Digitalmanometer werden in Service, Instandhaltung, Prüfständen und Kalibrieraufgaben häufig als Referenzgerät eingesetzt. Sie ermöglichen eine deutlich feinere Ablesung als viele mechanische Manometer und bieten abhängig von der Ausführung zusätzliche Funktionen wie Min-/Max-Speicherung, Lecktest, Datenlogger oder mehrere Druckeinheiten.
Eine hohe Stellenzahl im Display macht ein Digitalmanometer jedoch noch nicht automatisch zu einem geeigneten Referenzgerät. Entscheidend sind die spezifizierte Genauigkeit beziehungsweise Gesamtunsicherheit, der verwendete Messbereich, die Langzeitstabilität, die Temperaturabhängigkeit und ein gültiger Kalibriernachweis.
Besonders häufig entstehen Fehlbewertungen, wenn ein sehr großer Referenzmessbereich verwendet oder die Anzeigeauflösung mit der Messgenauigkeit verwechselt wird. Ein Digitalmanometer kann beispielsweise Druckänderungen von 0,01 bar anzeigen und trotzdem eine zulässige Messabweichung von mehreren Zehntelbar besitzen.
Inhaltsverzeichnis
- Was macht ein Digitalmanometer zum Referenzgerät?
- Genauigkeit, Auflösung und Messunsicherheit unterscheiden
- Prozent vom Endwert oder vom Messwert?
- Warum der Messbereich entscheidend ist
- Rechenbeispiel zur Auswahl des Referenzbereichs
- Wie genau muss das Referenzgerät sein?
- Mechanisches Manometer mit Digitalmanometer vergleichen
- Wie viel Auflösung ist sinnvoll?
- Nullpunkt, Tara und Druckreferenz beachten
- Temperatur und Umgebungsbedingungen
- Druckerzeugung und Prüfaufbau
- Prüfpunkte und Druckrichtung festlegen
- Einflüsse auf die Messunsicherheit
- Werkskalibrierschein oder akkreditierte Kalibrierung?
- Prüfen, kalibrieren und justieren unterscheiden
- Typische Fehler beim Einsatz als Referenz
- Praxisbeispiel: Prozessmanometer bis 10 bar prüfen
- Digitalmanometer richtig auswählen
- Welche Messgeräte und Produkte eignen sich?
- Fazit
- Häufige Fragen
Was macht ein Digitalmanometer zum Referenzgerät?
Ein Referenzgerät liefert den Vergleichswert, anhand dessen ein anderes Druckmessgerät beurteilt wird. Der zu prüfende Gegenstand kann beispielsweise sein:
- ein mechanisches Rohrfedermanometer,
- ein Digitalmanometer im Prozess,
- ein Druckschalter,
- ein Drucktransmitter,
- eine Maschinenanzeige,
- ein hydraulischer oder pneumatischer Prüfstand.
Das Referenzgerät muss für die jeweilige Aufgabe nachweisbar besser geeignet sein als das Prüfgerät. Dazu gehören nicht nur eine kleinere Fehlergrenze, sondern auch:
- ein passender Druckbereich,
- eine ausreichende Auflösung,
- eine geeignete Druckart,
- ein aktueller Kalibriernachweis,
- bekannte Umgebungs- und Temperatureinflüsse,
- ausreichende Stabilität und Wiederholbarkeit.
Ein hochauflösendes Betriebsmanometer ohne dokumentierte Genauigkeit und Kalibrierhistorie ist daher nicht automatisch eine belastbare Referenz.
Genauigkeit, Auflösung und Messunsicherheit unterscheiden
| Begriff | Bedeutung | Typisches Missverständnis |
|---|---|---|
| Auflösung | Kleinste Änderung, die das Display darstellen kann | Viele Nachkommastellen werden mit hoher Genauigkeit gleichgesetzt |
| Genauigkeitsspezifikation | Vom Hersteller angegebene Grenze der Messabweichung unter definierten Bedingungen | Temperaturbereich, Drift und Bezug auf End- oder Messwert werden übersehen |
| Messabweichung | Differenz zwischen angezeigtem Wert und Referenzwert | Eine einzelne Abweichung wird auf den gesamten Bereich übertragen |
| Messunsicherheit | Bewertung der Unsicherheit, die dem angegebenen Messergebnis zugeordnet ist | Nur die Genauigkeitsangabe des Digitalmanometers wird berücksichtigt |
| Wiederholbarkeit | Übereinstimmung mehrerer Messungen unter gleichen Bedingungen | Ein wiederholbarer Wert wird automatisch für richtig gehalten |
| Hysterese | Unterschied der Anzeige bei steigendem und fallendem Druck | Es wird nur in einer Druckrichtung geprüft |
Die Auflösung begrenzt, wie fein ein Messwert abgelesen werden kann. Sie sagt jedoch nicht aus, wie nahe der angezeigte Wert am tatsächlichen Druck liegt.
