräts für eine bestimmte Anwendung ist daher Folgendes zu beachten:

1. Verbindung: Wählen Sie die richtige Anschlussgröße und -art, z. B. NPT oder Flansch. Bei Manometern sind Flanschanschlüsse für zähflüssige Medien oft am besten geeignet. Außerdem kann der Anschluss an der Seite, der Rückseite oder der Unterseite des Gehäuses/der Skala des Druckmessers angebracht werden.
2. Messbereich: Wählen Sie einen Bereich, der dem für die jeweilige Anwendung wichtigen Bereich am nächsten kommt.
3. Material des Gehäuses: Wählen Sie ein Messgerät mit einem Gehäusematerial, das von den Medien des Systems nicht nachteilig beeinflusst wird.
4. Trocken oder flüssig gedämpft: Wählen Sie ein flüssigkeitsgefülltes Druckmessgerät, wenn die Anwendung starke Vibrationen oder Stöße verursacht, die das Druckmessgerät beschädigen können. Wenn keine starken Erschütterungen zu erwarten sind, eignet sich ein trockenes Manometer.

Lesen Sie unseren Übersichtsartikel über Druckmessgeräte, um mehr über andere Druckmessgeräte zu erfahren.

FAQs

Wie wird der Vakuumdruck gemessen?

Das gebräuchlichste Gerät zur Messung des Vakuumdrucks ist ein Rohrfedermanometer.

Was ist der Unterschied zwischen Überdruck und Unterdruck?

Sowohl der Überdruck als auch der Unterdruck werden relativ zum atmosphärischen Druck gemessen. Der Unterschied besteht darin, dass der Überdruck höher ist als der atmosphärische Druck, während der Vakuumdruck niedriger ist als der atmosphärische Druck.

Ist das Vakuum Über- oder Unterdruck?

Der Vakuumdruck wird in der Regel mit einer negativen Zahl ausgedrückt. Er wird in Bezug auf den atmosphärischen Druck gemessen. Ein Unterdruckmessgerät (Vakuummeter) wird zur Messung des Unterdrucks verwendet.

Was ist der Unterschied zwischen einem Vakuummanometer und einem Verbundmanometer?

Ein Vakuummeter misst den Druck unterhalb des Atmosphärendrucks, während ein Verbundmanometer den Druck sowohl im positiven als auch im negativen Bereich (Hoch- bis Niederdruck) misst.