Eine Handprüfpumpe wird auf 10 bar gebracht, das Feinregulierventil wird nicht mehr bewegt und trotzdem fällt die Anzeige des Referenzmanometers langsam auf 9,8 bar. Ist die Kalibrierpumpe undicht?
Nicht unbedingt.
Ein fallender oder wandernder Prüfdruck kann durch eine tatsächliche Leckage entstehen. Ebenso möglich sind jedoch thermische Effekte, eingeschlossene Luft, sich setzende Dichtungen, ein elastischer Prüfschlauch, ein nicht vollständig geschlossenes Entlastungsventil oder sogar der angeschlossene Prüfling selbst.
Bei höheren Genauigkeitsanforderungen werden zusätzlich Einflüsse sichtbar, die bei einer einfachen Funktionsprüfung kaum auffallen. Dazu gehören beispielsweise:
- Temperaturänderungen des Prüfmediums,
- unterschiedliche Höhen von Referenz und Prüfling,
- große eingeschlossene Volumina,
- elastische Schläuche und Membranen,
- nicht ausreichend entlüftete hydraulische Kreise,
- zu kurze Stabilisierungszeiten.
Deshalb sollte ein instabiler Prüfdruck nicht durch wahlloses Nachziehen aller Verschraubungen gesucht werden. Wesentlich schneller ist eine systematische Fehlersuche, bei der der Prüfkreis Schritt für Schritt verkleinert wird.
Der wichtigste Grundsatz lautet: Zuerst unterscheiden, ob tatsächlich Gas oder Flüssigkeit aus dem Prüfkreis entweicht oder ob sich lediglich der Druck eines geschlossenen Systems durch Temperatur, Volumenänderung oder mechanische Setzeffekte verändert.
Leckage oder normale Druckdrift?
Eine Druckänderung wird häufig sofort als Undichtigkeit interpretiert.
Das ist jedoch zu einfach.
In einem geschlossenen Prüfkreis hängt der Druck unter anderem von:
- Medium,
- Temperatur,
- eingeschlossenem Volumen,
- Elastizität der Bauteile,
- Bewegung von Membranen und Dichtungen
ab.
Bei einer pneumatischen Prüfung wird die Luft während des schnellen Druckaufbaus komprimiert und erwärmt. Nach dem Pumpen gibt sie Wärme an Pumpe, Schlauch, Adapter und Umgebung ab. Die Temperatur sinkt und damit kann auch der Druck zurückgehen.
Dieser Druckabfall kann wie eine Leckage aussehen, obwohl der Prüfkreis vollständig geschlossen ist.
Auch Dichtungen und elastische Bauteile können sich nach einer Druckänderung zunächst setzen beziehungsweise geringfügig verformen.
Typischer Hinweis auf thermische Stabilisierung
Der Druck fällt unmittelbar nach dem Pumpen relativ deutlich, die Änderung wird anschließend immer kleiner und der Wert stabilisiert sich.
Typischer Hinweis auf eine Leckage
Der Druck fällt auch nach ausreichender Stabilisierungszeit kontinuierlich weiter.
Diese Unterscheidung ist nicht absolut, liefert aber einen wichtigen ersten Hinweis.
Warum pneumatischer Druck nach dem Pumpen zunächst fällt
Bei einer pneumatischen Handpumpe wird Luft mechanisch verdichtet.
Der schnelle Vorgang führt zunächst zu einer Temperaturerhöhung.
Vereinfacht beschreibt die Zustandsgleichung eines Gases den Zusammenhang:
p × V = n × R × T
.
Bleiben Stoffmenge und Volumen annähernd konstant, verändert sich der Druck mit der absoluten Temperatur.
Nach dem Druckaufbau kühlt die komprimierte Luft wieder in Richtung Umgebungstemperatur ab.
Die Folge:
Druck sinkt
.
Bei einem hochauflösenden Referenzgerät kann diese Änderung deutlich sichtbar sein.
Deshalb gilt:
Nach einer größeren Druckänderung sollte nicht sofort der endgültige Kalibrierwert abgelesen werden.
Zunächst sollte sich das System thermisch und mechanisch stabilisieren.
Erst anschließend wird mit der Feinverstellung auf den gewünschten Prüfpunkt nachgeregelt.
