Auto-Ranging bei Druckreglern erklärt – Mehr Genauigkeit ohne Umrüsten

 

Bei der Kalibrierung von Drucksensoren, Drucktransmittern, Druckschaltern oder Digitalmanometern spielt der passende Druckbereich eine entscheidende Rolle. Je besser der gewählte Messbereich zur eigentlichen Prüfaufgabe passt, desto geringer kann die Messunsicherheit ausfallen. In der Praxis müssen jedoch häufig sehr unterschiedliche Druckbereiche abgedeckt werden – von wenigen Millibar bis hin zu mehreren zehn oder sogar mehreren hundert Bar.

Genau hier kommt Auto-Ranging ins Spiel. Moderne Druckcontroller können automatisch den jeweils passenden Druckbereich auswählen und dadurch über einen größeren Arbeitsbereich hinweg eine hohe Genauigkeit ermöglichen. Für Kalibrierlabore, Prüfstände und industrielle Qualitätssicherung bedeutet das: weniger Umrüstaufwand, schnellere Prüfabläufe und eine bessere Ausnutzung der vorhandenen Messtechnik.

Ein besonders praxisnahes Beispiel ist der PACE6000E Präzisions-Druckcontroller von Druck. Durch seine zweikanalige Architektur kann er mit zwei Regelmodulen ausgestattet werden und eignet sich damit ideal für Anwendungen, bei denen unterschiedliche Druckbereiche automatisch und effizient genutzt werden sollen. In diesem Beitrag erklären wir, was Auto-Ranging bedeutet, wie es funktioniert und wann sich diese Funktion besonders lohnt.

Was bedeutet Auto-Ranging?

Auto-Ranging bezeichnet die Fähigkeit eines Druckcontrollers, automatisch den optimalen Druckbereich für die aktuelle Messaufgabe auszuwählen. Der Anwender muss dabei weder Druckmodule wechseln noch manuell zwischen verschiedenen Messbereichen umschalten.

Das Ziel von Auto-Ranging ist es, über einen möglichst großen Druckbereich hinweg die bestmögliche Genauigkeit zu erzielen. Denn die Genauigkeit eines Druckcontrollers hängt nicht nur von der Qualität des Sensors ab, sondern auch davon, wie gut der gewählte Druckbereich zum tatsächlichen Prüfdruck passt.

Je kleiner der verwendete Druckbereich im Verhältnis zum Messwert ist, desto besser sind in der Regel Auflösung und Messunsicherheit.

Prüfdruck	Druckbereich 0 … 1 bar	Druckbereich 0 … 70 bar
0,5 bar	Sehr hohe Genauigkeit	Geringere Auflösung
50 bar	Nicht nutzbar	Optimal geeignet

Ohne Auto-Ranging müsste der Anwender bei wechselnden Druckbereichen entweder mehrere Druckcontroller einsetzen oder regelmäßig Druckmodule austauschen. Dies kostet Zeit und erhöht das Risiko von Bedienfehlern.

Mit Auto-Ranging erfolgt die Auswahl des optimalen Druckbereichs automatisch. Das System nutzt jederzeit den Druckbereich, der die höchste Genauigkeit und die geringste Messunsicherheit bietet.

Praxisbeispiel

Ein Kalibrierlabor prüft täglich Drucktransmitter mit Messbereichen von 250 mbar bis 70 bar. Ohne Auto-Ranging müssten mehrere Referenzgeräte verwendet oder Druckmodule regelmäßig umgebaut werden.

Mit Auto-Ranging kann ein moderner Druckcontroller wie der PACE6000E automatisch zwischen zwei installierten Druckbereichen wechseln und für jeden Kalibrierpunkt den optimalen Bereich nutzen.

Ohne Auto-Ranging	Mit Auto-Ranging
Manuelle Bereichsauswahl	Automatische Bereichsauswahl
Regelmäßige Umrüstung	Keine Umrüstung erforderlich
Höherer Zeitaufwand	Schnellere Kalibrierung
Mehr Bedienfehler möglich	Weniger Fehlerquellen
Mehrere Referenzgeräte notwendig	Ein System deckt mehrere Bereiche ab

Auto-Ranging ist daher nicht nur eine Komfortfunktion. Es verbessert die Messqualität, reduziert Rüstzeiten und erhöht die Produktivität von Kalibrierlaboren, Prüfständen und automatisierten Kalibriersystemen erheblich.

Warum die Messgenauigkeit vom gewählten Druckbereich abhängt

Viele Anwender gehen davon aus, dass die Genauigkeit eines Druckcontrollers ausschließlich durch den verbauten Drucksensor bestimmt wird. Tatsächlich spielt jedoch auch der gewählte Druckbereich eine entscheidende Rolle.

Die meisten Drucksensoren und Regelmodule geben ihre Genauigkeit als Prozentsatz des Messbereichs an. Dadurch verändert sich die erreichbare Messunsicherheit abhängig davon, welcher Druckbereich für die Kalibrierung verwendet wird.

Grundsätzlich gilt: Je näher der tatsächliche Prüfdruck am optimalen Messbereich liegt, desto besser sind Auflösung, Wiederholbarkeit und Messunsicherheit.

Beispiel ohne Auto-Ranging

Angenommen, ein Druckcontroller verfügt ausschließlich über einen Druckbereich von 0 bis 70 bar. Nun soll ein Drucksensor bei 0,5 bar kalibriert werden.

