Temporären Drucksensor an MINIMESS anschließen: Messbereich, Adapter und Kabel sicher planen

→ Produktkategorie: MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche

 

Eine Hydraulikanlage zeigt sporadische Störungen, der fest installierte Drucksensor liefert aber nur einen einzelnen Prozesswert oder befindet sich nicht an der entscheidenden Stelle. Für die Fehlersuche soll deshalb kurzfristig ein zusätzlicher Drucksensor angeschlossen und der Druckverlauf über mehrere Minuten, Stunden oder Lastzyklen aufgezeichnet werden.

Ist bereits ein MINIMESS-Prüfanschluss vorhanden, lässt sich eine solche Messung häufig realisieren, ohne die eigentliche Hydraulikleitung umzubauen. Ein geeigneter Drucksensor wird über einen Direktanschluss oder einen Mikrobohrschlauch mit dem Servicepunkt verbunden. Nach Abschluss der Messung kann die zusätzliche Messtechnik wieder entfernt werden.

Die mechanische Verbindung allein reicht jedoch nicht aus. Für eine belastbare temporäre Druckmessung müssen MINIMESS-Baureihe, Sensoranschluss, Druckbereich, zulässige Druckspitzen, Schlauch, Medium, Temperatur, elektrische Versorgung, Messrate und sichere Befestigung zusammenpassen.

Besonders bei der Suche nach kurzen Druckspitzen kann die Messkette selbst zum begrenzenden Faktor werden. Ein schneller Drucksensor liefert keine brauchbare Spitzenmessung, wenn ein langer Messschlauch mit eingeschlossener Luft verwendet wird oder der Datenlogger nur langsam aufzeichnet.

Geeignete Komponenten finden Sie bei ICS Schneider unter MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche. Passende Sensoren finden Sie unter Drucksensoren und Differenzdrucksensoren.

Warum MINIMESS für temporäre Druckmessungen geeignet ist

MINIMESS-Prüfanschlüsse schaffen einen dauerhaft installierten Zugang zu einem fluidtechnischen System. Statt für jede Diagnose eine Hydraulikleitung zu öffnen, kann ein geeignetes Messgerät über die vorhandene Messkupplung angeschlossen werden.

Typische Anwendungen sind:

• temporäre Druckmessungen,
• Fehlersuche an Pumpen und Ventilen,
• Vergleichsmessungen mit fest installierten Sensoren,
• Aufzeichnung von Lastzyklen,
• Condition Monitoring,
• Inbetriebnahme und Wartung.

Das Prinzip ist besonders praktisch, weil der eigentliche Prozessanschluss dauerhaft in der Anlage verbleibt. Beim Anschließen wird das integrierte Absperrelement des Prüfanschlusses geöffnet. Nach dem Abkuppeln schließt die Messstelle wieder.

Dadurch lässt sich eine zusätzliche Messkette beispielsweise aus:

MINIMESS-Prüfanschluss → Messschlauch → Drucksensor → Messkabel → Datenlogger

temporär an der Anlage aufbauen.

Wichtig ist allerdings: Nur die dafür vorgesehene MINIMESS-Kupplungsverbindung darf entsprechend ihrer Spezifikation unter Druck bedient werden. Normale Gewindeadapter, Verschraubungen oder Sensoranschlüsse dürfen nicht unter Systemdruck gelöst werden.

Zuerst die vorhandene MINIMESS-Messstelle identifizieren

Bevor Sensor oder Schlauch ausgewählt werden, sollte zunächst festgestellt werden, welcher Prüfanschluss tatsächlich an der Maschine vorhanden ist.

Die Aussage „da ist ein MINIMESS-Anschluss“ ist dafür nicht ausreichend.

Zu prüfen sind insbesondere:

• MINIMESS-Baureihe,
• Kupplungsgewinde,
• maximal zulässiger Betriebsdruck,
• Dichtungswerkstoff,
• Medium,
• Medientemperatur,
• Zustand des Prüfanschlusses.

Bei älteren Maschinen sollte nicht ausschließlich nach optischem Eindruck bestellt werden. Verschiedene Prüfanschlüsse können ähnlich aussehen, besitzen aber unterschiedliche Kupplungsgewinde.

Besonders hilfreich sind:

• Maschinendokumentation,
• Typbezeichnung des Testpunktes,
• Gewindemaß,
• ein gut erkennbares Foto,
• gegebenenfalls Angaben des Maschinenherstellers.

MINIMESS 1620, 1615 und 1215 nicht verwechseln

MINIMESS ist kein einzelnes Anschlussgewinde. Es existieren unterschiedliche Baureihen.

Bei häufig eingesetzten Ausführungen unterscheiden sich beispielsweise die Kupplungsgewinde:

Baureihe	Kupplungsgewinde	Typischer Einsatz
MINIMESS 1620	M16 × 2	Sehr häufige Standardbaureihe für Hydraulik- und Serviceanwendungen
MINIMESS 1615	M16 × 1,5	Alternative Baureihe mit ähnlicher Anwendung
MINIMESS 1215	M12 × 1,5	Kompakte Ausführung für begrenzten Bauraum

Ein M16×2-Anschluss und ein M16×1,5-Anschluss unterscheiden sich nur in der Gewindesteigung. Eine Verwechslung kann deshalb auf den ersten Blick leicht passieren.

Ein nicht passendes Kupplungsgewinde darf niemals mit Kraft auf den Prüfanschluss geschraubt werden.

Beschädigte Gewinde oder Dichtflächen können aus einem einfachen Diagnoseeinsatz schnell eine Undichtigkeit an der Hydraulikanlage machen.

Typischer Aufbau einer temporären Druckmessung

Für eine temporäre Druckaufzeichnung kommen mehrere Aufbauten infrage.

Variante 1: Sensor direkt am Prüfanschluss

Ein geeigneter Drucksensor wird über einen MINIMESS-Direktanschluss unmittelbar mit dem Testpunkt verbunden.

Vorteile:

• kleines zusätzliches Fluidvolumen,
• kurzer hydraulischer Übertragungsweg,
• günstig für schnelle Druckänderungen.

Nachteilig können Bauraum, Vibration und mechanische Belastung des Testpunktes sein.

Variante 2: Sensor über Mikrobohrschlauch

Zwischen Prüfanschluss und Sensor wird ein MINIMESS-Messschlauch eingesetzt.