Mehrfaches hektisches Nachpumpen kann die Stabilisierung sogar verlängern, weil mit jedem Pumpenhub erneut thermische Energie in den Prüfkreis eingebracht wird.
Den Prüfkreis systematisch verkleinern
Die effizienteste Methode zur Fehlersuche besteht darin, den Prüfkreis schrittweise zu vereinfachen.
Ein vollständiger Aufbau kann beispielsweise bestehen aus:
Kalibrierpumpe → Referenz → Adapter → Schlauch → Adapter → Prüfling
.
Jede zusätzliche Verbindung ist eine potenzielle Leckage- oder Volumenquelle.
Schritt 1: Pumpe und Referenz
Zunächst wird nur das Referenzmessgerät direkt an die Pumpe angeschlossen.
Der Prüflingsanschluss wird mit einem geeigneten druckfesten Blindstopfen verschlossen.
Ist der Druck nun stabil, liegt das Problem wahrscheinlich nicht im Grundkörper der Pumpe.
Schritt 2: Schlauch ergänzen
Anschließend wird der vorgesehene Prüfschlauch angeschlossen und an seinem Ende wieder verschlossen.
Verändert sich das Verhalten jetzt deutlich, sind insbesondere:
- Schlauch,
- Schnellkupplungen,
- Adapter,
- Dichtungen
zu prüfen.
Schritt 3: Prüfling anschließen
Erst danach wird der eigentliche Prüfling wieder in den Druckkreis aufgenommen.
Beginnt der Druckabfall erst jetzt, ist der Prüfling selbst oder dessen Prozessanschluss wahrscheinlich Teil der Ursache.
Durch dieses Ausschlussverfahren wird aus einem komplexen Prüfaufbau eine Reihe kleiner, eindeutig prüfbarer Abschnitte.
Entlastungsventil zuerst prüfen
Eine der häufigsten Ursachen für einen langsam fallenden Druck ist ein nicht vollständig geschlossenes Entlastungs- beziehungsweise Ablassventil.
Dieses Ventil verbindet den Prüfkreis kontrolliert mit der Atmosphäre beziehungsweise bei hydraulischen Systemen mit dem Niederdruckbereich oder Reservoir.
Bereits ein sehr kleiner Restquerschnitt kann dazu führen, dass sich der Druck langsam abbaut.
Zu prüfen ist:
- Ist das Ventil vollständig geschlossen?
- Wurde es nur leicht angelegt oder tatsächlich entsprechend der Bedienungsanleitung geschlossen?
- Befindet sich Schmutz auf dem Ventilsitz?
- Ist die Dichtfläche beschädigt?
- Ist die Ventildichtung gealtert?
Das Ventil sollte dabei nicht mit übermäßiger Kraft angezogen werden.
Ein Nadelventil dichtet über eine kleine definierte Dichtfläche. Zu große Betätigungskräfte können Sitz oder Nadel beschädigen und das Problem langfristig sogar vergrößern.
Druck-/Vakuum- und Umschaltventile prüfen
Pneumatische Kombinationspumpen besitzen häufig eine Umschaltung zwischen:
Druck
und:
Vakuum
.
Hydraulische Hochdruckpumpen können zusätzlich eine Umschaltung zwischen schneller Vorfüllung und Hochdruckerzeugung besitzen.
Steht ein solches Ventil nicht eindeutig in der vorgesehenen Position, kann:
- der Druckaufbau ineffizient werden,
- der erreichbare Enddruck sinken,
- eine interne Verbindung zwischen verschiedenen Pumpenräumen entstehen,
- der Druck nach einem Pumpenhub wieder zurückgehen.
Umschaltungen sollten grundsätzlich nur entsprechend der Bedienungsanleitung und in dem dafür vorgesehenen Druckzustand betätigt werden.
Bei vielen Druck-/Vakuumpumpen muss der Prüfkreis vor dem Umschalten zunächst entlastet werden.
Interne Rückschlagfunktion richtig beurteilen
Eine Handpumpe muss während eines Pumpenhubs Medium ansaugen und beim nächsten Teil des Hubs in Richtung Prüfkreis fördern.
Dazu benötigt der Pumpmechanismus eine gerichtete Ventilfunktion. Je nach Konstruktion übernehmen interne Ventilsitze, Kugeln, Federn oder andere Rückschlagelemente diese Aufgabe.
