Ein Drucksensor überwacht den Betriebsdruck einer hydraulischen Presse. Er ist über einen MINIMESS-Testpunkt und einen zwei Meter langen Mikrobohrschlauch an den Hydraulikblock angeschlossen. Ursprünglich wurde diese Verbindung für eine vorübergehende Serviceprüfung hergestellt. Da die Messergebnisse plausibel waren, blieb der Sensor dauerhaft angeschlossen und wurde in die Maschinensteuerung integriert.
Mehrere Monate später stellt die Instandhaltung fest, dass der Drucksensor bei schnellen Ventilschaltungen deutlich niedrigere Druckspitzen erfasst als ein zweiter Sensor, der direkt am Hydraulikblock montiert ist. Die stationären Druckwerte stimmen dagegen nahezu überein. Zusätzlich muss der Messschlauch regelmäßig auf Scheuerstellen, Knicke und Beschädigungen untersucht werden.
Ist die direkte Sensormontage grundsätzlich besser? Sollte ein MINIMESS-Anschluss nur für vorübergehende Messungen verwendet werden? Oder kann ein dauerhaft angeschlossener Mikrobohrschlauch in bestimmten Anwendungen sogar Vorteile bieten?
Diese Fragen sind für Hydraulikaggregate, mobile Arbeitsmaschinen, Prüfstände, Pumpenanlagen und die industrielle Zustandsüberwachung von großer Bedeutung. Drucksensoren werden zunehmend nicht nur bei Wartungsarbeiten eingesetzt, sondern dauerhaft zur Prozessüberwachung, zur Aufzeichnung von Lastzyklen oder zur frühzeitigen Erkennung von Maschinenproblemen.
Für die hydraulische Anbindung stehen grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Bei einer Direktmontage wird der Sensor mit seinem Prozessanschluss unmittelbar in eine geeignete Druckmessbohrung oder einen hierfür vorgesehenen Anschlussblock eingeschraubt. Die druckübertragende Verbindung zwischen Prozess und Sensormembran ist dabei vergleichsweise kurz.
Bei der Messung über MINIMESS wird ein selbstschließender Testpunkt in die Hydraulikanlage eingebaut. Über einen passenden Anschluss kann anschließend ein Druckmessgerät oder eine Mikrobohrschlauchleitung verbunden werden. Der Sensor kann dadurch räumlich getrennt vom eigentlichen Prozessanschluss montiert werden.
Diese räumliche Trennung besitzt erhebliche Vorteile. Der Sensor kann beispielsweise außerhalb eines heißen, stark vibrierenden oder schlecht zugänglichen Maschinenbereichs positioniert werden. Außerdem kann ein vorhandener MINIMESS-Testpunkt genutzt werden, ohne die Hydraulikleitung für einen neuen Sensoranschluss grundsätzlich umbauen zu müssen.
Gleichzeitig entstehen zusätzliche technische Anforderungen. Der Mikrobohrschlauch ist eine eigenständige drucktragende Komponente. Seine zulässige Druck- und Temperaturbelastung, seine Lebensdauer, die Anschlussarmaturen und die verwendeten Dichtungen müssen zur Anwendung passen. Auch die mechanische Führung muss dauerhaft gegen Knicken, Scheuern, Zug und unerwünschte Bewegungen geschützt sein.
Eine weitere Besonderheit betrifft das dynamische Verhalten. Bei langsam veränderlichem oder konstantem Druck kann sich über eine geeignete gefüllte Messleitung nach ausreichender Stabilisierung praktisch derselbe Druck einstellen wie am Prozessanschluss. Bei schnellen Druckänderungen können dagegen Schlauchlänge, Innendurchmesser, Schlauchelastizität, Ölviskosität und eingeschlossene Gasvolumina die Druckübertragung verändern.