Obwohl dies technisch möglich ist, nutzt der Sensor dabei nur einen sehr kleinen Teil seines verfügbaren Messbereichs. Die Folge ist eine geringere Auflösung im Vergleich zu einem speziell für Niederdruck ausgelegten Regelmodul.

Kalibrierpunkt	0 … 1 bar Modul	0 … 70 bar Modul
0,5 bar	Sehr hohe Auflösung	Deutlich geringere Auflösung
0,8 bar	Optimal	Nicht optimal
50 bar	Nicht nutzbar	Optimal

Das Beispiel zeigt deutlich, warum unterschiedliche Druckbereiche für unterschiedliche Anwendungen benötigt werden. Ein einzelner großer Druckbereich kann zwar viele Aufgaben abdecken, liefert jedoch nicht immer die bestmögliche Genauigkeit.

Die Herausforderung in Kalibrierlaboren

In der Praxis müssen Kalibrierlabore häufig Druckmessgeräte mit sehr unterschiedlichen Messbereichen prüfen:

• Differenzdrucksensoren im Millibar-Bereich
• Drucktransmitter für Prozessanlagen
• Hydrauliksensoren mit hohen Druckbereichen
• Digitale Präzisionsmanometer
• Druckschalter mit unterschiedlichen Schaltpunkten

Würde für jede Anwendung ein eigener Druckcontroller verwendet, wären die Investitionskosten, der Platzbedarf und der Bedienaufwand entsprechend hoch.

Wie Auto-Ranging dieses Problem löst

Auto-Ranging sorgt dafür, dass automatisch der Druckbereich mit der besten Messperformance verwendet wird. Der Anwender muss sich nicht mehr darum kümmern, welches Regelmodul aktuell die höchste Genauigkeit bietet.

Ein Druckcontroller wie der PACE6000E analysiert den aktuellen Kalibrierpunkt und verwendet automatisch das am besten geeignete CM- oder CM3-Regelmodul.

Kalibrierpunkt	Automatisch gewähltes Modul
0,2 bar	0 … 1 bar CM3-Modul
0,8 bar	0 … 1 bar CM3-Modul
10 bar	0 … 70 bar CM3-Modul
50 bar	0 … 70 bar CM3-Modul

Dadurch wird sichergestellt, dass die Kalibrierung stets mit der bestmöglichen Messunsicherheit durchgeführt wird. Gleichzeitig entfallen manuelle Umschaltungen und Umbauten.

Vorteile für den Anwender

• Höhere Genauigkeit über große Druckbereiche
• Bessere Messunsicherheiten
• Optimale Nutzung vorhandener Regelmodule
• Keine manuellen Bereichswechsel
• Weniger Bedienfehler
• Schnellere Kalibrierabläufe

Genau deshalb gehört Auto-Ranging heute zu den wichtigsten Funktionen moderner Referenzdruckcontroller und ist insbesondere in Kalibrierlaboren, automatisierten Prüfständen und anspruchsvollen Kalibrieranwendungen kaum noch wegzudenken.

Auto-Ranging am Beispiel des PACE6000E

Die Funktionsweise von Auto-Ranging lässt sich besonders gut anhand des PACE6000E Druckcontrollers erklären. Das System wurde speziell für hochpräzise Kalibrier- und Prüfaufgaben entwickelt und verfügt über eine Zweikanal-Architektur, die den gleichzeitigen Einsatz von zwei unterschiedlichen Regelmodulen ermöglicht.

Im Gegensatz zu klassischen Einkanal-Druckreglern kann der PACE6000E dadurch mehrere Druckbereiche permanent bereitstellen. Der Anwender muss weder Druckmodule austauschen noch verschiedene Referenzgeräte bereithalten.

Besonders in Kalibrierlaboren, in denen täglich unterschiedlichste Druckmessgeräte geprüft werden, entsteht dadurch ein erheblicher Produktivitätsvorteil.

Typische Auto-Ranging-Konfiguration

Eine häufig verwendete Konfiguration besteht aus einem Niederdruck- und einem Hochdruckmodul.

Regelmodul	Druckbereich	Typische Anwendung
CM3 Modul A	0 … 1 bar	Niederdrucksensoren, Differenzdruck
CM3 Modul B	0 … 70 bar	Drucktransmitter, Prozesssensoren

Beide Druckbereiche stehen gleichzeitig zur Verfügung. Das Auto-Ranging-System entscheidet automatisch, welches Regelmodul für den aktuellen Kalibrierpunkt verwendet wird.

Automatische Auswahl des optimalen Druckbereichs

Während einer Kalibrierung analysiert der PACE6000E permanent den aktuellen Sollwert. Anschließend wird automatisch das Modul ausgewählt, das die beste Auflösung und die geringste Messunsicherheit bietet.

Kalibrierpunkt	Automatisch verwendetes Modul
0,1 bar	CM3 Modul 0 … 1 bar
0,5 bar	CM3 Modul 0 … 1 bar
5 bar	CM3 Modul 0 … 70 bar
20 bar	CM3 Modul 0 … 70 bar
50 bar	CM3 Modul 0 … 70 bar

Der gesamte Wechsel erfolgt automatisch. Für den Bediener bleibt die Kalibrierung ein durchgängiger Prozess ohne Unterbrechungen oder manuelle Eingriffe.