Arbeitet diese Funktion nicht mehr zuverlässig, kann bereits erzeugter Druck teilweise wieder in den Pumpenraum zurückströmen.
Typische Symptome können sein:
- die Pumpe baut mit jedem Hub nur wenig Druck auf,
- ein Teil des Drucks verschwindet unmittelbar nach dem Hub wieder,
- es sind ungewöhnlich viele Pumpenhübe erforderlich,
- der maximal erreichbare Druck liegt deutlich unter dem normalen Wert,
- die Pumpenwirkung ist zwischen einzelnen Hüben unterschiedlich.
Mögliche Ursachen sind:
- Schmutzpartikel am Ventilsitz,
- verschlissene Dichtelemente,
- beschädigte Ventilsitze,
- ungeeignetes oder verunreinigtes Medium,
- Alterung nach langer Einsatzdauer.
Interne Ventile sollten nicht ohne vorgesehene Serviceanleitung zerlegt werden. Bei hochwertigen Kalibrierpumpen können bestimmte Verbindungen werkseitig eingestellt und abgedichtet sein.
Adapter, Gewinde und Dichtstellen prüfen
Ein großer Teil vermeintlicher Pumpenfehler entsteht außerhalb der Pumpe.
Typische Leckstellen sind:
- Gewindeadapter,
- Schnellkupplungen,
- Schlauchanschlüsse,
- Dichtkegel,
- O-Ring-Dichtungen,
- Flachdichtungen,
- Gewinde mit ungeeignetem Dichtprinzip.
Besonders wichtig ist die Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Gewinde- und Dichtsystemen.
Ein:
G 1/4
Parallelgewinde dichtet beispielsweise normalerweise nicht durch das Gewinde selbst, sondern über eine definierte Dichtfläche.
Ein konisches:
1/4 NPT
verwendet dagegen ein anderes Dichtprinzip.
Adapter dürfen deshalb nicht nur danach ausgewählt werden, ob sie sich mechanisch einschrauben lassen.
Gewindeart, Dichtfläche und zulässiges Dichtmittel müssen zusammenpassen.
O-Ringe und Dichtungen richtig beurteilen
Eine Dichtung kann äußerlich unbeschädigt aussehen und trotzdem nicht mehr zuverlässig abdichten.
Zu prüfen sind insbesondere:
- Schnitte,
- Quetschungen,
- Risse,
- Verhärtung,
- bleibende Verformung,
- aufgequollene Elastomere,
- Verschmutzung auf der Dichtfläche.
Auch das verwendete Prüfmedium spielt eine Rolle.
Nicht jedes Elastomer ist mit jedem Öl, Lösungsmittel oder Prozessmedium verträglich.
Gerät Prozessmedium aus einem Prüfling in die Kalibrierpumpe, kann dies nicht nur die Messung verunreinigen, sondern auch interne Dichtungen angreifen.
Vor dem Austausch einer Dichtung sollte deshalb geprüft werden:
- welches Dichtungsmaterial vorgesehen ist,
- welche Abmessung benötigt wird,
- welches Medium freigegeben ist,
- ob ein originaler Service- oder Dichtungssatz verfügbar ist.
Feinverstellung und Volumenregler prüfen
Die Feinverstellung einer Kalibrierpumpe verändert das eingeschlossene Volumen des Prüfkreises.
Bei pneumatischen Pumpen gilt vereinfacht:
Volumen verkleinern → Druck erhöhen
und:
Volumen vergrößern → Druck reduzieren
.
Auch bei hydraulischen Systemen ermöglicht ein Volumenregler eine sehr präzise Änderung des Prüfdrucks.
Problematisch wird es, wenn:
- der Feinversteller bereits am Endanschlag steht,
- sein nutzbarer Regelweg vor dem Druckaufbau vollständig aufgebraucht wurde,
- die Spindeldichtung undicht ist,
- die Spindel mechanisch beschädigt oder verschmutzt ist.
Vor dem Grobdruckaufbau sollte die Feinverstellung deshalb in eine geeignete Ausgangsposition gebracht werden, sodass anschließend genügend Regelweg in beide Richtungen vorhanden ist.
Ein Feinversteller darf nicht mit Gewalt über seinen vorgesehenen Arbeitsbereich hinaus bewegt werden.