Vorteile:

• Sensor kann an einer gut zugänglichen Stelle montiert werden,
• weniger direkte mechanische Belastung durch die Maschine,
• Messung an schwer zugänglichen Testpunkten möglich,
• Messgerät und Sensor können günstiger positioniert werden.

Der Schlauch wird damit Bestandteil der Messkette und kann insbesondere das dynamische Verhalten beeinflussen.

Variante 3: Mobiles Mehrkanal-Messsystem

Für umfangreichere Diagnoseaufgaben kann ein mobiles Messsystem verwendet werden, an das ein oder mehrere Drucksensoren angeschlossen werden.

Damit lassen sich beispielsweise gleichzeitig:

• Pumpendruck,
• Arbeitsdruck,
• Steuerdruck,
• Druck vor und hinter einem Filter

aufzeichnen und zeitlich miteinander vergleichen.

Gerade bei sporadischen Fehlern ist der zeitgleiche Vergleich mehrerer Druckpunkte häufig wesentlich aussagekräftiger als mehrere nacheinander durchgeführte Einzelmessungen.

Den richtigen Druckbereich des Sensors auswählen

Der Sensormessbereich sollte nicht nur anhand des normalen Betriebsdrucks ausgewählt werden.

Beispiel:

Eine Maschine arbeitet im Normalbetrieb bei 210 bar. Während schneller Ventilschaltungen können jedoch deutlich höhere Druckspitzen auftreten.

Ein Sensor, dessen Messbereich lediglich knapp oberhalb von 210 bar endet, kann deshalb ungeeignet sein.

Bei der Auswahl sollten mindestens bekannt sein:

• normaler Betriebsdruck,
• minimal erwarteter Druck,
• maximal erwarteter Betriebsdruck,
• mögliche dynamische Druckspitzen,
• Überlastgrenze des Sensors.

Andererseits sollte der Messbereich nicht unnötig groß gewählt werden.

Wenn beispielsweise ein Steuerkreis zwischen 0 und 25 bar arbeitet, ist ein 0…600-bar-Sensor für die genaue Untersuchung kleiner Druckänderungen normalerweise keine sinnvolle Wahl.

Die Grundregel lautet:

So klein wie messtechnisch sinnvoll, aber ausreichend groß für den tatsächlich möglichen Maximaldruck einschließlich relevanter Druckspitzen.

Die Überlastbarkeit des Sensors ist dabei keine Erweiterung des normalen Messbereichs. Ein Sensor sollte nicht planmäßig außerhalb seines spezifizierten Messbereichs betrieben werden, nur weil eine höhere Überlastgrenze angegeben ist.

Druckspitzen und Überlastbarkeit berücksichtigen

Hydrauliksysteme können sehr kurze Druckereignisse erzeugen, die auf einem normalen Manometer kaum sichtbar sind.

Typische Ursachen sind:

• schnelles Schließen eines Ventils,
• Umschalten von Wegeventilen,
• Lastwechsel,
• Anfahren gegen einen mechanischen Anschlag,
• schwingende Druckregelung,
• Druckbegrenzungsventile mit instabilem Verhalten.

Eine solche Spitze kann wesentlich höher sein als der scheinbar stabile Druckwert der Maschine.

Für die Sensorwahl bedeutet das:

1. Den bekannten Betriebsdruck ermitteln.
2. Mögliche dynamische Ereignisse berücksichtigen.
3. Messbereich des Sensors festlegen.
4. Zulässigen Überlastdruck kontrollieren.
5. Messrate der Aufzeichnung passend zur erwarteten Ereignisdauer wählen.

Ein größerer Messbereich schützt allerdings nicht automatisch das gesamte Messsystem. Auch MINIMESS-Testpunkt, Schlauch, Adapter und sämtliche Verschraubungen müssen für den auftretenden Druck geeignet sein.

Adapter und Sensorprozessanschluss richtig kombinieren

Viele industrielle Drucksensoren besitzen keinen MINIMESS-Direktanschluss, sondern beispielsweise einen Prozessanschluss G 1/4.

Dann wird eine passende Adaption benötigt.

Ein typischer Aufbau kann beispielsweise sein:

MINIMESS 1620 → passende Kupplung beziehungsweise Messschlauch → G-1/4-Anschluss → Drucksensor

Bei einem Schlauchaufbau kann die Sensorseite bereits mit einer passenden Armatur konfektioniert werden.

Vor der Bestellung sollten folgende Punkte eindeutig sein:

• MINIMESS-Baureihe auf der Maschinenseite,
• Gewinde des Drucksensors,
• Innen- oder Außengewinde,
• Dichtprinzip,
• zulässiger Druck,
• Werkstoff,
• Medienverträglichkeit.

Gewinde allein reicht nicht

Dass zwei Bauteile mechanisch zusammengeschraubt werden können, bedeutet noch nicht automatisch, dass ihre Abdichtung zueinander passt.

Bei zylindrischen G-Gewinden erfolgt die Abdichtung beispielsweise nicht zwangsläufig über das Gewinde selbst. Abhängig von der konkreten Bauform können Profildichtringe, Flachdichtungen oder andere definierte Dichtstellen vorgesehen sein.

Deshalb sollte immer die komplette Anschlussausführung berücksichtigt werden und nicht nur die Angabe „G 1/4“.

Adapterkette möglichst kurz halten

Mehrere hintereinander geschraubte Adapter sind technisch nicht automatisch falsch. Sie erhöhen jedoch:

• die Zahl potenzieller Dichtstellen,
• die mechanische Baulänge,
• die Hebelwirkung auf den Prüfanschluss,
• das zusätzliche Fluidvolumen.

Wenn möglich, ist deshalb eine passend konfektionierte Verbindung mit möglichst wenigen Übergängen vorzuziehen.

Direktanschluss oder Mikrobohrschlauch?

Ob der Sensor direkt an der Messstelle oder über einen Schlauch angeschlossen werden sollte, hängt von der Messaufgabe ab.