Warum der PACE6000E besonders für Auto-Ranging geeignet ist

Der PACE6000E wurde gezielt für Anwendungen entwickelt, bei denen hohe Genauigkeit über große Druckbereiche erforderlich ist. Durch die Verwendung der hochpräzisen CM3-Regelmodule mit TERPS-Technologie werden nicht nur unterschiedliche Druckbereiche bereitgestellt, sondern gleichzeitig sehr geringe Messunsicherheiten erreicht.

Dadurch ergeben sich mehrere Vorteile:

• Automatische Bereichsauswahl
• Keine Umrüstzeiten
• Maximale Genauigkeit über große Druckbereiche
• Höhere Produktivität im Kalibrierlabor
• Optimale Eignung für automatisierte Prüfstände
• Geringere Fehlerwahrscheinlichkeit

Praxisnutzen im Kalibrierlabor

Ein Kalibrierlabor erhält täglich unterschiedliche Prüfaufträge. Während am Vormittag Drucksensoren im Bereich von wenigen hundert Millibar kalibriert werden, folgen am Nachmittag Drucktransmitter mit Messbereichen bis 70 bar.

Ohne Auto-Ranging müssten entweder verschiedene Referenzdruckcontroller bereitgestellt oder Druckmodule mehrfach gewechselt werden. Beides verursacht zusätzliche Kosten und verlängert die Prüfzeiten.

Mit dem PACE6000E stehen beide Druckbereiche gleichzeitig zur Verfügung. Die Umschaltung erfolgt automatisch, sodass die Mitarbeiter ihre Zeit für die eigentliche Kalibrierung und Auswertung nutzen können.

Ohne Auto-Ranging	Mit PACE6000E Auto-Ranging
Mehrere Referenzgeräte erforderlich	Ein System deckt mehrere Bereiche ab
Regelmäßige Modulwechsel	Keine Umrüstung notwendig
Höherer Zeitaufwand	Schnellere Prüfabläufe
Höhere Fehlerwahrscheinlichkeit	Automatische Bereichsauswahl
Geringere Produktivität	Höherer Prüflingsdurchsatz

Dieses Beispiel zeigt, warum Auto-Ranging heute zu den wichtigsten Funktionen moderner Referenzdruckcontroller gehört und weshalb der PACE6000E in vielen Kalibrierlaboren und automatisierten Prüfsystemen eingesetzt wird.

Vorteile von Auto-Ranging in Kalibrierlaboren

Kalibrierlabore gehören zu den größten Nutzern moderner Auto-Ranging-Technologie. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Kaum eine andere Umgebung muss täglich so viele unterschiedliche Druckmessgeräte mit so unterschiedlichen Messbereichen prüfen.

Ein Kalibrierlabor erhält häufig Drucksensoren, Drucktransmitter, Druckschalter und Digitalmanometer verschiedenster Hersteller. Die Messbereiche reichen dabei von wenigen Millibar bis hin zu mehreren hundert Bar. Ohne Auto-Ranging würde dies entweder den Einsatz mehrerer Referenzdruckcontroller oder regelmäßige Modulwechsel erfordern.

Moderne Systeme wie der PACE6000E Druckcontroller lösen dieses Problem durch die automatische Auswahl des optimalen Druckbereichs. Dadurch können unterschiedliche Kalibrieraufgaben deutlich effizienter durchgeführt werden.

Höhere Genauigkeit

Der wichtigste Vorteil von Auto-Ranging ist die Verbesserung der Messperformance über große Druckbereiche hinweg.

Da automatisch der Druckbereich mit der besten Auflösung verwendet wird, arbeitet das System stets unter optimalen Bedingungen. Der Anwender muss nicht selbst entscheiden, welcher Druckbereich aktuell die geringste Messunsicherheit bietet.

Kalibrierpunkt	Automatisch verwendeter Bereich	Ergebnis
0,2 bar	0 … 1 bar	Maximale Auflösung
0,8 bar	0 … 1 bar	Optimale Genauigkeit
20 bar	0 … 70 bar	Optimale Messunsicherheit
50 bar	0 … 70 bar	Hohe Genauigkeit

Dadurch können Kalibrierungen über einen sehr großen Druckbereich hinweg mit hoher Präzision durchgeführt werden.

Weniger Umrüstzeiten

In vielen Laboren geht täglich wertvolle Arbeitszeit durch Modulwechsel oder das Umstecken verschiedener Referenzsysteme verloren.

Auto-Ranging reduziert diesen Aufwand erheblich, da mehrere Druckbereiche gleichzeitig zur Verfügung stehen. Die Umschaltung erfolgt automatisch durch den Druckcontroller.

Arbeitsschritt	Ohne Auto-Ranging	Mit Auto-Ranging
Modulwechsel	Regelmäßig erforderlich	Nicht erforderlich
Neukonfiguration	Teilweise notwendig	Entfällt
Prüfunterbrechungen	Häufig	Minimal

Gerade bei hohen Prüflingszahlen entstehen daraus erhebliche Zeitvorteile.

Schnellere Kalibrierabläufe

Da keine Umrüstungen durchgeführt werden müssen, können Kalibrierprogramme ohne Unterbrechungen abgearbeitet werden.