Ein Gerät kann beispielsweise 10,000 bar anzeigen, obwohl seine zulässige Abweichung ±0,050 bar beträgt. Die dritte Nachkommastelle erleichtert dann die Beobachtung kleiner Änderungen, verbessert aber nicht die spezifizierte Genauigkeit.
Prozent vom Endwert oder vom Messwert?
Bei Digitalmanometern werden Fehlergrenzen häufig als Prozent vom Endwert angegeben. Dafür werden Bezeichnungen wie FS, FSO, Full Scale oder vom Endwert verwendet.
Bei einer Spezifikation von ±0,05 % FS und einem Messbereich von 0 bis 100 bar beträgt der absolute Fehleranteil:
100 bar × 0,05 % = 0,05 bar
Diese Grenze bleibt bei einer reinen Endwertangabe über den gesamten Messbereich gleich:
| Messwert | Absoluter Fehler bei ±0,05 % FS | Relativer Anteil am Messwert |
|---|---|---|
| 100 bar | ±0,05 bar | ±0,05 % |
| 50 bar | ±0,05 bar | ±0,10 % |
| 10 bar | ±0,05 bar | ±0,50 % |
| 1 bar | ±0,05 bar | ±5,00 % |
Bei kleinen Messwerten wird der relative Fehler deshalb zunehmend größer. Ein sehr genauer 100-bar-Sensor kann für eine Prüfung bei 1 bar ungeeignet sein, obwohl seine prozentuale Endwertspezifikation auf den ersten Blick sehr gut aussieht.
Andere Spezifikationen beziehen sich auf den Messwert oder kombinieren mehrere Anteile, beispielsweise:
±(0,05 % vom Messwert + 0,01 % vom Endwert)
Solche Angaben müssen vollständig berechnet werden. Es darf nicht nur der kleinere Prozentwert betrachtet werden.
Warum der Messbereich entscheidend ist
Der Referenzmessbereich sollte so gewählt werden, dass die vorgesehenen Prüfpunkte einen möglichst großen Teil der Messspanne nutzen. Ein unnötig großer Bereich verschlechtert bei einer Endwertspezifikation die praktisch verfügbare Genauigkeit.
Bei einem Prozessmanometer von 0 bis 10 bar ist ein Referenzgerät von 0 bis 16 oder 20 bar meist günstiger als ein Gerät von 0 bis 400 bar. Das große Gerät ist zwar druckfest und kann den Prüfpunkt anzeigen, besitzt aber häufig eine zu große absolute Fehlergrenze.
Bei der Auswahl sind gleichzeitig zu berücksichtigen:
- Nenndruck des Prüflings,
- höchster Prüfpunkt,
- mögliche Druckspitzen,
- Überlastfestigkeit der Referenz,
- Druckart wie Relativ-, Absolut- oder Differenzdruck,
- gewünschtes Genauigkeitsverhältnis.
Für einen großen Druckbereich können mehrere Referenzsensoren wirtschaftlicher und messtechnisch besser sein als ein einzelner Sensor für den vollständigen Bereich.
Rechenbeispiel zur Auswahl des Referenzbereichs
Ein mechanisches Manometer besitzt:
- Messbereich: 0 bis 10 bar,
- Genauigkeitsklasse: 1,0.
Die zulässige Abweichung beträgt damit:
10 bar × 1,0 % = ±0,10 bar
Referenzgerät A
- Messbereich: 0 bis 25 bar,
- Genauigkeit: ±0,05 % FS.
Die absolute Referenzgrenze beträgt:
25 bar × 0,05 % = ±0,0125 bar
Das Verhältnis zwischen der Toleranz des Prüflings und der Spezifikation der Referenz beträgt damit ungefähr:
0,10 bar / 0,0125 bar = 8
Referenzgerät B
- Messbereich: 0 bis 250 bar,
- Genauigkeit: ebenfalls ±0,05 % FS.