Warum der Prüfschlauch den Druck beeinflussen kann
Ein Schlauch ist kein vollkommen starres Bauteil.
Unter Druck kann er sich geringfügig ausdehnen.
Dadurch vergrößert sich das Volumen des Prüfkreises und der Druck kann zunächst etwas zurückgehen.
Der Effekt nimmt zu bei:
- langen Schläuchen,
- großem Innendurchmesser,
- elastischem Schlauchmaterial,
- hohem Prüfdruck.
Bei sehr empfindlichen pneumatischen Messungen kann bereits die mechanische Bewegung eines flexiblen Schlauchs eine sichtbare Druckänderung erzeugen.
Für präzise Kalibrierungen ist deshalb ein:
- möglichst kurzer,
- druckfester,
- volumenarmer
Prüfaufbau vorteilhaft.
Prüfling als Leckagequelle ausschließen
Ein stabiler Druckkreis kann erst dann erwartet werden, wenn auch der Prüfling dicht ist.
Bei einem Drucktransmitter ist das häufig unkritisch.
Anders kann es beispielsweise bei:
- Druckschaltern,
- mechanischen Manometern,
- Ventilen,
- Reglern,
- Druckmittlersystemen,
- größeren Prozessbaugruppen
aussehen.
Ein Prüfling kann intern ein größeres Volumen, eine flexible Membran oder eine tatsächliche Leckage besitzen.
Deshalb sollte die Pumpe zunächst mit einem Blindstopfen getestet werden.
Ist sie in diesem Zustand stabil, kann der Prüfling separat in die Fehlersuche einbezogen werden.
Hydraulische Pumpen richtig entlüften
Bei einer hydraulischen Kalibrierung soll der Prüfkreis möglichst vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein.
Flüssigkeiten sind im Vergleich zu Gasen nur sehr gering kompressibel.
Bleibt jedoch eine Luftblase im System zurück, verhält sich dieser Bereich wie eine kleine pneumatische Feder.
Mögliche Folgen sind:
- ungewöhnlich großer Weg des Feinverstellers,
- schwammiges Einstellverhalten,
- langsamer Druckaufbau,
- Druckänderungen nach dem Einstellen,
- schlechte Reproduzierbarkeit.
Besonders häufig bleibt Luft zurück in:
- hochliegenden Schlauchbögen,
- Adaptern,
- großen Innenräumen des Prüflings,
- nicht vollständig gefüllten Leitungen.
Der Prüfkreis sollte deshalb entsprechend der Pumpenanleitung gefüllt und entlüftet werden, bevor mit der eigentlichen Kalibrierung begonnen wird.
Temperatureinflüsse auf die Druckstabilität
Temperatur beeinflusst nicht nur pneumatische Prüfkreise.
Auch bei hydraulischen Systemen verändern sich:
- Dichte des Mediums,
- Volumen des Mediums,
- Volumen von Schlauch und Prüfkomponenten,
- Elastizität von Dichtungen
mit der Temperatur.
Bei einem weitgehend geschlossenen hydraulischen Prüfkreis können daher bereits kleine Temperaturänderungen sichtbare Druckänderungen erzeugen.
Typische Wärmequellen sind:
- Handwärme,
- Sonneneinstrahlung,
- kalte Prüflinge aus einem Lagerraum,
- warme Prozessgeräte,
- schnelle hydraulische Kompression.
Für präzise Kalibrierungen sollten Referenz, Prüfling und Prüfmedium ausreichend Zeit erhalten, sich an die Umgebungsbedingungen anzupassen.
Nach einer größeren Druckänderung sollte außerdem eine angemessene Stabilisierungszeit eingehalten werden.
Höhenunterschied zwischen Referenz und Prüfling
Bei flüssigkeitsgefüllten Prüfkreisen ist die Höhendifferenz zwischen Referenzmessstelle und Prüfling ein realer Druckeinfluss.
Die hydrostatische Druckdifferenz beträgt:
Δp = ρ × g × Δh
.
Dabei ist:
ρ= Dichte des Prüfmediums,g= Erdbeschleunigung,Δh= Höhenunterschied.
Beispiel mit Wasser
Bei ungefähr:
1 m Höhenunterschied
entsteht eine Druckdifferenz von etwa:
0,098 bar
.