Insbesondere automatisierte Kalibriersysteme profitieren von dieser Eigenschaft. Ein Prüfprogramm kann unterschiedliche Druckmessgeräte nacheinander kalibrieren, ohne dass ein Mitarbeiter eingreifen muss.

• Weniger Stillstandzeiten
• Höherer Prüflingsdurchsatz
• Kürzere Kalibrierzeiten
• Bessere Auslastung der Prüfplätze

Reduzierung von Bedienfehlern

Jeder manuelle Eingriff birgt grundsätzlich die Gefahr von Fehlern. Falsch ausgewählte Druckbereiche, vergessene Modulwechsel oder fehlerhafte Einstellungen können die Qualität einer Kalibrierung beeinträchtigen.

Auto-Ranging reduziert diese Risiken deutlich, da die Bereichsauswahl vollständig automatisiert erfolgt.

Mögliche Fehlerquelle	Mit Auto-Ranging
Falscher Druckbereich gewählt	Automatisch verhindert
Modulwechsel vergessen	Nicht relevant
Fehlerhafte Konfiguration	Reduziert
Bedienereinflüsse	Minimiert

Dies verbessert die Prozesssicherheit und erhöht die Vergleichbarkeit der Messergebnisse.

Höhere Produktivität

Die Kombination aus höherer Genauigkeit, weniger Umrüstungen und automatischer Bereichsauswahl führt letztendlich zu einer deutlich höheren Produktivität.

Viele Kalibrierlabore können durch Auto-Ranging mehr Prüflinge pro Tag bearbeiten, ohne zusätzliches Personal oder weitere Referenzsysteme anschaffen zu müssen.

Nutzen	Auswirkung im Kalibrierlabor
Auto-Ranging	Weniger Rüstzeiten
Automatische Bereichsauswahl	Schnellere Abläufe
Optimale Messbereiche	Höhere Genauigkeit
Weniger Bedienereingriffe	Höhere Prozesssicherheit
Durchgängige Prüfabläufe	Mehr Prüflinge pro Tag

Aus diesen Gründen gehört Auto-Ranging heute zu den wichtigsten Funktionen moderner Referenzdruckcontroller und ist insbesondere bei leistungsfähigen Systemen wie dem PACE6000E ein entscheidender Produktivitätsfaktor für Kalibrierlabore und automatisierte Prüfsysteme.

Auto-Ranging und Messunsicherheit

Wenn über die Leistungsfähigkeit eines Druckcontrollers gesprochen wird, fällt häufig der Begriff Messgenauigkeit. Für Kalibrierlabore und akkreditierte Prüfeinrichtungen ist jedoch vor allem die Messunsicherheit entscheidend. Sie beschreibt, wie stark ein gemessener Wert vom tatsächlichen Wert abweichen kann und ist damit eine zentrale Größe für jede Kalibrierung.

Genau an dieser Stelle spielt Auto-Ranging seine größte Stärke aus. Durch die automatische Auswahl des optimalen Druckbereichs wird sichergestellt, dass jede Messung mit dem Regelmodul erfolgt, das für den jeweiligen Druckpunkt die geringste Messunsicherheit bietet.

Warum die Messunsicherheit vom Druckbereich abhängt

Die Genauigkeit eines Druckcontrollers wird üblicherweise als Prozentsatz des verwendeten Druckbereichs angegeben. Je größer der gewählte Druckbereich im Verhältnis zum tatsächlichen Prüfdruck ist, desto ungünstiger wirkt sich dies auf die erreichbare Messunsicherheit aus.

Ein Niederdruckmesspunkt sollte daher möglichst mit einem Niederdruckmodul geprüft werden, während hohe Druckwerte einen entsprechend größeren Druckbereich erfordern.

Prüfdruck	Optimaler Druckbereich	Messunsicherheit
100 mbar	0 … 1 bar	Sehr gering
500 mbar	0 … 1 bar	Sehr gering
10 bar	0 … 70 bar	Gering
50 bar	0 … 70 bar	Optimal

Würde für alle Messungen ausschließlich ein großer Druckbereich verwendet, könnten insbesondere kleine Druckwerte mit einer höheren Unsicherheit behaftet sein.

Auto-Ranging als automatischer Genauigkeitsoptimierer

Auto-Ranging sorgt dafür, dass stets der Druckbereich verwendet wird, der die höchste Auflösung und die geringste Unsicherheit liefert.

Der Anwender muss nicht selbst berechnen, welches Regelmodul für den aktuellen Kalibrierpunkt die beste Wahl ist. Diese Entscheidung übernimmt das System automatisch.

• Optimale Nutzung jedes Regelmoduls
• Automatische Auswahl der besten Messperformance
• Konstante Kalibrierqualität
• Reduzierung von Bedienfehlern
• Bessere Vergleichbarkeit der Messergebnisse

Besonders bei automatisierten Kalibrierungen mit vielen unterschiedlichen Prüflingen entsteht dadurch ein erheblicher Qualitätsvorteil.

Praxisbeispiel aus dem Kalibrierlabor

Ein Kalibrierlabor kalibriert an einem Tag sowohl Niederdrucksensoren mit 250 mbar Messbereich als auch Prozessdrucktransmitter bis 70 bar.