Das bedeutet nicht automatisch, dass der am Schlauchende montierte Drucksensor ungenau ist. Er kann den tatsächlich an seiner Sensormembran anliegenden Druck sehr präzise messen. Dieser Druck muss bei schnellen Vorgängen jedoch nicht zeitgleich und betragsgleich mit dem Druck direkt am Hydraulikblock sein.
Hinzu kommt ein wichtiger Unterschied zwischen einem dauerhaft eingebauten MINIMESS-Testpunkt und einer dauerhaft angeschlossenen Schlauchleitung. Der geschlossene Testpunkt dient als vorbereiteter Servicezugang. Bleibt ein Schlauch angeschlossen, ist das Kupplungsventil entsprechend seiner Konstruktion betätigt und der gesamte Messschlauch steht im normalen Betrieb unter den jeweiligen Druckbedingungen.
Für eine dauerhafte Messstelle müssen daher nicht nur der Drucksensor, sondern auch Testpunkt, Schlauch, Armaturen, Dichtungen, Befestigungen und elektrische Signalübertragung als vollständiges System betrachtet werden.
Dieser Fachbeitrag vergleicht die Direktmontage eines Drucksensors mit einer dauerhaften Anbindung über MINIMESS-Kupplung und Mikrobohrschlauch. Er erläutert Kupplungsprinzip, Druckgrenzen, Dichtungswerkstoffe, Schlauchführung, Schwingungsverhalten, Messdynamik, Dichtheit und Wartungsaufwand.
Ein ausführliches Rechenbeispiel zeigt, wie sich Schlauchlänge und Innendurchmesser auf das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen auswirken, welche hydrostatische Druckabweichung durch unterschiedliche Einbauhöhen entstehen kann und weshalb ein dynamischer Druckimpuls am Schlauchende möglicherweise verändert erscheint.
Darüber hinaus werden die fachgerechte Installation, Diagnose, Sicherheitsanforderungen, Kalibrierung und geeignete MINIMESS-Komponenten sowie Drucksensoren aus dem ICS-Sortiment beschrieben.
Inhaltsverzeichnis
- Messaufgabe und Entscheidung zwischen MINIMESS und Direktmontage
- Die unterschiedlichen Anschlussvarianten verstehen
- Funktionsprinzip eines MINIMESS-Testpunkts
- Direktmontage und dauerhaften MINIMESS-Anschluss vergleichen
- Statische und dynamische Druckmessung unterscheiden
- Betriebsdruck, Druckspitzen und Druckwechselbelastung
- Mikrobohrschlauch, Nennweite und Schlauchlänge auswählen
- Praxisbeispiel: Schlauchvolumen, Höhendifferenz und Messdynamik berechnen
- Mediumtemperatur, Umgebungstemperatur und thermische Entkopplung
- Dichtungswerkstoffe, Anschlussgewinde und Medienverträglichkeit
- Direktmontage und Schlauchmontage mechanisch richtig ausführen
- Einbauhöhe, Entlüftung und eingeschlossene Gasvolumina
- Vibrationen, Maschinenbewegungen und mechanische Entlastung
- Schnelle Druckspitzen, Pulsationen und Messbandbreite bewerten
- Dichtstellen, Schlauchalterung und langfristige Betriebssicherheit
- Drucksensor, Messsignal und Condition Monitoring
- Kalibrierung und Überprüfung der vollständigen Messkette
- Wartungsaufwand, Nachrüstung und Wirtschaftlichkeit
- Hydraulische Sicherheit, Schutzmaßnahmen und Regelwerke
- Systematischer Prüf- und Inbetriebnahmeablauf
- Typische Fehlerbilder und gezielte Diagnose
- Passende ICS-Produkte und Anschlusslösungen
- Fazit: Anschlussart nach Messaufgabe und Betriebsbedingungen auswählen
- Häufig gestellte Fragen zu MINIMESS und direkter Sensormontage
1. Messaufgabe und Entscheidung zwischen MINIMESS und Direktmontage
Die geeignete Anschlussart eines Drucksensors ergibt sich nicht allein aus dem vorhandenen Prozessgewinde oder dem maximalen Betriebsdruck.