Schon:
10 cm
entsprechen damit ungefähr:
9,8 mbar
.
Bei einer hochgenauen Niederdruckkalibrierung ist das keineswegs vernachlässigbar.
Für Öl fällt der Wert entsprechend seiner geringeren Dichte etwas kleiner aus.
Referenz und Prüfling sollten deshalb möglichst auf der vorgesehenen Referenzhöhe angeordnet oder die hydrostatische Höhendifferenz rechnerisch korrigiert werden.
Leckstellen systematisch lokalisieren
Wurde bestätigt, dass tatsächlich eine Leckage vorliegt, sollte sie abschnittsweise lokalisiert werden.
Empfohlene Reihenfolge:
- Pumpe nur mit Referenz und verschlossenem Prüflingsanschluss testen.
- Schlauch ergänzen und am Ende verschließen.
- Adapter einzeln ergänzen.
- Prüfling zuletzt anschließen.
- Nach jedem Schritt denselben Druckpunkt und dieselbe Stabilisierungszeit verwenden.
Bei geeigneten pneumatischen Anwendungen kann eine freigegebene Lecksuchmethode an externen Verbindungen eingesetzt werden.
Dabei ist unbedingt darauf zu achten, dass kein ungeeignetes Prüfmittel:
- in die Kalibrierpumpe,
- in den Referenzsensor,
- in empfindliche Druckanschlüsse
gelangt.
Bei sehr kleinen Leckagen ist eine zeitbasierte Druckabfallprüfung häufig aussagekräftiger.
Beispiel:
Nach der Stabilisierungsphase wird dokumentiert:
p0 = Druck zu Beginn
und nach einer definierten Zeit:
p1 = Druck am Ende
.
Der beobachtete Druckverlust lautet:
Δp = p0 - p1
.
Wichtig ist, dass Temperatur und Prüfaufbau während dieses Vergleichs möglichst konstant bleiben.
Warum Niederdruckmessungen besonders empfindlich sind
Bei kleinen Druckbereichen wirken sich geringe Volumenänderungen besonders deutlich auf den Messwert aus.
Typische Störgrößen sind:
- Bewegung des Schlauchs,
- Berühren eines Schlauchs mit warmer Hand,
- Temperaturänderung der eingeschlossenen Luft,
- geringe Undichtigkeiten,
- Membranbewegungen des Prüflings,
- Luftzug beziehungsweise Änderung des Umgebungsdrucks bei sehr kleinen Relativ- oder Differenzdrücken.
Ein Prüfaufbau, der bei 20 bar vollkommen unauffällig erscheint, kann deshalb bei wenigen Millibar deutlich instabil wirken.
Für sehr kleine Druckbereiche sind speziell dafür ausgelegte Niederdruckquellen und volumenarme Verbindungen meist geeigneter als eine universelle Hochdruck-Handpumpe.
Besonderheiten bei hydraulischem Hochdruck
Bei mehreren hundert bar werden selbst sehr kleine Volumenänderungen relevant.
Elastisch verformen können sich beispielsweise:
- Schlauch,
- Adapter,
- Dichtungen,
- Messzellen,
- Prüflingsgehäuse.
Nach dem ersten Druckaufbau kann daher ein geringer Druckrückgang auftreten, obwohl kein Medium sichtbar austritt.
Das System wird zunächst mechanisch belastet und setzt sich.
Bei einer hydraulischen Hochdruckkalibrierung empfiehlt es sich daher, den Druck kontrolliert anzufahren, eine Stabilisierungszeit abzuwarten und anschließend mit dem Volumen- beziehungsweise Feinregler nachzustellen.
Eine dauerhaft schnelle oder große Druckabnahme ist dagegen weiterhin auf Leckage, Luft im System oder einen technischen Defekt zu untersuchen.
Praxisbeispiel: 20-bar-Transmitter lässt sich nicht stabil kalibrieren
Ein Drucktransmitter mit Messbereich:
0...20 bar
soll pneumatisch mit einer Handprüfpumpe kalibriert werden.
Bei:
15 bar
fällt die Referenzanzeige innerhalb kurzer Zeit auf:
14,8 bar
.
Schritt 1: Stabilisierung abwarten
Der Druck wird erneut erzeugt und anschließend zunächst nicht nachgeregelt.