Ohne Auto-Ranging müsste der Mitarbeiter entweder unterschiedliche Referenzgeräte verwenden oder die Regelmodule mehrfach wechseln. Jede dieser Maßnahmen kostet Zeit und erhöht das Risiko von Fehlbedienungen.

Ein PACE6000E Druckcontroller mit zwei installierten CM3-Regelmodulen kann diese Aufgabe automatisch lösen. Das System verwendet bei niedrigen Druckwerten das Niederdruckmodul und bei höheren Druckwerten das Hochdruckmodul.

Messaufgabe	Automatisch gewähltes Modul
250 mbar Sensor	0 … 1 bar CM3
1 bar Drucktransmitter	0 … 1 bar CM3
25 bar Drucktransmitter	0 … 70 bar CM3
70 bar Drucktransmitter	0 … 70 bar CM3

Dadurch wird über den gesamten Arbeitsbereich hinweg eine optimale Messperformance erzielt, ohne dass der Anwender eingreifen muss.

Warum dies für akkreditierte Kalibrierungen wichtig ist

In akkreditierten Kalibrierlaboren nach ISO/IEC 17025 spielt die Messunsicherheit eine zentrale Rolle. Je geringer die Unsicherheit des Referenzsystems ist, desto besser können die tatsächlichen Abweichungen eines Prüflings bestimmt werden.

Auto-Ranging hilft dabei, die Leistungsfähigkeit der vorhandenen Referenztechnik optimal auszunutzen und Kalibrierungen stets unter den bestmöglichen Bedingungen durchzuführen.

Nutzen von Auto-Ranging	Auswirkung
Optimaler Druckbereich	Geringere Messunsicherheit
Automatische Bereichsauswahl	Weniger Bedienfehler
Bessere Auflösung	Präzisere Kalibrierungen
Konstante Prüfbedingungen	Höhere Reproduzierbarkeit
Effizientere Arbeitsabläufe	Höherer Prüflingsdurchsatz

Aus diesem Grund ist Auto-Ranging heute weit mehr als eine Komfortfunktion. Es ist ein wichtiger Baustein moderner Kalibriertechnik und trägt wesentlich dazu bei, die Messunsicherheit über große Druckbereiche hinweg zu minimieren.

CM- und CM3-Regelmodule als Grundlage für Auto-Ranging

Auto-Ranging funktioniert nur dann effektiv, wenn mehrere geeignete Druckbereiche innerhalb eines Systems zur Verfügung stehen. Genau hier kommen die CM- und CM3-Regelmodule von Druck ins Spiel. Sie bilden die technische Grundlage für die flexible Druckregelung im PACE6000E Druckcontroller.

Die Regelmodule enthalten sowohl die Drucksensorik als auch die komplette Druckregelung. Dadurch kann ein Druckcontroller individuell an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Je nach Anforderungen an Druckbereich, Genauigkeit und Budget stehen unterschiedliche Modulvarianten zur Verfügung.

Ein großer Vorteil der PACE-Plattform besteht darin, dass bestehende Regelmodule vielfach weiterverwendet werden können. Anwender profitieren dadurch von Investitionsschutz und einer hohen Flexibilität bei zukünftigen Erweiterungen.

Eine detaillierte Übersicht der verfügbaren Systeme, Regelmodule und Konfigurationsmöglichkeiten finden Sie auf der folgenden Übersichtsseite:

PACE5000E & PACE6000E – Übersicht der modularen Präzisions-Druckregler

Unterschied zwischen CM- und CM3-Regelmodulen

Beide Modultypen ermöglichen eine präzise Druckregelung. Die CM3-Module wurden jedoch speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen höchste Genauigkeiten und geringste Messunsicherheiten gefordert werden.

Merkmal	CM-Modul	CM3-Modul
Druckregelung	Ja	Ja
Auto-Ranging-fähig	Ja	Ja
TERPS-Technologie	Nein	Ja
Langzeitstabilität	Sehr gut	Hervorragend
Messunsicherheit	Niedrig	Besonders niedrig
Einsatzgebiet	Industrie und Produktion	Kalibrierlabor und Referenzmessung

Für viele industrielle Prüfaufgaben liefern bereits die CM-Regelmodule ausgezeichnete Ergebnisse. Wer jedoch Referenzkalibrierungen durchführt oder möglichst geringe Messunsicherheiten benötigt, greift häufig zu den CM3-Modulen.

Warum mehrere Regelmodule für Auto-Ranging erforderlich sind

Die eigentliche Stärke von Auto-Ranging entsteht erst durch die Kombination mehrerer Druckbereiche. Der Druckcontroller kann dann automatisch zwischen den installierten Modulen wechseln und stets den Bereich mit der besten Auflösung auswählen.

Eine typische Konfiguration im PACE6000E könnte beispielsweise so aussehen:

Regelmodul	Druckbereich	Typische Anwendung
CM3 Modul A	0 … 1 bar	Niederdrucksensoren, Differenzdruck
CM3 Modul B	0 … 70 bar	Prozessdrucksensoren, Drucktransmitter

Mit dieser Kombination lassen sich zahlreiche Kalibrieraufgaben ohne Umrüstung durchführen. Das Auto-Ranging-System entscheidet automatisch, welches Modul für den jeweiligen Kalibrierpunkt die höchste Messperformance liefert.