Kriterium	Direktanschluss	Mikrobohrschlauch
Hydraulisches Volumen	Sehr gering	Größer und abhängig von Länge und Innendurchmesser
Dynamische Messung	Grundsätzlich günstig	Leitungseinfluss berücksichtigen
Zugänglichkeit	Sensor direkt am Testpunkt	Sensor kann entfernt positioniert werden
Vibration	Sensor direkt der Maschine ausgesetzt	Entkoppelte Befestigung möglich
Bauraum	Kann problematisch sein	Flexible Positionierung
Service	Wenig Komponenten	Sehr flexible Diagnose

Für langsam veränderliche Betriebsdrücke ist der Einfluss eines geeigneten Messschlauchs häufig gering.

Sollen jedoch schnelle Druckspitzen untersucht werden, sollte die hydraulische Verbindung bewusst möglichst kompakt und definiert ausgeführt werden.

Wie Schlauchvolumen und Leitungslänge die Messung beeinflussen

Ein Messschlauch ist kein ideal starres Übertragungselement.

Bei einer Druckänderung wirken unter anderem:

• Kompressibilität des Mediums,
• elastische Ausdehnung des Schlauchs,
• Strömungswiderstand der Mikrobohrung,
• eventuell eingeschlossene Gasblasen.

Dadurch kann die hydraulische Verbindung das dynamische Messsignal beeinflussen.

Besonders kritisch werden:

• sehr lange Schläuche,
• sehr kleine Querschnitte,
• eingeschlossene Luft,
• hochfrequente Druckpulsationen.

Das bedeutet nicht, dass Mikrobohrschläuche für dynamische Messungen grundsätzlich ungeeignet sind. Das geringe Fluidvolumen ist gerade für Mess- und Serviceanwendungen ein wichtiger Vorteil.

Bei der Suche nach sehr kurzen Druckspitzen muss jedoch der gesamte Übertragungsweg berücksichtigt werden.

Die nutzbare Dynamik einer Messkette wird nicht allein vom Drucksensor bestimmt.

Luft im Messschlauch vermeiden

Bei einer Hydraulikmessung mit Flüssigkeit ist eingeschlossene Luft besonders ungünstig.

Hydrauliköl ist im Vergleich zu Luft nur wenig kompressibel. Eine Gasblase wirkt deshalb wie ein zusätzliches elastisches Volumen.

Mögliche Auswirkungen sind:

• verzögerte Druckübertragung,
• Dämpfung kurzer Druckspitzen,
• verändertes Schwingungsverhalten,
• schlechtere Reproduzierbarkeit dynamischer Messungen.

Wenn der Messaufbau entlüftet werden muss, sollte dies ausschließlich nach dem dafür vorgesehenen Verfahren erfolgen.

Eine unter Druck stehende Verschraubung darf nicht einfach gelöst werden, um „kurz Luft herauszulassen“.

Bei hohen Hydraulikdrücken kann austretendes Medium erhebliche Verletzungen verursachen.

Für dynamische Vergleichsmessungen sollte zudem möglichst dieselbe Schlauchkonfiguration verwendet werden. Unterschiedliche Schlauchlängen oder unterschiedliche Luftanteile können sonst scheinbare Unterschiede zwischen zwei Messstellen erzeugen.

Medium, Temperatur und Dichtungen prüfen

Nicht jeder MINIMESS-Schlauch, jede Dichtung und jeder Drucksensor ist für jedes Medium geeignet.

Vor dem Anschluss sollten deshalb mindestens geprüft werden:

• Hydrauliköl beziehungsweise anderes Medium,
• Medientemperatur,
• Umgebungstemperatur,
• Dichtungswerkstoffe,
• Schlauchwerkstoff,
• Sensorwerkstoffe.

Besonders bei:

• Wasser-Glykol-Gemischen,
• Kraftstoffen,
• aggressiven Flüssigkeiten,
• Thermoölen,
• hohen Temperaturen

sollte die Materialverträglichkeit ausdrücklich geprüft werden.

Auch wenn der Druckbereich stimmt, kann eine falsche Dichtung durch Temperatur oder Medium beschädigt werden.

Die maximal zulässigen Betriebsbedingungen der gesamten Messkette werden dabei durch die jeweils am stärksten begrenzte Komponente bestimmt.

4–20 mA, Messgerät oder Datenlogger?

Nach der hydraulischen Verbindung muss entschieden werden, wie das Sensorsignal erfasst werden soll.

4–20-mA-Drucksensor

Ein Drucksensor mit 4–20-mA-Ausgang kann grundsätzlich mit einer geeigneten Messwerterfassung verbunden werden, beispielsweise mit:

• einem Datenlogger mit Stromeingang,
• einer SPS,
• einem mobilen Messgerät,
• einem Mehrkanal-Messsystem.

Der Vorteil des Stromsignals liegt insbesondere in seiner robusten Signalübertragung auch über längere Leitungen.

Für eine temporäre Messung müssen jedoch Versorgung, Eingangsart, Pinbelegung und Skalierung korrekt eingestellt werden.

Sensor mit systemspezifischer Erkennung

Bei bestimmten Sensor- und Messgerätekombinationen können zusätzliche Sensordaten automatisch vom Messgerät erkannt werden.

Das kann den mobilen Service vereinfachen, weil beispielsweise die zum Sensor gehörende Skalierung nicht bei jedem Einsatz erneut manuell eingegeben werden muss.

Dabei muss jedoch die tatsächliche Kompatibilität von Sensor und Messgerät geprüft werden. Ein vorhandener 4–20-mA-Ausgang bedeutet nicht automatisch, dass jede zusätzliche digitale Sensorerkennung von jedem Messgerät unterstützt wird.

Mobiles Mehrkanal-Messgerät

Bei umfangreicheren Diagnoseaufgaben ist ein mobiles Mehrkanalgerät besonders praktisch.

Damit lassen sich beispielsweise mehrere Drucksignale sowie weitere Prozessgrößen zeitgleich erfassen und speichern.

Das ist insbesondere interessant für:

• Druckspitzenanalyse,
• Vergleich mehrerer Hydraulikkreise,
• längere Datenaufzeichnungen,
• Serviceeinsätze an wechselnden Maschinen.

Einzelnes Digitalmanometer

Für eine reine Vor-Ort-Kontrolle kann auch ein Digitalmanometer ausreichen.

Wenn jedoch eine nur sporadisch auftretende Störung untersucht werden soll, ist eine kontinuierliche Aufzeichnung meist wesentlich aussagekräftiger.