Der schnelle anfängliche Abfall wird nach kurzer Zeit deutlich langsamer.
Damit ist bereits ein thermischer Anteil wahrscheinlich.
Schritt 2: Pumpe isolieren
Der Transmitter wird entfernt und der Prüflingsanschluss sicher verschlossen.
Der Prüfkreis bleibt nun nach der Stabilisierungsphase nahezu konstant.
Die Pumpe selbst ist damit wahrscheinlich nicht die Hauptursache.
Schritt 3: Schlauch prüfen
Der Schlauch wird separat angeschlossen und am Ende verschlossen.
Auch dieser Aufbau bleibt stabil.
Schritt 4: Prüflingsadapter kontrollieren
Am Adapter des Transmitters wird eine beschädigte Dichtung festgestellt.
Nach Austausch der passenden Dichtung wird der Prüfling erneut angeschlossen.
Schritt 5: Kalibrieren
Der gewünschte Druckpunkt wird grob mit der Pumpe angefahren.
Nach einer kurzen Stabilisierung wird der Prüfpunkt ausschließlich mit der Feinverstellung exakt eingestellt.
Erst danach werden Referenz- und Prüflingswert dokumentiert.
Das Beispiel zeigt, warum:
Druck fällt ab = Pumpe defekt
keine zuverlässige Diagnose ist.
Wann Wartung oder Dichtungstausch sinnvoll ist
Eine Wartung der Pumpe wird wahrscheinlicher, wenn:
- der Druck auch mit Blindstopfen nicht gehalten wird,
- Entlastungs- und Umschaltventile korrekt eingestellt sind,
- externe Adapter und Dichtungen ausgeschlossen wurden,
- der Pumpenhub deutlich an Wirkung verliert,
- der erreichbare Maximaldruck stark abnimmt,
- sichtbare oder hörbare interne Leckage auftritt,
- Dichtungen verhärtet oder beschädigt sind.
Viele professionelle Kalibrierpumpen sind mit dafür vorgesehenen Service- beziehungsweise Dichtungssätzen wartbar.
Dabei sollte ausschließlich das für die konkrete Pumpenausführung vorgesehene Ersatzteilset verwendet werden.
Werkseitig eingestellte oder abgedichtete Baugruppen sollten nicht ohne Freigabe nachgezogen oder zerlegt werden.
Prüf- und Fehlersuchcheck
- Prüfen, ob der beobachtete Druckabfall erst unmittelbar nach dem Pumpen auftritt oder dauerhaft anhält.
- Nach einer größeren Druckänderung ausreichend stabilisieren lassen.
- Feinverstellung vor dem Druckaufbau in eine sinnvolle Mittelstellung bringen.
- Entlastungsventil vollständig und ohne übermäßige Kraft schließen.
- Druck-/Vakuum- beziehungsweise Betriebsartenumschaltung kontrollieren.
- Pumpe zunächst nur mit Referenz und Blindstopfen prüfen.
- Schlauch anschließend separat ergänzen und verschließen.
- Adapter und Dichtstellen einzeln prüfen.
- Prüfling erst zum Schluss wieder anschließen.
- O-Ringe und Dichtungen auf Beschädigung, Verschmutzung und Materialverträglichkeit prüfen.
- Bei hydraulischen Systemen Luft vollständig entfernen.
- Schlauchvolumen und Schlauchelastizität möglichst klein halten.
- Temperaturänderungen von Medium, Pumpe, Prüfling und Referenz berücksichtigen.
- Bei Flüssigkeitskalibrierungen die Höhendifferenz zwischen Referenz und Prüfling beachten.
- Druckverlust immer nach vergleichbarer Stabilisierungszeit beurteilen.
- Interne Pumpenkomponenten nur nach vorgesehener Serviceanleitung warten.
Häufige Fehler
- Sofort von einer Leckage ausgehen: Der Druck fällt zunächst lediglich durch die Abkühlung komprimierter Luft.
- Permanent nachpumpen: Dadurch wird die pneumatische Temperaturstabilisierung immer wieder neu gestartet.
- Entlastungsventil nicht vollständig schließen: Schon ein kleiner Restquerschnitt verursacht kontinuierlichen Druckverlust.