Die absolute Referenzgrenze beträgt:
250 bar × 0,05 % = ±0,125 bar
Obwohl beide Digitalmanometer dieselbe prozentuale Genauigkeitsangabe besitzen, ist Referenzgerät B für diese Aufgabe nicht ausreichend. Seine absolute Spezifikation ist sogar größer als die zulässige Abweichung des Prüflings.
Wie genau muss das Referenzgerät sein?
Das Referenzgerät sollte eine deutlich kleinere Messunsicherheit besitzen als die zulässige Abweichung des Prüfgeräts. Häufig wird ein Verhältnis von mindestens 4:1 angestrebt.
Bei einem Prüfling mit einer Toleranz von ±0,10 bar sollte die Unsicherheit der Referenzmessung dann möglichst nicht größer als ungefähr ±0,025 bar sein.
Dieses Verhältnis ist jedoch keine universelle Regel. Abhängig von Qualitätsvorgaben, Prüfverfahren und Entscheidungsregel kann ein anderes Verhältnis zulässig oder erforderlich sein.
Wichtig ist außerdem, dass nicht nur der Herstellerwert des Digitalmanometers betrachtet wird. Maßgeblich ist die Unsicherheit der vollständigen Messung einschließlich:
- Kalibrierunsicherheit der Referenz,
- Auflösung,
- Stabilität seit der letzten Kalibrierung,
- Temperaturabweichung,
- Wiederholbarkeit des Prüfaufbaus,
- Druckerzeugung und Druckstabilität.
Liegt das Verhältnis nur knapp über 1:1, kann kaum sicher beurteilt werden, ob der Prüfling seine Toleranz einhält. Bei Messwerten nahe der Toleranzgrenze kann eine Entscheidungsregel mit Sicherheitsabstand erforderlich sein.
Mechanisches Manometer mit Digitalmanometer vergleichen
Bei einem mechanischen Manometer wird die Genauigkeitsklasse üblicherweise auf die gesamte Messspanne bezogen. Ein Manometer der Klasse 1,0 mit einem Bereich von 0 bis 100 bar darf daher grundsätzlich eine Abweichung von ±1 bar besitzen.
Bei der Ablesung kommen weitere Einflüsse hinzu:
- Teilungswert der Skala,
- Zeigerbreite,
- Parallaxefehler,
- Reibung im Messwerk,
- Hysterese der Rohrfeder,
- Vibrationen und Druckpulsationen.
Ein Digitalmanometer erleichtert den Vergleich, weil der Referenzwert numerisch dargestellt wird. Dennoch sollte der Prüfling bei mehreren Punkten und in beiden Druckrichtungen beurteilt werden.
Ein mechanisches Manometer kann bei steigendem Druck innerhalb der Toleranz liegen und bei fallendem Druck aufgrund von Hysterese abweichen. Eine Prüfung ausschließlich am Endpunkt erkennt diesen Fehler nicht.
Wie viel Auflösung ist sinnvoll?
Die Auflösung der Referenz sollte deutlich kleiner als die zu bewertende Toleranz sein. Soll eine Abweichung von ±0,1 bar beurteilt werden, ist eine Anzeige in Schritten von 0,1 bar zu grob.
Eine Auflösung von 0,01 bar ermöglicht eine wesentlich bessere Bewertung. Eine noch feinere Anzeige von 0,001 bar kann hilfreich sein, verbessert aber nur dann das Ergebnis, wenn Sensorstabilität, Druckerzeugung und Messunsicherheit diese Stellen ebenfalls unterstützen.
Zu viele angezeigte Stellen können eine nicht vorhandene Sicherheit suggerieren. In einem Prüfbericht sollten daher nur so viele Stellen angegeben werden, wie durch Auflösung und Messunsicherheit sinnvoll gestützt werden.
Bei unruhigem Druck kann eine sehr hohe Auflösung außerdem dazu führen, dass die letzten Stellen ständig wechseln. In diesem Fall können Filter- oder Mittelwertfunktionen die Ablesung verbessern. Eine starke Filterung darf jedoch schnelle Druckänderungen und Spitzen nicht unbemerkt unterdrücken.