Entscheidend ist zunächst, welche Druckinformation die Anlage benötigt und unter welchen Bedingungen die Messung dauerhaft erfolgen soll.
1.1 Stationärer Betriebsdruck
Soll ein weitgehend konstanter hydraulischer Betriebsdruck überwacht werden, kann sowohl eine geeignete Direktmontage als auch eine fachgerecht ausgeführte MINIMESS-Anbindung sinnvoll sein.
Bei einer vollständig gefüllten und ausreichend stabilisierten Messleitung ist der Druck am Sensor im Idealfall praktisch gleich dem Prozessdruck, sofern hydrostatische Unterschiede und andere Einflussgrößen berücksichtigt werden.
Der zusätzliche Schlauch verursacht dann nicht automatisch einen dauerhaften dynamischen Druckverlust, da für die reine statische Messung kein kontinuierlicher Volumenstrom erforderlich ist.
1.2 Langsam veränderlicher Druck
Bei langsamen Druckänderungen kann eine Mikrobohrleitung die Messung ebenfalls ausreichend übertragen.
Ob eine relevante Verzögerung entsteht, hängt von Schlauchlänge, Innendurchmesser, Viskosität und dem angeschlossenen Sensorvolumen ab.
Die erforderliche Ansprechzeit muss daher zur tatsächlichen Messaufgabe passen.
1.3 Schnelle Druckereignisse
Sollen kurze Druckspitzen, Ventilschaltvorgänge oder hochfrequente Pulsationen erfasst werden, gewinnt die dynamische Übertragung zwischen Prozess und Sensor erheblich an Bedeutung.
Eine möglichst kurze, geeignete Druckanbindung kann dann Vorteile bieten.
Das bedeutet allerdings nicht, dass ein direkt montierter Sensor automatisch jede beliebig schnelle Druckspitze richtig erfasst. Auch seine eigene Bandbreite, die Messbohrung und die nachgeschaltete Datenerfassung müssen geeignet sein.
1.4 Dauerhafte Maschinenüberwachung
Bei einer dauerhaften Überwachung können Sensoren über Monate oder Jahre mit einer SPS, einer Messwerterfassung oder einem Condition-Monitoring-System verbunden sein.
In diesem Fall müssen zusätzlich die langfristige Dichtheit, die Befestigung, die Leitungsausführung und ein geeigneter Wartungsplan berücksichtigt werden.
1.5 Servicefreundliche Nachrüstung
Bei bestehenden Hydraulikanlagen ist häufig bereits ein MINIMESS-Testpunkt vorhanden.
Eine geeignete Sensormesskette kann unter Beachtung der Herstellervorgaben daran angeschlossen werden, ohne eine neue Druckmessbohrung in den Hydraulikblock einbringen zu müssen.
Das kann insbesondere bei Maschinen mit begrenztem Bauraum oder hohen Stillstandskosten vorteilhaft sein.
1.6 Zentrale Auswahlfrage
Die wichtigste Frage lautet deshalb nicht, welche Anschlussart grundsätzlich besser ist, sondern welche Lösung die benötigte Messqualität über die vorgesehene Einsatzdauer unter sicheren Betriebsbedingungen gewährleistet.
2. Die unterschiedlichen Anschlussvarianten verstehen
In der Praxis werden mehrere Bauformen und Anschlusskonzepte häufig unter dem Begriff Drucksensoranschluss zusammengefasst.
Für die technische Bewertung müssen sie getrennt betrachtet werden.
2.1 Direkte Einschraubmontage
Bei der Direktmontage wird der Drucksensor unmittelbar in eine geeignete Druckmessbohrung oder ein vorgesehenes Anschlussstück eingeschraubt.
Der Prozessdruck gelangt über den kurzen internen Druckkanal zur Sensormembran.
Die hydraulische Anbindung ist vergleichsweise kompakt.