- Ventil mit Gewalt schließen: Nadel oder Ventilsitz können dadurch beschädigt werden.
- Alle Verschraubungen gleichzeitig nachziehen: Die eigentliche Fehlerquelle lässt sich anschließend nicht mehr eindeutig bestimmen.
- Falsches Dichtprinzip verwenden: Parallel- und Kegelgewinde werden ohne passende Dichtung beziehungsweise Abdichtung kombiniert.
- Prüfling nicht ausschließen: Eine Leckage im Prüfling wird fälschlicherweise der Pumpe zugeschrieben.
- Luft im Hydraulikkreis lassen: Der Druck verhält sich schwammig und lässt sich schlecht stabilisieren.
- Feinverstellung bereits am Anschlag: Für das eigentliche Einstellen des Prüfpunktes steht kein Regelweg mehr zur Verfügung.
- Sehr langen Schlauch verwenden: Zusätzliches Volumen und Schlauchexpansion verschlechtern die Regelbarkeit.
- Höhenunterschied ignorieren: Bei Flüssigkeiten entsteht eine reale hydrostatische Druckdifferenz.
- Handwärme unterschätzen: Besonders kleine eingeschlossene Volumina können bereits auf geringe Temperaturänderungen reagieren.
- Werkseitige Verbindungen nachziehen: Abgedichtete Pumpenbaugruppen können dadurch beschädigt werden.
Passende Kalibrierpumpen
Für pneumatische Druck- und Vakuumkalibrierungen bietet sich beispielsweise die Druck PV211 an.
Die Handpumpe ermöglicht:
- pneumatische Druckerzeugung bis 40 bar,
- Vakuumerzeugung bis etwa -900 mbar,
- Druck- und Vakuumbetrieb,
- Feinverstellung des Prüfdrucks,
- kontrollierte Druckentlastung über ein Nadelventil.
Gerade bei der Fehlersuche ist der klar aufgebaute pneumatische Prüfkreis hilfreich. Prüfling, Schlauch und Adapter können schrittweise getrennt werden, um eine externe Leckage von einem Problem innerhalb der Pumpe zu unterscheiden.
Für hydraulische Hochdruckanwendungen steht mit der Druck PV212 eine Lösung für Drücke bis 700 beziehungsweise 1.000 bar zur Verfügung.
Die PV212 verfügt unter anderem über:
- hydraulische Druckerzeugung,
- 100-ml-Reservoir,
- Feinverstellung,
- Betrieb mit geeignetem Mineralöl oder destilliertem Wasser,
- optionale Druckentlastungsventile.
Weitere pneumatische und hydraulische Druckquellen, Referenzmessgeräte und komplette Kalibrierlösungen finden Sie unter Kalibriertechnik bei ICS Schneider.
Fazit
Ein fallender Prüfdruck bedeutet nicht automatisch, dass die Kalibrierpumpe defekt ist.
Bei pneumatischen Systemen kann unmittelbar nach dem Druckaufbau bereits die Abkühlung der komprimierten Luft eine sichtbare Druckänderung verursachen. Dichtungen, Schläuche und Prüflinge können sich zusätzlich mechanisch setzen.
Bleibt der Druckverlust nach ausreichender Stabilisierung bestehen, sollte der Prüfkreis systematisch verkleinert werden. Zuerst wird die Pumpe mit Referenz und Blindstopfen geprüft, anschließend werden Schlauch, Adapter und schließlich der Prüfling ergänzt.
Besondere Aufmerksamkeit verdienen Entlastungsventil, Umschaltfunktion, Dichtungen, Anschlüsse und die interne Rückschlagfunktion der Pumpe.
Bei hydraulischen Prüfungen kommen eine vollständige Entlüftung und die hydrostatische Höhendifferenz hinzu. Schon wenige Zentimeter Höhenunterschied können bei präzisen Niederdruckmessungen relevant sein.
Die zuverlässigste Fehlersuche besteht deshalb nicht darin, möglichst viele Bauteile gleichzeitig nachzuziehen, sondern den Prüfkreis kontrolliert zu vereinfachen und jede mögliche Ursache einzeln zu prüfen.
FAQ: Druckkalibrierpumpe hält den Druck nicht
Warum fällt der Druck direkt nach dem Pumpen ab?