Nullpunkt, Tara und Druckreferenz beachten
Vor der Prüfung sollte der Nullpunkt kontrolliert werden. Bei einem Relativdruckgerät erfolgt dies normalerweise bei geöffnetem, drucklosem Anschluss gegenüber der Umgebung.
Der Nullpunkt darf nicht unter folgenden Bedingungen gesetzt werden:
- Restdruck befindet sich im Schlauch,
- ein Absperrventil schließt Druck ein,
- die Referenz ist noch nicht temperaturstabil,
- der Anschluss befindet sich auf einer anderen Druckreferenz,
- das Gerät misst Absolutdruck.
Ein Absolutdruckgerät darf bei atmosphärischem Druck nicht auf null tariert werden. Es muss bei offenem Anschluss ungefähr den aktuellen Atmosphärendruck anzeigen.
Eine Tara-Funktion kann einen vorhandenen Offset aus der Anzeige entfernen. Sie sollte bei Referenzmessungen nur bewusst eingesetzt und dokumentiert werden, da sie eine tatsächliche Nullpunktabweichung verdecken kann.
Temperatur und Umgebungsbedingungen
Die Genauigkeit eines Digitalmanometers gilt nur innerhalb der vom Hersteller festgelegten Bedingungen. Außerhalb des kompensierten Temperaturbereichs kann sich die Messabweichung erhöhen.
Vor einer präzisen Vergleichsmessung sollten Referenzgerät und Prüfling ausreichend Zeit erhalten, sich an die Umgebungstemperatur anzupassen.
Zu vermeiden sind insbesondere:
- direkte Sonneneinstrahlung,
- Montage unmittelbar an heißen Rohrleitungen,
- schnelle Wechsel zwischen Fahrzeug, Werkstatt und Außenbereich,
- kaltes Prüfmedium in einer warmen Umgebung,
- starke Zugluft oder lokale Wärmequellen.
Auch eine schnelle Druckerhöhung kann das Prüfmedium und die Messzelle erwärmen. Besonders bei Gasen können dadurch vorübergehende Druckänderungen entstehen. Vor der Ablesung sollte der Wert ausreichend stabil sein.
Druckerzeugung und Prüfaufbau
Ein Referenzmanometer allein erzeugt keinen Prüfdruck. Für eine Vergleichsmessung wird zusätzlich eine geeignete Druckquelle benötigt, beispielsweise:
- pneumatische Handpumpe,
- hydraulische Handpumpe,
- Druckregler mit Gasversorgung,
- Kalibrierpumpe mit Feinregulierung,
- automatischer Druckcontroller.
Referenz und Prüfling sollten möglichst am selben Druckvolumen angeschlossen werden. Lange Leitungen, Drosseln, unterschiedliche Ventilstellungen oder eingeschlossene Luft können zu abweichenden beziehungsweise verzögerten Druckwerten führen.
Der Prüfaufbau muss zum Medium und Druckbereich passen. Zu beachten sind:
- zulässiger Druck aller Schläuche und Adapter,
- Medienverträglichkeit,
- Leckdichtheit,
- saubere und passende Dichtungen,
- kontrollierte Druckentlastung,
- Höhenunterschied zwischen den Messstellen.
Bei hydraulischen Prüfungen kann ein Höhenunterschied zwischen Referenz und Prüfling einen messbaren hydrostatischen Druckunterschied verursachen. Für präzise Messungen sollten die Druckanschlüsse möglichst auf gleicher Höhe liegen oder der Unterschied korrigiert werden.
Prüfpunkte und Druckrichtung festlegen
Eine aussagekräftige Vergleichsmessung umfasst mehrere Punkte über den gesamten benötigten Bereich. Ein typischer Ablauf kann beispielsweise folgende Punkte enthalten:
- 0 %,
- 25 %,
- 50 %,
- 75 %,
- 100 % des Messbereichs,
- anschließend dieselben Punkte bei fallendem Druck.
Die genaue Anzahl richtet sich nach Prüfverfahren, Genauigkeitsanforderung und Einsatz des Messgeräts.
An jedem Prüfpunkt sollte:
- der Druck ohne Überschwingen angefahren werden,
- eine festgelegte Stabilisierungszeit abgewartet werden,
- der Referenzwert dokumentiert werden,
- die Anzeige des Prüflings dokumentiert werden,
- die Abweichung berechnet werden.