Messrate an das gesuchte Druckereignis anpassen

Ein häufiger Fehler bei temporären Druckmessungen besteht darin, einen schnellen Drucksensor mit einer zu langsamen Datenerfassung zu kombinieren.

Beispiel:

Ein Druckstoß dauert nur 5 ms. Der Datenlogger speichert jedoch lediglich einen Messwert pro Sekunde.

Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass die Druckspitze in der Aufzeichnung überhaupt nicht sichtbar wird.

Vor der Messung sollte deshalb gefragt werden:

Wie schnell ist das Ereignis, das ich finden möchte?

Messaufgabe	Erforderliche Betrachtung
Langsame Druckdrift über Stunden	Niedrige Messrate kann ausreichend sein
Pumpenzyklus über Sekunden	Mehrere Messwerte pro Zyklus erforderlich
Schnelle Ventilschaltung	Deutlich höhere Messrate erforderlich
Kurzer hydraulischer Druckstoß	Hochdynamische Messkette und schnelle Aufzeichnung erforderlich

Dabei müssen Sensor, hydraulische Verbindung, Messgerät und Speicherintervall gemeinsam zur Messaufgabe passen.

Auch eine hohe interne Abtastrate des Messgeräts hilft nur dann, wenn der angeschlossene Sensor und der hydraulische Messweg die zu untersuchende Dynamik ebenfalls übertragen können.

Messkabel und elektrische Versorgung richtig planen

Bei einem elektronischen Drucksensor gehört auch die elektrische Seite zur Messkette.

Zu prüfen sind:

• Sensorversorgung,
• Pinbelegung,
• Steckertyp,
• Signalart,
• Strom- oder Spannungseingang des Messgeräts,
• zulässige Bürde bei Stromsignalen,
• Kabellänge,
• Schirmung beziehungsweise EMV-Anforderungen.

Bei einer Zweileiter-Stromschleife muss genügend Versorgungsspannung für Sensor, Leitungswiderstand und Eingangswiderstand des Messgeräts vorhanden sein.

Vereinfacht lässt sich die maximal verfügbare externe Last bei einem 4–20-mA-Sensor aus:

RLast,max = (UVersorgung − USensor,min) / 0,02 A

abschätzen.

Die tatsächlich zulässigen Werte müssen immer aus den technischen Daten des verwendeten Sensors entnommen werden.

In Maschinen mit Frequenzumrichtern, starken Motorleitungen oder schnell geschalteten Magnetventilen sollte außerdem auf eine saubere Kabelführung geachtet werden.

Messkabel sollten nach Möglichkeit nicht unnötig parallel zu leistungsführenden Leitungen verlegt werden. Schirmung und Erdung sind entsprechend den Vorgaben des Messsystems auszuführen.

Sensor und Schlauch mechanisch sicher befestigen

Ein temporärer Sensor wird häufig nur für wenige Stunden benötigt. Trotzdem sollte er nicht lose an der Maschine hängen.

Problematisch sind:

• Vibrationen,
• Zug auf dem Messschlauch,
• schwingende Sensoren,
• Kontakt mit heißen Bauteilen,
• Quetschstellen,
• bewegte Maschinenteile.

Ein Sensor mit Adapter kann eine erhebliche Hebelwirkung auf einen kleinen Prüfanschluss ausüben.

Bei stark vibrierenden Anlagen ist es deshalb häufig sinnvoller, den Sensor über einen kurzen Messschlauch anzuschließen und separat zu befestigen.

Der Schlauch sollte so geführt werden, dass:

• kein unzulässiger Zug entsteht,
• der Mindestbiegeradius eingehalten wird,
• kein Knick entsteht,
• keine Scheuerstelle vorhanden ist,
• heiße Oberflächen vermieden werden,
• bewegte Bauteile ausreichend Abstand besitzen.

Leckage und Verschmutzung vermeiden

Eine temporäre Messung soll möglichst keinen neuen Fehler in die Anlage einbringen.

Vor dem Anschließen sollten deshalb Prüfanschluss und Kupplung sauber sein.

Schmutzpartikel an der Kupplung können:

• Dichtflächen beschädigen,
• in das Hydrauliksystem eingetragen werden,
• das Absperrelement beeinträchtigen.

Vor jeder Messung sollten außerdem kontrolliert werden:

• Zustand des Schlauchs,
• Beschädigungen der Armaturen,
• Dichtungen,
• Gewinde,
• zulässiger Betriebsdruck.

Nach dem Ankuppeln ist die Messstelle auf sichtbare Leckage zu kontrollieren.

Eine Leckage an einem Hochdruck-Hydrauliksystem darf nicht mit der Hand gesucht werden. Ein feiner Flüssigkeitsstrahl kann die Haut durchdringen und schwere Verletzungen verursachen.

Messung sicher beenden und Sensor demontieren

Auch das Abkuppeln muss geplant werden.

Ein dafür geeigneter MINIMESS-Testpunkt kann für das definierte Kuppeln und Entkuppeln unter Betriebsdruck ausgelegt sein. Trotzdem können im angeschlossenen Messschlauch und Sensor nach dem Trennen noch Druck und Medium eingeschlossen sein.

Deshalb sollte nach Abschluss der Messung:

1. die Aufzeichnung beendet werden,
2. die elektrische Verbindung entsprechend dem Messsystem getrennt werden,
3. die MINIMESS-Verbindung nach Herstelleranweisung gelöst werden,
4. eventuell eingeschlossener Restdruck nur über eine dafür vorgesehene Einrichtung abgebaut werden,
5. der Testpunkt auf Dichtheit geprüft werden,
6. die Schutzkappe wieder montiert werden.

Gewindefittings des Schlauchs oder Sensors dürfen nicht verwendet werden, um eingeschlossenen Druck kontrolliert „abzulassen“.

Vor dem Zerlegen der Messkette muss sichergestellt sein, dass sie drucklos ist.