Bei pneumatischen Pumpen erwärmt sich die Luft beim Verdichten. Nach dem Pumpen kühlt sie wieder ab und der Druck sinkt. Auch Dichtungen, Schläuche und andere elastische Bauteile können sich zunächst setzen. Deshalb sollte vor der endgültigen Einstellung eine Stabilisierungszeit eingehalten werden.
Wie erkenne ich, ob die Kalibrierpumpe selbst undicht ist?
Schließen Sie nur das Referenzmessgerät an und verschließen Sie den Prüflingsanschluss mit einem geeigneten Blindstopfen. Bleibt der Druck nach der Stabilisierungsphase stabil, liegt die Ursache wahrscheinlich im Schlauch, Adapter oder Prüfling.
Kann ein nicht vollständig geschlossenes Entlastungsventil den Druckabfall verursachen?
Ja. Bereits eine sehr kleine Öffnung am Entlastungsventil kann zu einem kontinuierlichen Druckverlust führen. Das Ventil sollte entsprechend der Bedienungsanleitung geschlossen, aber nicht mit übermäßiger Kraft angezogen werden.
Warum baut die Handpumpe plötzlich kaum noch Druck auf?
Mögliche Ursachen sind eine falsche Ventilstellung, undichte externe Verbindungen, beschädigte Dichtungen, ein zu großes Prüfvolumen oder eine beeinträchtigte interne Rückschlagfunktion. Der Prüfkreis sollte zunächst möglichst klein aufgebaut werden.
Warum muss eine hydraulische Kalibrierpumpe entlüftet werden?
Eingeschlossene Luft ist wesentlich kompressibler als die Prüf液igkeit. Eine Luftblase wirkt deshalb wie ein elastisches Volumen und führt zu schwammiger Druckeinstellung, größerem Verstellweg und schlechterer Stabilität.
Kann der Prüfschlauch einen Druckabfall verursachen, obwohl er dicht ist?
Ja. Ein flexibler Schlauch kann sich unter Druck geringfügig ausdehnen. Dadurch vergrößert sich das eingeschlossene Volumen und der Druck kann zunächst zurückgehen. Der Effekt nimmt mit Schlauchlänge, Volumen und Prüfdruck zu.
Kann der Prüfling selbst die Ursache sein?
Ja. Ein Prüfling kann undicht sein oder aufgrund von Membranen und größeren Innenvolumina eine zusätzliche Volumenänderung verursachen. Deshalb sollte die Pumpe zunächst ohne Prüfling getestet werden.
Warum ist die Feinverstellung vor dem Pumpen wichtig?
Sie sollte so eingestellt werden, dass nach der Grobdruckerzeugung noch ausreichend Verstellweg zum Erhöhen und Reduzieren des Drucks vorhanden ist. Steht sie bereits am Endanschlag, lässt sich der Prüfpunkt nicht mehr sauber einstellen.
Spielt die Höhe zwischen Referenz und Prüfling eine Rolle?
Bei gasförmigen Prüfmedien ist der Effekt in typischen Prüfaufbauten meist sehr klein. Bei Flüssigkeiten kann er dagegen erheblich sein. Mit Wasser entsprechen 10 cm Höhendifferenz ungefähr 9,8 mbar Druckdifferenz.
Warum verändert sich hydraulischer Druck bei Temperaturänderung?
Prüfmedium, Schlauch, Dichtungen und angeschlossene Bauteile ändern ihr Volumen mit der Temperatur. In einem geschlossenen hydraulischen System können dadurch bereits kleine Temperaturänderungen sichtbare Druckänderungen verursachen.
Wann sollten die Dichtungen einer Handpumpe ersetzt werden?
Wenn externe Leckstellen ausgeschlossen wurden und die Pumpe weiterhin Druck verliert, der Pumpenhub an Wirkung verliert oder Dichtungen sichtbar beschädigt beziehungsweise verhärtet sind, kann ein vorgesehener Service- oder Dichtungssatz erforderlich sein.
Sollte ich interne Pumpenverschraubungen nachziehen?
Nicht ohne entsprechende Herstellerfreigabe. Einige Verbindungen werden werkseitig eingestellt und abgedichtet. Eigenmächtiges Nachziehen oder Zerlegen kann die Dichtstelle beschädigen und einen Service erforderlich machen.