Wird ein Prüfpunkt überschritten, sollte er nicht einfach durch Druckabbau von oben korrigiert werden, wenn eigentlich die steigende Messreihe geprüft wird. Andernfalls vermischen sich steigende und fallende Druckrichtung.
Einflüsse auf die Messunsicherheit
Die Messunsicherheit einer Referenzmessung kann unter anderem folgende Beiträge enthalten:
| Einfluss | Mögliche Auswirkung |
|---|---|
| Kalibrierunsicherheit der Referenz | Unsicherheit des im Kalibrierschein angegebenen Referenzwertes |
| Langzeitstabilität | Veränderung seit der letzten Kalibrierung |
| Auflösung | Begrenzung durch den kleinsten Anzeigeschritt |
| Wiederholbarkeit | Streuung bei wiederholtem Anfahren desselben Drucks |
| Hysterese | Abweichung zwischen steigender und fallender Messreihe |
| Temperatur | Einfluss von Umgebungs- und Medientemperatur |
| Druckstabilität | Schwankungen während der Ablesung |
| Höhendifferenz | Hydrostatischer Druckunterschied bei Flüssigkeiten |
| Leckage | Langsame Veränderung des Prüfdrucks |
| Ablesung des Prüflings | Teilung, Zeigerbreite und Parallaxe bei mechanischen Geräten |
Für eine einfache betriebliche Kontrolle wird nicht immer ein vollständiges Unsicherheitsbudget erstellt. Trotzdem sollten die wesentlichen Einflüsse bekannt sein, bevor aus einem Vergleich eine Aussage wie „innerhalb der Toleranz“ abgeleitet wird.
Werkskalibrierschein oder akkreditierte Kalibrierung?
Ein Referenzgerät sollte mit einem nachvollziehbaren Kalibriernachweis eingesetzt werden. Je nach Qualitätsanforderung kommen ein Werkskalibrierschein oder eine Kalibrierung durch ein akkreditiertes Labor infrage.
Werkskalibrierschein
Ein Werkskalibrierschein dokumentiert die Prüfung beziehungsweise Kalibrierung nach dem Verfahren des Herstellers oder Dienstleisters. Umfang, Prüfpunkte, angegebene Unsicherheit und Rückführbarkeit sollten geprüft werden.
Akkreditierte Kalibrierung
Eine akkreditierte Kalibrierung erfolgt innerhalb des akkreditierten Umfangs des Kalibrierlabors. Der Kalibrierschein enthält üblicherweise die gemessenen Abweichungen und die zugehörigen Messunsicherheiten.
Welche Ausführung erforderlich ist, richtet sich nach:
- internen QM-Vorgaben,
- Kundenanforderungen,
- Auditvorgaben,
- Bedeutung der Messstelle,
- geforderter Messunsicherheit,
- anzuwendenden Normen und Prüfverfahren.
Der Kalibrierschein sollte zum tatsächlichen Einsatzbereich passen. Ein Gerät, das ausschließlich bei 100, 200 und 400 bar kalibriert wurde, liefert nicht automatisch einen gut belegten Referenzwert bei 2 bar.
Prüfen, kalibrieren und justieren unterscheiden
| Vorgang | Bedeutung |
|---|---|
| Vergleichen oder prüfen | Feststellen, ob die Anzeige plausibel oder innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt |
| Kalibrieren | Ermitteln und dokumentieren der Abweichung gegenüber einer rückgeführten Referenz |
| Justieren | Verändern des Messgeräts, um seine Anzeige an den Sollwert anzunähern |
Eine Kalibrierung verändert das Messgerät zunächst nicht. Wird nach der Kalibrierung eine Justierung durchgeführt, ist normalerweise eine erneute Kalibrierung erforderlich, um den Zustand nach der Einstellung zu dokumentieren.
Eine betriebliche Vergleichsmessung mit einem Referenz-Digitalmanometer kann eine wichtige Kontrollmaßnahme sein. Sie ist jedoch nicht automatisch mit einer dokumentierten Kalibrierung durch ein Kalibrierlabor gleichzusetzen.
Typische Fehler beim Einsatz als Referenz
Auflösung wird mit Genauigkeit verwechselt
Das Display zeigt viele Nachkommastellen, die tatsächliche Fehlergrenze ist jedoch deutlich größer.