Typische Fehlerbilder bei temporären MINIMESS-Druckmessungen

Beobachtung	Mögliche Ursache	Sinnvolle Prüfung
Sensor lässt sich nicht auf den Testpunkt kuppeln	Falsche MINIMESS-Baureihe beziehungsweise falsches Kupplungsgewinde	1620, 1615 oder 1215 eindeutig identifizieren
Messwert bleibt bei Belastung am Messbereichsende stehen	Sensormessbereich zu klein	Maximaldruck und Druckspitzen prüfen
Kleine Druckänderungen sind kaum sichtbar	Sensormessbereich unnötig groß gewählt	Passenden Messbereich für den Prozess auswählen
Druckspitzen fehlen in der Aufzeichnung	Messrate zu niedrig oder hydraulische Verbindung zu stark gedämpft	Logger-Messrate, Schlauchlänge und Luftanteil prüfen
Messwert reagiert auffällig langsam	Langer Mikrobohrschlauch oder Gasblase im Messweg	Hydraulischen Aufbau überprüfen
Messsignal springt elektrisch	Kontaktproblem, ungeeignete Versorgung oder EMV-Störung	Kabel, Stecker, Versorgung und Leitungsführung prüfen
4–20-mA-Signal erreicht nicht den erwarteten Endwert	Zu hohe Schleifenbürde, falsche Versorgung oder fehlerhafte Skalierung	Versorgungsspannung, Gesamtwiderstand und Messgeräteeinstellung prüfen
Nach dem Anschließen tritt Öl aus	Beschädigte Dichtung, falsche Kupplung oder verschmutzte Dichtfläche	Messung sicher beenden und Komponenten kontrollieren
Temporärer Sensor zeigt anderen Wert als der fest installierte Sensor	Unterschiedliche Messposition, Messbereiche, Kalibrierung oder Prozessdynamik	Messstellen und Messketten systematisch vergleichen
Sensor oder Adapter schwingt stark an der Messstelle	Mechanisch ungünstiger Direktaufbau	Kurzen Messschlauch und separate Sensorbefestigung prüfen

Systematischer Ablauf für die temporäre Druckmessung

Ein strukturierter Aufbau verhindert Fehlmessungen und unnötige Adapterkombinationen.

1. Messaufgabe definieren: Welcher Fehler beziehungsweise welcher Druckverlauf soll untersucht werden?
2. Messpunkt auswählen: Ist der vorhandene MINIMESS-Anschluss hydraulisch an der richtigen Stelle?
3. MINIMESS-Baureihe identifizieren: Beispielsweise 1620, 1615 oder 1215.
4. Prozessdaten erfassen: Betriebsdruck, Maximaldruck, Temperatur und Medium.
5. Sensorbereich festlegen: Ausreichend für Betriebsdruck und relevante Spitzen.
6. Dynamik festlegen: Wie kurz ist das erwartete Ereignis?
7. Direktanschluss oder Schlauch wählen: Bauraum, Vibration und erforderliche Dynamik berücksichtigen.
8. Adapter festlegen: MINIMESS-Seite und Sensorprozessanschluss eindeutig definieren.
9. Elektrisches Signal prüfen: 4–20 mA, Spannungssignal oder systemspezifische Sensorschnittstelle.
10. Messrate einstellen: Passend zum zu untersuchenden Ereignis.
11. Messkette sicher befestigen: Schlauch und Kabel gegen Zug, Scheuern und bewegte Teile sichern.
12. Messstelle ankoppeln: Entsprechend den Hersteller- und Sicherheitsvorgaben.
13. Plausibilitätsprüfung durchführen: Passt der Druck im stationären Zustand zum erwarteten Wert?
14. Messung aufzeichnen: Relevanten Maschinenzyklus vollständig erfassen.
15. Daten auswerten: Mittelwert, Min./Max., Spitzen und zeitlichen Zusammenhang vergleichen.
16. Messkette sicher entfernen: Restdruck berücksichtigen und Schutzkappe wieder montieren.

Praxisbeispiel: sporadische Druckeinbrüche an einer Hydraulikmaschine

Eine Produktionsmaschine arbeitet normalerweise mit einem Hydraulikdruck von ungefähr 180 bar. Mehrmals pro Schicht bricht die Vorschubbewegung jedoch für einen kurzen Moment ein.

Der fest installierte Drucksensor wird von der SPS nur mit einer relativ langsamen Prozessabtastung ausgewertet. In den vorhandenen Trenddaten ist kein eindeutiger Druckabfall erkennbar.

Schritt 1: vorhandenen Servicepunkt nutzen

In der Nähe des betroffenen Ventilblocks befindet sich ein MINIMESS-Prüfanschluss.

Die Baureihe wird anhand der Anlagendokumentation beziehungsweise der vorhandenen Kupplung eindeutig identifiziert.

Schritt 2: passenden Drucksensor auswählen

Der normale Druck beträgt 180 bar, gleichzeitig sind höhere dynamische Werte möglich. Ein Drucksensor wird so ausgewählt, dass Betriebsdruck und erwartete Spitzen innerhalb des vorgesehenen Messbereichs liegen.

Schritt 3: Messaufbau festlegen

Da der Prüfanschluss in einem stark vibrierenden Bereich sitzt, wird der Sensor nicht über eine lange starre Adapterkette unmittelbar an der Messstelle befestigt.

Stattdessen wird ein kurzer geeigneter MINIMESS-Mikrobohrschlauch verwendet und der Sensor mechanisch geschützt am Maschinenrahmen befestigt.

Schritt 4: schnelle Aufzeichnung

Der Drucksensor wird an ein geeignetes mobiles Mehrkanal-Messsystem angeschlossen und mit einer deutlich höheren Messrate als das vorhandene SPS-Trendsignal aufgezeichnet.

Schritt 5: Fehlerereignis erfassen

Während eines Maschinenzyklus wird ein sehr kurzer Druckeinbruch sichtbar. Der Druck an der untersuchten Messstelle fällt für einen kurzen Moment stark ab und erholt sich unmittelbar danach.

Im langsam aufgezeichneten SPS-Trend war dieses Ereignis praktisch nicht sichtbar.

Schritt 6: zweiten Messpunkt ergänzen

Über einen weiteren vorhandenen MINIMESS-Testpunkt wird gleichzeitig der Pumpendruck gemessen.

Die Aufzeichnung zeigt:

• Pumpendruck bleibt stabil,
• Druck hinter dem betroffenen Ventil fällt kurzzeitig ab.

Damit kann die Fehlersuche räumlich auf den Bereich zwischen den beiden Messstellen eingegrenzt werden.

