Druckmessung: Anschlüsse und Dichtungen

   

Der Druckanschluss (auch: Prozessanschluss) ist das Element, über das das Prozessmedium auf den Drucksensor geleitet wird. Wie bei den Dichtungen gibt es verschiedene Ausführungen. Wie immer entscheidenden die Anforderungen der jeweiligen Anwendung über die Wahl der passenden Komponenten.

Es gibt eine Vielzahl von Druckanschlüssen, um den Bedürfnissen unterschiedlicher Branchen sowie den nationalen Standards unterschiedlicher Länder gerecht zu werden. Grundlegend ist die Unterscheidung zwischen Druckanschlüssen mit innenliegender und frontbündiger Membran.

 

Druckanschlüsse

Bei Druckanschlüssen mit innenliegender Membran (Abbildung 1) gelangt das Druckmedium über einen Kanal zur Sensormembran. Diese Art von Druckanschluss ist in der Regel etwas kostengünstiger und wird oft in Anwendungen mit Flüssigkeiten und Gasen eingesetzt. Bei festeren Prozessmedien besteht die Gefahr einer Verschmutzung des Kanals, was letztlich zu einer Beeinflussung der Messergebnisse führen kann. Auch für den Einsatz in sterilen Anwendungen sind Druckanschlüsse mit innenliegender Membran ungeeignet.

 

 

Bei frontbündigen Druckanschlüssen (Abbildung 2) wird der Druckkanal durch eine Edelstahlmembran frontbündig abgeschlossen. Der Druck wird folglich indirekt über eine Übertragungsflüssigkeit an den sensiblen Sensorchip gegeben. Diese Art von Druckanschlüssen werden eingesetzt, wenn eine rückstandslose Reinigung (beispielsweise im Rahen des CIP-Verfahrens) angezeigt ist. Auch bei viskosen, festen und abrasiven Medien sind frontbündige Druckanschlüsse zu bevorzugen.

 

Gewinde und Dichtungen

Die Druckanschlüsse verfügen in der Regel über ein Gewinde, mit dem sie an die Messstelle befestigt werden können. Diese Gewinde können je nach Region unterschiedlicher Gestalt sein. In Westeuropa sind zylindrische Rohrgewinde (G) am gebräuchlichsten.

Ähnlich vielfältig wie die Gewindearten sind die verfügbaren Dichtungen, die zwischen Gehäuse und Gewinde eingesetzt werden. Auch hier sind branchenspezifische und regionale Lösungen zu beachten. Im Kern geht es dabei in der Regel um die Werkstoffe, die je nach Druckmedium auszuwählen sind. In sterilen Anwendungen (bspw. Food Industry) werden zum Beispiel O-Ringe aus Viton verwendet, da es sich hierbei um ein Fluorelastomer mit hoher thermischer und chemischer Beständigkeit handelt. Dadurch hält der Werkstoff auch den CIP- und SIP-Verfahren stand.

Gegebenenfalls kann es eine Anwendung auch erfordern, dass gänzlich auf Dichtungsringe verzichtet wird. So sind einige Gewindearten ohne den Einsatz von Dichtungsringen dicht. Diese kegeligen, rein metallisch dichtenden Verbindungen erzielen die Dichtwirkung dort, wo die konischen Dichtflächen der Komponenten durch das Anziehen der Gewindemutter verkeilt werden.

Bei abrasiven Medien oder extremer Kälte oder Hitze ist der Verzicht auf O-Ringe zur Dichtung wichtig. Ist beispielsweise ein Kraftstoff wie Diesel oder Benzin das Druckmedium, müssen Messzelle und Druckanschluss miteinander verschweisst werden. Die für Dichtungsringe verwendeten Elastomere würden unter Einfluss der abrasiven Medien schnell porös werden. Dennoch ist ein direktes Verschweissen nicht in jeder Situation ratsam. Auch hier entscheidet letztlich das Medium über die Art der Dichtung: So können Schweissnähte beim Einsatz in Brack- und Salzwasser korrodieren. Hier braucht es dann eine Verbindung mit O-Ring.

Dank des modularen Aufbaus der Drucktransmitter von STS können Druckanschlüsse und Dichtungskonzepte flexibel gestaltet und an so gut wie jede Anforderung angepasst werden. 

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