Der Referenzmessbereich ist zu groß
Ein 400-bar-Digitalmanometer wird für eine Prüfung bei 5 bar eingesetzt. Bei einer Endwertspezifikation ist die absolute Referenzabweichung möglicherweise zu groß.
Nur der Endpunkt wird geprüft
Nullpunktfehler, Nichtlinearität und Hysterese in der Mitte des Bereichs bleiben unentdeckt.
Es wird nur bei steigendem Druck geprüft
Reibung und Hysterese eines mechanischen Manometers werden nicht erkannt.
Die Tara-Funktion verdeckt den Nullpunktfehler
Vor jeder Messung wird die Anzeige auf null gesetzt, ohne die ursprüngliche Abweichung zu dokumentieren.
Der Kalibrierschein ist abgelaufen
Die aktuelle Stabilität der Referenz ist nicht mehr ausreichend belegt.
Temperaturänderungen werden ignoriert
Das Referenzgerät wird direkt aus einem kalten Fahrzeug in einen warmen Prüfraum gebracht und sofort verwendet.
Die Druckarten stimmen nicht überein
Ein Absolutdruckgerät wird mit einem Relativdruckgerät verglichen, ohne den Atmosphärendruck zu berücksichtigen.
Druckspitzen überlasten die Referenz
Beim schnellen Betätigen einer Handpumpe wird die Referenz kurzzeitig über ihren zulässigen Bereich belastet.
Referenz und Prüfling liegen auf unterschiedlicher Höhe
Bei hydraulischer Prüfung entsteht ein zusätzlicher Druckunterschied durch die Flüssigkeitssäule.
Praxisbeispiel: Prozessmanometer bis 10 bar prüfen
In einer Produktionsanlage soll ein mechanisches Prozessmanometer mit einem Messbereich von 0 bis 10 bar und der Genauigkeitsklasse 1,0 überprüft werden.
Als Referenz steht ein Digitalmanometer von 0 bis 20 bar mit einer Gesamtunsicherheit von 0,05 % vom Endwert zur Verfügung.
Die zulässige Abweichung des Prüflings beträgt:
10 bar × 1,0 % = ±0,10 bar
Für die Referenz ergibt sich:
20 bar × 0,05 % = ±0,01 bar
Damit besteht auf Grundlage dieser Werte ein Verhältnis von ungefähr 10:1.
Geprüft wird bei:
- 0 bar,
- 2,5 bar,
- 5 bar,
- 7,5 bar,
- 10 bar,
- anschließend bei denselben Punkten mit fallendem Druck.
| Referenzwert | Anzeige Prüfling steigend | Abweichung |
|---|---|---|
| 2,50 bar | 2,55 bar | +0,05 bar |
| 5,00 bar | 5,08 bar | +0,08 bar |
| 7,50 bar | 7,61 bar | +0,11 bar |
| 10,00 bar | 10,08 bar | +0,08 bar |
Beim steigenden Druck überschreitet das Manometer bei 7,5 bar die zulässige Abweichung von ±0,10 bar. Bei fallendem Druck zeigt es an diesem Punkt 7,55 bar an.
Die unterschiedliche Anzeige bei steigender und fallender Belastung weist zusätzlich auf eine Hysterese hin. Eine reine Endpunktprüfung bei 10 bar hätte diesen Fehler nicht erkannt.
Das Manometer wird deshalb nicht allein anhand des Endwertes freigegeben. Abhängig von der betrieblichen Vorgabe wird es justiert, ersetzt oder einer vollständigen Kalibrierung zugeführt.
Digitalmanometer richtig auswählen
Für die Auswahl eines Referenzgeräts werden mindestens folgende Angaben benötigt:
- Druckart: relativ, absolut, Differenzdruck oder Vakuum,
- minimaler und maximaler Prüfdruck,
- Toleranz beziehungsweise Genauigkeitsklasse der Prüflinge,
- gewünschtes Unsicherheitsverhältnis,
- pneumatisches oder hydraulisches Prüfmedium,
- Prozessanschluss und benötigte Adapter,
- mögliche Druckspitzen und erforderliche Überlastfestigkeit,
- Umgebungs- und Medientemperatur,
- statische oder dynamische Messung,
- benötigte Auflösung und Abtastrate,
- Min-/Max-, Lecktest- oder Loggerfunktion,
- sicherer Bereich oder Ex-Bereich,
- Werks- oder akkreditierter Kalibriernachweis,
- gewünschtes Kalibrierintervall.