Ergebnis: Der zusätzliche Drucksensor wurde nur für die Diagnose benötigt. Durch die vorhandenen MINIMESS-Servicepunkte konnte die Messung durchgeführt werden, ohne die Hydraulikleitung dauerhaft umzubauen.

Das Beispiel zeigt gleichzeitig, warum Messpunkt, Sensorbereich, hydraulische Verbindung und Datenlogger gemeinsam betrachtet werden müssen.

Passende MINIMESS- und HySense-Produkte für temporäre Druckmessungen

MINIMESS 1620 – Prüfanschluss für Hydraulik und Service

Der MINIMESS 1620 Testpunkt ist eine verbreitete Ausführung für Mess-, Prüf- und Serviceaufgaben in fluidtechnischen Anlagen.

Die Baureihe verwendet das Kupplungsgewinde M16 × 2 und ist je nach Ausführung für Betriebsdrücke bis 630 bar vorgesehen.

Über einen geeigneten Anschluss können beispielsweise:

• Messschläuche,
• Drucksensoren,
• Manometer,
• Prüfgeräte

temporär mit dem System verbunden werden.

Der Testpunkt ermöglicht das Kuppeln der vorgesehenen Anschlussseite auch bei druckbeaufschlagtem System. Die jeweils zulässigen Betriebsdaten und die korrekte Kupplungsausführung müssen dabei eingehalten werden.

Weitere Informationen finden Sie unter MINIMESS 1620 bei ICS Schneider.

MINIMESS-Mikrobohrschläuche – Sensor flexibel mit der Messstelle verbinden

MINIMESS-Schläuche sind speziell für Mess- und Serviceverbindungen vorgesehen und stehen unter anderem in DN2 und DN4 zur Verfügung.

Je nach Ausführung können unterschiedliche:

• Arbeitsdrücke,
• Schlauchmaterialien,
• Längen,
• Armaturen,
• Sensoranschlüsse

realisiert werden.

Bei den von ICS geführten Ausführungen reichen die maximalen Betriebsdrücke je nach Schlauchvariante bei DN2 von 400 bis 630 bar und bei DN4 von 315 bis 450 bar.

Damit kann beispielsweise auf der Maschinenseite eine passende MINIMESS-Kupplung und auf der Sensorseite ein zum Drucksensor passender Anschluss gewählt werden.

Für temporäre Druckmessungen ist besonders das geringe Fluidvolumen der Mikrobohrleitung interessant.

Weitere Informationen finden Sie unter MINIMESS-Schläuche bei ICS Schneider.

HySense PR509 – 4–20-mA-Drucksensor für schnelle Druckmessungen

Der HySense PR509 ist ein piezoresistiver Drucksensor mit 4–20-mA-Ausgang und einem mechanischen Anschluss G 1/4 nach ISO 228.

Zur Ausstattung gehören außerdem:

• Kabel mit Rundsteckverbinder M16 × 0,75,
• kurze Ansprechzeit,
• ISDS-Sensorerkennung in Verbindung mit dafür vorgesehenen Hydrotechnik-Messgeräten der Serie MH20xx.

Für eine temporäre MINIMESS-Messung kann der G-1/4-Prozessanschluss über einen passenden MINIMESS-Direktadapter beziehungsweise einen entsprechend konfektionierten Messschlauch mit dem Prüfanschluss verbunden werden.

Der Sensor ist insbesondere dann interessant, wenn ein analoges 4–20-mA-Drucksignal mit guter zeitlicher Reaktion benötigt wird.

Wichtig: Die automatische ISDS-Sensorerkennung ist eine zusätzliche systemspezifische Funktion. Bei einem anderen Messgerät mit 4–20-mA-Eingang muss die elektrische Anbindung und Skalierung entsprechend dem verwendeten Messsystem erfolgen.

Weitere Informationen finden Sie unter HySense PR509 bei ICS Schneider.

HySense PR130 I5 – universeller Sensor mit M12-Anschluss

Für klassische industrielle Druckmessungen ist auch der HySense PR130 I5 interessant.

Der Sensor bietet je nach Ausführung:

• Ausgangssignal 4–20 mA oder 0–10 VDC,
• elektrischen Anschluss M12 × 1, 4-polig,
• mechanischen Anschluss ISO 228-G 1/4,
• Schutzart IP67.

Der M12-Anschluss ist insbesondere bei temporären und dauerhaft vorbereiteten Messaufbauten praktisch, weil sich vorkonfektionierte Messleitungen einfach anschließen lassen.

Für den Anschluss an einen MINIMESS-Testpunkt wird eine zum G-1/4-Prozessanschluss und zur vorhandenen MINIMESS-Baureihe passende hydraulische Verbindung benötigt.

Bei Verwendung des 4–20-mA-Signals kann der Sensor mit einer geeigneten SPS, einem Datenlogger oder einem mobilen Messsystem mit passendem Stromeingang kombiniert werden.

Weitere Informationen finden Sie unter HySense PR130 I5 bei ICS Schneider.

HySense PR101 – Drucksensor mit MINIMESS-1620-Direktanschluss

Wenn möglichst wenig mechanische Adaption gewünscht ist, kann ein Sensor mit direktem MINIMESS-Anschluss interessant sein.

Der HySense PR101 besitzt einen mechanischen MINIMESS-Direktanschluss der Reihe 1620.

Zu den technischen Merkmalen gehören:

• piezoresistives Messprinzip,
• Relativdruckmessung,
• Messbereich bis 0…600 bar in der gelisteten Ausführung,
• Ausgangssignal 0…20 mA,
• 6-poliger Amphenol-Gerätestecker,
• Schutzart IP65.

Durch den direkten 1620-Anschluss kann eine zusätzliche hydraulische Adapterstelle entfallen.

Bei der Auswahl muss allerdings berücksichtigt werden, dass der PR101 ein 0…20-mA-Signal verwendet. Das angeschlossene Messgerät muss dieses Signal entsprechend unterstützen beziehungsweise skalieren können.

Weitere Informationen finden Sie unter HySense PR101 bei ICS Schneider.

MultiSystem 5070 – mehrere Druckverläufe mobil aufzeichnen

Wenn nicht nur ein momentaner Druckwert benötigt wird, sondern mehrere Druckverläufe gleichzeitig analysiert werden sollen, kann das MultiSystem 5070 eingesetzt werden.