Vorteile modularer Regelmodule

• Flexible Anpassung an unterschiedliche Anwendungen
• Investitionsschutz durch austauschbare Module
• Optimale Grundlage für Auto-Ranging
• Große Auswahl an Druckbereichen
• Hohe Zukunftssicherheit
• Individuelle Konfiguration des Druckcontrollers

Erst durch diese modulare Architektur wird Auto-Ranging in der Praxis wirklich wirtschaftlich. Anwender erhalten die Genauigkeit mehrerer spezialisierter Referenzsysteme, ohne mehrere Druckcontroller betreiben zu müssen.

Wann lohnt sich Auto-Ranging besonders?

Auto-Ranging ist nicht für jede Anwendung zwingend erforderlich. Wer ausschließlich einen einzigen Druckbereich prüft und nur wenige Kalibrierungen pro Woche durchführt, kann häufig auch mit einem klassischen Einkanal-Druckcontroller arbeiten.

Sobald jedoch unterschiedliche Druckbereiche regelmäßig genutzt werden oder hohe Anforderungen an Effizienz und Messqualität bestehen, entfaltet Auto-Ranging seine größten Vorteile.

Insbesondere moderne Druckcontroller wie der PACE6000E wurden genau für solche Anforderungen entwickelt. Durch die Kombination aus zwei Regelmodulen, Auto-Ranging und optionalen CM3-Modulen mit TERPS-Technologie lassen sich unterschiedlichste Kalibrieraufgaben mit einem einzigen System abdecken.

Kalibrierlabore

Kalibrierlabore profitieren häufig am stärksten von Auto-Ranging. Dort müssen täglich Prüflinge mit sehr unterschiedlichen Messbereichen bearbeitet werden.

Typischer Prüfling	Messbereich
Differenzdrucksensor	100 mbar
Drucktransmitter	1 bar
Prozesssensor	16 bar
Industriesensor	70 bar

Ohne Auto-Ranging wären hierfür häufig mehrere Referenzgeräte oder regelmäßige Modulwechsel erforderlich. Mit einem Auto-Ranging-System können sämtliche Kalibrierungen deutlich effizienter durchgeführt werden.

Werkskalibrierungen und Qualitätssicherung

Viele Produktionsunternehmen verfügen über eigene Kalibrierplätze oder Qualitätssicherungsabteilungen. Dort werden regelmäßig Druckmessgeräte überprüft, bevor sie ausgeliefert oder in Betrieb genommen werden.

Da die zu prüfenden Geräte oft unterschiedliche Messbereiche besitzen, reduziert Auto-Ranging den Aufwand erheblich.

• Weniger Umrüstzeiten
• Schnellere Prüfabläufe
• Höhere Produktivität
• Einheitliche Prüfbedingungen

Prüfdienstleister

Externe Kalibrierdienstleister müssen besonders flexibel arbeiten. Die Anforderungen ihrer Kunden können sich täglich ändern.

Ein Tag kann mit Niederdrucksensoren beginnen und mit Hochdrucktransmittern enden. Auto-Ranging ermöglicht es, diese unterschiedlichen Aufgaben mit einem einzigen System effizient abzudecken.

Ohne Auto-Ranging	Mit Auto-Ranging
Mehrere Referenzgeräte erforderlich	Ein System deckt mehrere Bereiche ab
Häufige Umrüstung	Keine Umrüstung
Höherer Zeitaufwand	Schnellere Kalibrierung

Automatisierte Prüfstände

Auch in automatisierten Prüfständen kann Auto-Ranging erhebliche Vorteile bringen. Unterschiedliche Prüfschritte erfordern häufig unterschiedliche Druckbereiche.

Der Druckcontroller wählt automatisch den passenden Bereich aus und ermöglicht dadurch vollständig automatisierte Prüfabläufe.

• Keine Bedienereingriffe
• Kontinuierliche Prüfprogramme
• Höhere Anlagenverfügbarkeit
• Weniger Fehlerquellen

Forschung und Entwicklung

In Entwicklungsabteilungen ändern sich Prüfanforderungen oft kurzfristig. Neue Produkte, Prototypen oder Testaufbauten erfordern regelmäßig unterschiedliche Druckbereiche.

Ein Auto-Ranging-System bietet hier maximale Flexibilität, da neue Prüfaufgaben häufig ohne zusätzliche Hardware umgesetzt werden können.

Wann lohnt sich Auto-Ranging weniger?

Es gibt auch Anwendungen, bei denen Auto-Ranging nur einen geringen Mehrwert bietet.

Anwendung	Nutzen von Auto-Ranging
Immer derselbe Druckbereich	Gering
Wenige Kalibrierungen pro Monat	Gering
Keine Automatisierung geplant	Mittel
Viele unterschiedliche Druckbereiche	Sehr hoch
Automatisierte Prüfabläufe	Sehr hoch

Zusammenfassung

Auto-Ranging lohnt sich insbesondere dann, wenn regelmäßig unterschiedliche Druckbereiche genutzt werden, hohe Genauigkeit gefordert wird oder Prüfprozesse möglichst effizient und automatisiert ablaufen sollen.

Genau deshalb wird diese Funktion heute vor allem in Kalibrierlaboren, Prüfdienstleistungsunternehmen, Forschungsabteilungen und automatisierten Prüfständen eingesetzt. Systeme wie der PACE6000E Druckcontroller zeigen dabei, wie sich Flexibilität, Produktivität und Messqualität erfolgreich miteinander kombinieren lassen.