Bei wechselnden Prüfaufgaben kann ein Gerät mit austauschbaren externen Drucksensoren sinnvoll sein. Dadurch können verschiedene Druckbereiche mit derselben Anzeigeeinheit abgedeckt werden, ohne für niedrige Drücke einen unnötig großen Sensorbereich verwenden zu müssen.
Welche Messgeräte und Produkte eignen sich?
Digitalmanometer und Prüfmanometer
Die Kategorie Digitalmanometer / Prüfmanometer umfasst Geräte für Prozesskontrolle, Service, Druckprüfung und Referenzmessung.
Je nach Ausführung stehen unterschiedliche Druckbereiche, Genauigkeitsstufen, Druckreferenzen, Loggerfunktionen, Ex-Zulassungen und Kalibriernachweise zur Verfügung.
Druck DPI705E Präzisions-Druck-/Temperaturmessgerät
Das Druck DPI705E ist ein tragbares Präzisionsmessgerät für Wartung, Fehlersuche und Kalibrieraufgaben.
Zu den wesentlichen Eigenschaften gehören:
- 41 Druckbereiche von ±25 mbar bis 1.400 bar,
- Relativ-, Absolut- und Differenzdruckausführungen,
- Gesamtunsicherheit je nach Bereich und Genauigkeitsausführung bis 0,025 % vom Endwert,
- temperaturkompensierte Spezifikationen über −10 bis +50 °C,
- Lecktest, Tara, Min-/Max-Anzeige und Filterfunktion,
- integrierte Kalibrierdaten und Fälligkeitsanzeige,
- optionale externe PM700E-Drucksensoren,
- optional eigensichere DPI705E-IS-Ausführung.
Die Auswahl mehrerer interner beziehungsweise externer Sensorbereiche ermöglicht es, die Referenz genauer an die jeweilige Prüfaufgabe anzupassen.
WIKA CPG1500 Präzisions-Digitalmanometer
Das WIKA CPG1500 ist ein Präzisions-Digitalmanometer für Prüf-, Service- und Kalibrieraufgaben.
Es bietet:
- Messbereiche bis 10.000 bar,
- Vakuum- und Absolutdruckbereiche,
- Genauigkeiten von 0,1 % FS sowie optional 0,05 % oder 0,025 % FS,
- Temperaturkompensation von −10 bis +50 °C,
- einstellbare Messrate bis 50 Messwerte pro Sekunde,
- Loggerfunktion,
- WIKA-Wireless und Kommunikation mit WIKA-Cal,
- optional eigensichere Ausführung.
Das CPG1500 eignet sich insbesondere für präzise Vor-Ort-Prüfungen, Drucktests und dokumentierte Vergleichsmessungen.
Druck DPI104 und DPI104-IS
Das Druck DPI104 ist ein robustes digitales Prüfmanometer mit einer Genauigkeit von 0,05 % vom Endwert.
Weitere Merkmale sind:
- Druckbereiche bis 1.400 bar,
- fünfstellige Anzeige,
- Temperaturkompensation von −10 bis +50 °C,
- Min-/Max-, Tara- und Alarmfunktionen,
- Druckschaltertest,
- 0–5-V-Analogausgang,
- optional eigensichere Ausführung.
Das Gerät eignet sich für mobile und stationäre Prüfaufgaben, wenn ein kompaktes Digitalmanometer mit hoher Genauigkeit und direkter Vor-Ort-Anzeige benötigt wird.
WIKA CPG1200 Digitalmanometer
Das WIKA CPG1200 ist ein robustes Digitalmanometer für mobile und stationäre Serviceanwendungen.
Es deckt Relativdruckbereiche von −1 bis +1.000 bar mit Genauigkeiten bis 0,25 % vom Endwert ab und verfügt über einen Datenlogger mit bis zu einer Million Datenpunkten.
Das CPG1200 eignet sich besonders für:
- Kontrolle von Betriebsdrücken,
- hydrostatische Druckprüfungen,
- Leckagemessungen,
- Einstellung von Druckschaltern,
- Aufzeichnung von Prozessdrücken.