Das mobile Messsystem bietet unter anderem:

• mehrere analoge Messeingänge,
• Signaleingänge für 0/4…20 mA und verschiedene Spannungssignale,
• zusätzliche digitale beziehungsweise berechnete Kanäle,
• Aufzeichnung von Messreihen,
• Abtastgeschwindigkeiten bis zu 10 kHz,
• USB-, RS232- und CAN-Schnittstellen.

Dadurch eignet sich das Gerät besonders für Diagnoseaufgaben, bei denen beispielsweise Pumpendruck und Verbraucherdruck zeitgleich erfasst und später miteinander verglichen werden sollen.

Bei der Kombination mit einem analogen Drucksensor müssen Signalart, Anschlusskabel, Versorgung und Skalierung zur jeweiligen Sensorausführung passen.

Weitere Informationen finden Sie unter MultiSystem 5070 bei ICS Schneider.

Welche Kombination passt zur Messaufgabe?

Messaufgabe	Sinnvolle Kombination
Einfacher Betriebsdruck am vorhandenen Testpunkt	MINIMESS + geeignetes Manometer oder Drucksensor
Temporäre Messung mit 4–20-mA-Signal	MINIMESS + Schlauch/Direktadapter + HySense PR509 oder PR130 I5
Möglichst wenig hydraulische Adaption an MINIMESS 1620	HySense PR101 mit MINIMESS-1620-Direktanschluss
Druckspitzen untersuchen	Kurzer hydraulischer Messweg + schneller Drucksensor + schnelle Messwerterfassung
Zwei oder mehr Druckpunkte vergleichen	Mehrere Drucksensoren + MultiSystem 5070
Langzeitaufzeichnung für Condition Monitoring	Drucksensor + geeignete Messwerterfassung mit passendem Speicherintervall

Eine Übersicht aller Servicekomponenten finden Sie unter MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche bei ICS Schneider.

Fazit

Ein vorhandener MINIMESS-Prüfanschluss ist eine sehr praktische Möglichkeit, einen zusätzlichen Drucksensor temporär an einer Hydraulikanlage einzusetzen. Für Fehlersuche und Condition Monitoring kann dadurch eine zusätzliche Messstelle genutzt werden, ohne die eigentliche Rohr- oder Schlauchleitung dauerhaft umzubauen.

Entscheidend ist jedoch die korrekte Auslegung der gesamten Messkette.

Zuerst muss die MINIMESS-Baureihe eindeutig identifiziert werden. M16×2, M16×1,5 und M12×1,5 sind nicht untereinander austauschbar.

Der Drucksensor sollte anschließend so ausgewählt werden, dass Messbereich und Überlastbarkeit zum tatsächlichen Systemdruck einschließlich relevanter Druckspitzen passen. Ein unnötig großer Messbereich ist dagegen für die Untersuchung kleiner Druckänderungen häufig ungünstig.

Bei der mechanischen Verbindung muss zwischen Direktanschluss und Mikrobohrschlauch abgewogen werden. Ein Schlauch erleichtert die Montage und mechanische Entkopplung, wird bei schnellen Messungen aber selbst Bestandteil des dynamischen Systems. Länge, Innenvolumen und insbesondere eingeschlossene Luft können kurze Druckereignisse beeinflussen.

Bei elektronischen Sensoren müssen außerdem Versorgung, Messsignal, Kabel und Datenlogger zusammenpassen. Eine hohe Sensordynamik ist nutzlos, wenn die Aufzeichnung zu langsam erfolgt.

Für eine zuverlässige Diagnose gilt deshalb:

Messpunkt → MINIMESS-Baureihe → Druckbereich → Adapter/Schlauch → Sensor → Kabel → Messgerät → Messrate als eine gemeinsame Messkette betrachten.

Ebenso wichtig ist die sichere Handhabung. Nur die dafür vorgesehene MINIMESS-Kupplung darf entsprechend ihrer Spezifikation unter Druck bedient werden. Gewindeadapter und Sensorverschraubungen dürfen nicht unter Druck gelöst werden, und ein eventuell im Messschlauch eingeschlossener Restdruck muss vor dem Zerlegen kontrolliert abgebaut werden.

FAQ: Drucksensor temporär über MINIMESS anschließen

Kann man einen Drucksensor direkt an einen MINIMESS-Anschluss anschließen?

Ja, wenn Sensor und MINIMESS-Baureihe über einen passenden Direktanschluss miteinander verbunden werden können. Alternativ kann ein Mikrobohrschlauch mit einer zum Sensor passenden Anschlussarmatur verwendet werden.

Kann ein beliebiger Drucksensor an MINIMESS verwendet werden?

Nein. Druckbereich, Überlastbarkeit, Prozessanschluss, Medium, Temperatur und elektrische Schnittstelle müssen zur Anwendung passen. Zusätzlich wird eine mechanisch und drucktechnisch geeignete Adaption benötigt.

Was ist MINIMESS 1620?

MINIMESS 1620 ist eine verbreitete Baureihe von Prüf- und Serviceanschlüssen. Das Kupplungsgewinde beträgt M16 × 2. Je nach Ausführung sind Anwendungen bis 630 bar möglich.

Ist MINIMESS 1615 dasselbe wie MINIMESS 1620?

Nein. Bei der Reihe 1615 beträgt das Kupplungsgewinde M16 × 1,5, bei der Reihe 1620 M16 × 2. Trotz ähnlicher Abmessungen dürfen die Kupplungen nicht verwechselt werden.

Welches Gewinde hat MINIMESS 1215?

Die Baureihe 1215 verwendet ein Kupplungsgewinde M12 × 1,5 und ist kompakter als die 16-mm-Baureihen.

Kann MINIMESS unter Druck angekuppelt werden?

Geeignete MINIMESS-Testpunkte sind für das definierte Kuppeln im druckbeaufschlagten System ausgelegt. Dabei müssen jedoch die zulässigen Betriebsdaten sowie die Hersteller- und Sicherheitsvorgaben eingehalten werden.

Kann ich einen normalen Gewindeadapter unter Druck lösen?

Nein. Die Unter-Druck-Kuppelfunktion bezieht sich auf die dafür vorgesehene MINIMESS-Verbindung. Normale Gewindeverbindungen, Sensoranschlüsse oder Adapter dürfen nicht unter Druck gelöst werden.