Praxisbeispiel: Wie Auto-Ranging die Kalibrierzeit um mehrere Stunden pro Woche reduzieren kann

Die Vorteile von Auto-Ranging lassen sich nicht nur theoretisch beschreiben, sondern zeigen sich unmittelbar im täglichen Kalibrierbetrieb. Besonders Unternehmen mit hohen Prüflingszahlen profitieren von kürzeren Rüstzeiten, weniger Bedienereingriffen und einer höheren Auslastung ihrer Kalibrierplätze.

In vielen Kalibrierlaboren werden täglich unterschiedlichste Druckmessgeräte geprüft. Die Bandbreite reicht dabei von Niederdrucksensoren über klassische Drucktransmitter bis hin zu Hochdrucksensoren für industrielle Anwendungen.

Ohne Auto-Ranging müssen Mitarbeiter regelmäßig zwischen verschiedenen Referenzsystemen wechseln oder Druckmodule austauschen. Jeder dieser Vorgänge kostet Zeit und unterbricht den eigentlichen Kalibrierprozess.

Ausgangssituation

Ein Kalibrierlabor bearbeitet täglich etwa 40 Druckmessgeräte mit unterschiedlichen Messbereichen.

Prüflingstyp	Typischer Messbereich
Differenzdrucksensoren	100 mbar bis 500 mbar
Prozessdrucksensoren	1 bis 10 bar
Drucktransmitter	10 bis 40 bar
Industriesensoren	40 bis 70 bar

Vor der Einführung eines Auto-Ranging-Systems wurden zwei unterschiedliche Referenzdruckcontroller eingesetzt. Je nach Prüfling musste der Mitarbeiter das passende System auswählen oder den Prüfplatz umkonfigurieren.

Typische Zeitverluste ohne Auto-Ranging

Tätigkeit	Zeitbedarf pro Vorgang
Referenzgerät wechseln	2 bis 5 Minuten
Prüfplatz neu konfigurieren	1 bis 3 Minuten
Funktionskontrolle nach Umbau	1 bis 2 Minuten
Dokumentationsanpassungen	1 Minute

Bereits wenige Bereichswechsel pro Tag können dadurch einen erheblichen Zeitaufwand verursachen.

Bei zehn Umrüstungen täglich entstehen beispielsweise schnell 30 bis 60 Minuten zusätzlicher Arbeitsaufwand.

Die Lösung mit Auto-Ranging

Nach der Umstellung auf einen PACE6000E Druckcontroller mit zwei installierten CM3-Regelmodulen stehen die benötigten Druckbereiche permanent zur Verfügung.

Regelmodul	Druckbereich
CM3 Modul A	0 … 1 bar
CM3 Modul B	0 … 70 bar

Das Auto-Ranging-System entscheidet nun automatisch, welches Modul für den jeweiligen Kalibrierpunkt die höchste Genauigkeit liefert.

Der Bediener muss weder Geräte wechseln noch Druckmodule austauschen.

Ergebnis nach der Umstellung

Kriterium	Vorher	Nachher
Referenzsysteme	2 Geräte	1 PACE6000E
Manuelle Bereichswechsel	Regelmäßig	Keine
Prüfunterbrechungen	Mehrfach täglich	Praktisch keine
Produktivität	Gut	Deutlich höher
Bedienfehler	Möglich	Reduziert

Je nach Anzahl der Kalibrierungen können dadurch mehrere Stunden Arbeitszeit pro Woche eingespart werden.

Zusätzliche Vorteile

Neben der reinen Zeitersparnis ergeben sich weitere positive Effekte:

• Einheitliche Bedienung aller Druckbereiche
• Weniger Schulungsaufwand
• Höhere Auslastung der Kalibrierplätze
• Reduzierte Fehlerwahrscheinlichkeit
• Bessere Reproduzierbarkeit der Ergebnisse
• Einfachere Automatisierung von Kalibrierabläufen

Gerade in Kalibrierlaboren mit hohen Prüflingszahlen kann Auto-Ranging somit einen spürbaren Beitrag zur Senkung der Betriebskosten leisten.

Dieses Praxisbeispiel zeigt, dass Auto-Ranging weit mehr ist als eine technische Komfortfunktion. Durch die Kombination aus höherer Effizienz, geringeren Rüstzeiten und optimaler Nutzung der verfügbaren Druckbereiche trägt die Technologie maßgeblich zur Wirtschaftlichkeit moderner Kalibrierprozesse bei.

Häufig gestellte Fragen zu Auto-Ranging bei Druckreglern

Was bedeutet Auto-Ranging bei einem Druckcontroller?

Auto-Ranging bezeichnet die automatische Auswahl des optimalen Druckbereichs innerhalb eines Druckcontrollers. Das System entscheidet selbstständig, welches installierte Regelmodul für die aktuelle Messaufgabe die beste Genauigkeit und die geringste Messunsicherheit bietet.

Welche Vorteile bietet Auto-Ranging?

Auto-Ranging reduziert Umrüstzeiten, verbessert die Messgenauigkeit über große Druckbereiche, minimiert Bedienfehler und erhöht die Produktivität von Kalibrierlaboren und Prüfständen.