Ob es als Referenzgerät ausreicht, hängt von der Toleranz des jeweiligen Prüflings ab. Für besonders genaue Prüfmanometer kann ein Gerät mit kleinerer Messunsicherheit erforderlich sein.
Fazit: Ein Referenzgerät muss zur Toleranz und zum Druckbereich passen
Ein Digitalmanometer wird nicht allein durch viele Nachkommastellen zu einem geeigneten Referenzgerät. Die Auflösung beschreibt lediglich den kleinsten sichtbaren Anzeigeschritt. Für die Beurteilung des Prüflings sind Genauigkeit, Messunsicherheit, Stabilität und Kalibriernachweis entscheidend.
Besondere Bedeutung hat der Messbereich. Bei einer Genauigkeitsangabe in Prozent vom Endwert wächst der absolute Fehler mit dem ausgewählten Sensorbereich. Ein unnötig großer Referenzbereich kann deshalb trotz guter Prozentangabe ungeeignet sein.
Für eine belastbare Prüfung sollten mehrere Punkte bei steigendem und fallendem Druck angefahren werden. Dadurch werden Nullpunktabweichung, Nichtlinearität und Hysterese sichtbar.
Das häufig angestrebte Verhältnis von 4:1 zwischen Prüflingstoleranz und Referenzunsicherheit ist eine hilfreiche Orientierung, ersetzt aber nicht die Bewertung der vollständigen Messaufgabe und der geltenden Entscheidungsregel.
Eine zuverlässige Referenzmessung entsteht aus dem Zusammenspiel von Digitalmanometer, passendem Sensorbereich, Druckerzeugung, stabilem Prüfaufbau, Umgebungsbedingungen und aktuellem Kalibriernachweis.
Häufige Fragen zu Digitalmanometern als Referenzgerät
Ist ein Digitalmanometer automatisch genauer als ein mechanisches Manometer?
Nein. Ein Digitalmanometer bietet meist eine feinere und eindeutigere Anzeige. Die tatsächliche Genauigkeit ergibt sich jedoch aus seiner Spezifikation, dem Messbereich und der Kalibrierung.
Was ist der Unterschied zwischen Genauigkeit und Auflösung?
Die Auflösung ist der kleinste darstellbare Anzeigeschritt. Die Genauigkeit beschreibt, wie weit der angezeigte Wert vom tatsächlichen Druck abweichen darf.
Warum ist ein zu großer Messbereich problematisch?
Bei einer Endwertspezifikation wird die absolute Fehlergrenze aus dem vollständigen Messbereich berechnet. Ein großer Bereich kann daher bei kleinen Prüfpunkten eine hohe relative Abweichung verursachen.
Wie genau sollte das Referenzmanometer sein?
Seine Messunsicherheit sollte deutlich kleiner sein als die zulässige Abweichung des Prüflings. Häufig wird ein Verhältnis von mindestens 4:1 angestrebt, sofern Prüfverfahren und Qualitätsvorgaben nichts anderes festlegen.
Reicht eine Prüfung am Endwert aus?
Nein. Eine Prüfung an mehreren Punkten zeigt zusätzlich Nullpunktfehler, Nichtlinearität und Hysterese. Steigende und fallende Druckreihen sollten getrennt bewertet werden.
Darf ich das Referenzgerät vor jeder Prüfung auf null tarieren?
Bei Relativdruck kann ein Nullabgleich sinnvoll sein. Ein vorhandener Offset sollte jedoch zunächst dokumentiert werden. Absolutdruckgeräte dürfen bei atmosphärischem Druck nicht auf null gesetzt werden.
Benötigt ein Referenz-Digitalmanometer einen Kalibrierschein?
Für nachvollziehbare und wiederholbare Prüfungen ist ein aktueller Kalibriernachweis erforderlich. Ob ein Werkskalibrierschein genügt oder eine akkreditierte Kalibrierung benötigt wird, richtet sich nach den Qualitätsanforderungen.
Welche Angaben benötigt ICS Schneider für die Auswahl?
Benötigt werden Druckart, Prüfdruckbereich, Toleranz der Prüflinge, gewünschtes Genauigkeitsverhältnis, Medium, Prozessanschluss, Temperaturbereich, mögliche Druckspitzen, Zusatzfunktionen sowie Anforderungen an Kalibrierschein und Ex-Zulassung.