Wie wähle ich den richtigen Messbereich für den Drucksensor?

Der Messbereich muss den normalen Betriebsdruck und relevante Druckspitzen abdecken. Gleichzeitig sollte er nicht unnötig groß gewählt werden, wenn kleine Druckänderungen genau untersucht werden sollen.

Sollte ich bei 200 bar Betriebsdruck einen 250-bar-Sensor verwenden?

Das kann geeignet sein, muss aber anhand des tatsächlich möglichen Maximaldrucks und der zulässigen Überlast des konkreten Sensors geprüft werden. Wenn dynamische Spitzen deutlich über 250 bar auftreten können, kann ein größerer Messbereich erforderlich sein.

Ist die Überlastgrenze dasselbe wie der Messbereich?

Nein. Die Überlastgrenze beschreibt eine zusätzliche Belastungsgrenze des Sensors und ist kein erweiterter normaler Messbereich.

Warum verwendet man einen MINIMESS-Mikrobohrschlauch?

Ein Mikrobohrschlauch ermöglicht eine flexible Verbindung zwischen Testpunkt und Messgerät bei vergleichsweise geringem Fluidvolumen. Der Sensor kann dadurch außerhalb eines schlecht zugänglichen oder stark vibrierenden Bereichs positioniert werden.

Beeinflusst ein langer Messschlauch die Druckmessung?

Bei langsamen Druckänderungen kann der Einfluss gering sein. Bei schnellen Druckstößen und Pulsationen können Leitungslänge, Schlauchvolumen, Elastizität und eingeschlossene Gasblasen das dynamische Verhalten der Messkette beeinflussen.

Warum ist Luft im Messschlauch problematisch?

Luft ist wesentlich kompressibler als Hydraulikflüssigkeit. Eine Gasblase kann deshalb Druckänderungen dämpfen oder verzögern und insbesondere kurze Druckspitzen verfälschen.

Kann ich zum Entlüften eine Verschraubung leicht lösen?

Nicht bei einem unter Druck stehenden System. Entlüftung und Druckabbau dürfen nur über die dafür vorgesehene Vorgehensweise beziehungsweise Einrichtung erfolgen.

Was ist besser: Sensor direkt am MINIMESS oder über Schlauch?

Ein Direktanschluss bietet einen sehr kurzen hydraulischen Messweg. Ein Schlauch bietet dagegen mehr Flexibilität und kann den Sensor mechanisch von Vibrationen entkoppeln. Welche Variante sinnvoller ist, hängt von Bauraum, Dynamik und Messaufgabe ab.

Welcher aktuelle Sensor eignet sich für eine 4–20-mA-Messung über MINIMESS?

Beispielsweise können der HySense PR509 oder der HySense PR130 I5 verwendet werden, wenn Druckbereich und Betriebsbedingungen zur Anwendung passen. Beide besitzen einen G-1/4-Prozessanschluss und können über eine passende MINIMESS-Adaption beziehungsweise einen entsprechend konfektionierten Messschlauch angeschlossen werden.

Gibt es einen Drucksensor mit direktem MINIMESS-1620-Anschluss?

Der HySense PR101 besitzt einen mechanischen MINIMESS-Direktanschluss der Reihe 1620. Dadurch kann eine zusätzliche hydraulische Adapterstelle entfallen. Zu beachten ist das 0…20-mA-Ausgangssignal des Sensors.

Kann ein 4–20-mA-Drucksensor an einen Datenlogger angeschlossen werden?

Ja, wenn der Datenlogger einen geeigneten Stromeingang besitzt und Sensorversorgung, Bürde und elektrische Anschlüsse korrekt ausgelegt sind.

Warum zeigt ein 4–20-mA-Sensor trotz richtigem Druck einen falschen Wert?

Mögliche Ursachen sind eine falsche Skalierung, ungeeignete Versorgungsspannung, zu hohe Schleifenbürde, Verdrahtungsfehler oder ein falsch parametrierter Messbereich im Datenlogger.

Wie schnell muss der Datenlogger messen?

Das hängt vom zu untersuchenden Ereignis ab. Für langsame Drucktrends reicht eine wesentlich niedrigere Messrate als für schnelle Ventilschaltungen oder millisekundenlange Druckspitzen.

Kann ein langsamer Datenlogger Druckspitzen erfassen?

Nur wenn die Spitze lange genug besteht, um innerhalb des Abtastintervalls erfasst zu werden. Sehr kurze Druckereignisse können bei einer zu niedrigen Messrate vollständig übersehen werden.

Kann ich zwei MINIMESS-Messstellen gleichzeitig aufzeichnen?

Ja. Mit zwei geeigneten Drucksensoren und einem Mehrkanal-Messsystem lassen sich beispielsweise Pumpendruck und Verbraucherdruck gleichzeitig erfassen. Das kann die Fehlersuche erheblich erleichtern.

Welches Messgerät eignet sich für mehrere Druckkanäle?

Für mobile Mehrkanalmessungen kann beispielsweise das MultiSystem 5070 eingesetzt werden. Es besitzt mehrere Sensoreingänge und ermöglicht die zeitgleiche Erfassung und Speicherung verschiedener Messgrößen.

Warum zeigt der temporäre Sensor einen anderen Druck als der fest installierte Sensor?

Die beiden Sensoren können an unterschiedlichen hydraulischen Positionen sitzen. Zusätzlich können Messbereich, Genauigkeit, Dynamik, Kalibrierung und Aufzeichnungsrate unterschiedlich sein. Deshalb sollte zunächst geprüft werden, ob tatsächlich derselbe Prozessdruck verglichen wird.

Muss der temporäre Drucksensor befestigt werden?

Bei Maschinen mit Vibrationen oder bewegten Komponenten sollte der Sensor sicher befestigt werden. Ein schwerer Sensor sollte nicht unnötig über eine lange starre Adapterkette direkt am kleinen Prüfanschluss schwingen.

Was muss nach der Messung beachtet werden?

Die MINIMESS-Verbindung wird entsprechend der vorgesehenen Vorgehensweise getrennt. Anschließend muss berücksichtigt werden, dass im Schlauch beziehungsweise Sensor noch Restdruck eingeschlossen sein kann. Vor dem Zerlegen der Messkette muss dieser kontrolliert über eine dafür vorgesehene Einrichtung abgebaut werden.