Verbessert Auto-Ranging die Genauigkeit?

Ja. Da automatisch der Druckbereich mit der besten Auflösung ausgewählt wird, kann die Messunsicherheit insbesondere bei kleinen Druckwerten reduziert werden. Dadurch werden präzisere Kalibrierungen möglich.

Benötigt Auto-Ranging spezielle Druckmodule?

Ja. Auto-Ranging setzt voraus, dass mehrere Druckbereiche innerhalb eines Systems verfügbar sind. Beim PACE6000E werden hierfür unterschiedliche CM- oder CM3-Regelmodule eingesetzt.

Wie viele Druckbereiche können gleichzeitig genutzt werden?

Der PACE6000E kann mit zwei unabhängigen Regelmodulen ausgestattet werden. Dadurch stehen zwei unterschiedliche Druckbereiche gleichzeitig zur Verfügung.

Kann Auto-Ranging manuelle Modulwechsel ersetzen?

In vielen Anwendungen ja. Solange die benötigten Druckbereiche durch die installierten Regelmodule abgedeckt werden, erfolgt die Umschaltung automatisch und ohne Eingriff des Bedieners.

Ist Auto-Ranging nur für Kalibrierlabore interessant?

Nein. Auch Produktionsprüfstände, Werkskalibrierungen, Forschungsabteilungen, Prüfdienstleister und Qualitätssicherungsabteilungen profitieren von der automatischen Bereichsauswahl.

Welche Rolle spielen CM3-Regelmodule?

CM3-Regelmodule enthalten die hochpräzise TERPS-Sensortechnologie und ermöglichen besonders geringe Messunsicherheiten. Dadurch eignen sie sich hervorragend für Auto-Ranging-Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen.

Was ist der Unterschied zwischen CM- und CM3-Modulen?

CM-Module bieten bereits eine sehr präzise Druckregelung für industrielle Anwendungen. CM3-Module verfügen zusätzlich über TERPS-Technologie und erreichen dadurch eine noch höhere Genauigkeit, bessere Langzeitstabilität und geringere Hysterese.

Was bedeutet TERPS?

TERPS steht für Trench Etched Resonant Pressure Sensor. Diese von Druck entwickelte Sensortechnologie basiert auf Resonanzfrequenzmessungen und zählt zu den präzisesten Druckmessverfahren im Bereich der industriellen Kalibriertechnik.

Kann Auto-Ranging die Messunsicherheit reduzieren?

Ja. Da immer der optimale Druckbereich verwendet wird, arbeitet das System über einen großen Arbeitsbereich hinweg mit einer möglichst geringen Messunsicherheit.

Ist Auto-Ranging für automatisierte Prüfstände sinnvoll?

Absolut. Auto-Ranging ermöglicht vollständig automatisierte Prüfabläufe, da Druckbereiche automatisch gewechselt werden können, ohne dass Bedienereingriffe erforderlich sind.

Welche Druckbereiche lassen sich kombinieren?

Die mögliche Kombination hängt von den verfügbaren CM- und CM3-Regelmodulen ab. Häufig werden beispielsweise ein Niederdruckmodul (0 … 1 bar) und ein Hochdruckmodul (0 … 70 bar) kombiniert.

Kann ich vorhandene Regelmodule weiterverwenden?

Viele bestehende kompatible PACE-Regelmodule können weiterhin verwendet werden. Dadurch profitieren Anwender von einem hohen Investitionsschutz.

Welcher Druckcontroller von Druck unterstützt Auto-Ranging?

Der PACE6000E wurde speziell für Anwendungen mit mehreren Druckbereichen entwickelt und bietet eine leistungsfähige Auto-Ranging-Funktion durch seine Zweikanal-Architektur.

Unterstützt auch der PACE5000E Auto-Ranging?

Der PACE5000E ist ein einkanaliger Präzisions-Druckcontroller. Für klassische Kalibrieraufgaben ist er eine ausgezeichnete Lösung, die automatische Kombination mehrerer Druckbereiche ist jedoch eine Stärke des zweikanaligen PACE6000E.

Wann lohnt sich Auto-Ranging wirtschaftlich?

Besonders bei häufig wechselnden Druckbereichen, hohen Prüflingszahlen oder automatisierten Kalibrierabläufen kann Auto-Ranging erhebliche Zeit- und Kostenvorteile bieten.

Kann Auto-Ranging Bedienfehler reduzieren?

Ja. Da die Bereichsauswahl automatisch erfolgt, sinkt das Risiko, versehentlich mit einem ungeeigneten Druckbereich zu arbeiten oder einen notwendigen Modulwechsel zu vergessen.

Warum wird Auto-Ranging immer häufiger eingesetzt?

Weil moderne Kalibrierprozesse zunehmend automatisiert werden. Auto-Ranging unterstützt diesen Trend, indem es Kalibrierungen schneller, effizienter und reproduzierbarer macht.

Wo finde ich weitere Informationen zu PACE5000E, PACE6000E und den verfügbaren Regelmodulen?

Eine ausführliche Übersicht zu den Druckcontrollern, den verfügbaren CM- und CM3-Regelmodulen sowie den technischen Möglichkeiten finden Sie hier:

PACE5000E & PACE6000E – Übersicht der modularen Präzisions-Druckregler