Dies kann für schnelle Messvorgänge und für eine geringe Anzahl zusätzlicher drucktragender Verbindungselemente vorteilhaft sein.
2.2 Sensor über einen MINIMESS-Mikrobohrschlauch
Bei dieser Variante ist ein MINIMESS-Testpunkt fest mit dem Hydrauliksystem verbunden.
Ein passender Messschlauch wird an den Testpunkt angeschlossen und führt zu einem räumlich getrennt montierten Drucksensor.
Der Schlauch überträgt den Druck zwischen Prozessanschluss und Sensor.
Seine Länge kann entsprechend der vorgesehenen Anwendung gewählt werden, sofern die technische Eignung der gesamten Schlauchleitung gewährleistet ist.
2.3 Drucksensor über einen kurzen Direktadapter am Testpunkt
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Sensor mit einem geeigneten Adapter direkt oder sehr kurz an einen MINIMESS-Testpunkt anzuschließen.
Dadurch kann das Volumen der zusätzlichen Verbindung kleiner ausfallen als bei einem längeren Messschlauch.
Allerdings entstehen weiterhin zusätzliche Verbindungselemente und gegebenenfalls eine mechanische Hebelbelastung des Testpunkts.
Ob diese Lösung zulässig ist, muss anhand der konkreten Kupplung, des Adapters und der Sensorbauform geprüft werden.
2.4 Fest integrierter Serviceanschluss ohne angeschlossenen Sensor
Ein geschlossener MINIMESS-Testpunkt kann dauerhaft in einer Anlage verbleiben und für spätere Serviceprüfungen genutzt werden.
Solange kein Anschlussgerät angekuppelt ist, übernimmt das vorgesehene Rückschlag- beziehungsweise Absperrelement die entsprechende Abschlussfunktion.
Dies ist eine andere Betriebssituation als ein ständig mit dem System verbundener Messschlauch.
2.5 Fest angeschlossener Sensor mit zusätzlichem Servicepunkt
Für anspruchsvolle Anlagen kann es sinnvoll sein, einen Drucksensor direkt zu montieren und zusätzlich einen separaten MINIMESS-Testpunkt für Wartung und Referenzmessungen vorzusehen.
Damit lassen sich die Anforderungen einer dauerhaft installierten Messung und einer servicefreundlichen Überprüfung voneinander trennen.
Ein zusätzlicher Serviceanschluss muss allerdings ebenfalls drucktechnisch und sicherheitstechnisch geeignet ausgeführt sein.
3. Funktionsprinzip eines MINIMESS-Testpunkts
MINIMESS ist ein bekanntes Messkupplungssystem für den Zugang zu druckführenden fluidischen Anlagen.
Entsprechende Testpunkte werden insbesondere in der Mobil- und Industriehydraulik eingesetzt.
3.1 Mechanisch betätigtes Rückschlagventil
Ein klassischer MINIMESS-Testpunkt enthält ein mechanisch betätigbares Absperr- beziehungsweise Rückschlagelement.
Ohne angeschlossenes Gegenstück ist der vorgesehene Messanschluss geschlossen.
Beim Verbinden mit einem passenden Anschlusselement kann das Ventil mechanisch geöffnet werden.
Dadurch wird der Druckzugang für das angeschlossene Messgerät hergestellt.
3.2 Anschluss unter Druck
Geeignete MINIMESS-Ausführungen sind für das Anschließen unter Systemdruck vorgesehen.
Diese Eigenschaft macht sie für Service- und Diagnosearbeiten besonders interessant.
Die zulässigen Bedingungen zum Kuppeln oder Trennen sind jedoch von der konkreten Baureihe, dem Druck, dem Medium und den Herstelleranweisungen abhängig.
Die grundsätzliche Möglichkeit des Kuppelns unter Druck ist keine pauschale Freigabe für beliebige Anschlussgeräte, Kupplungskombinationen oder Betriebszustände.
3.3 Dichtprinzip
MINIMESS-Systeme verwenden je nach Bauform geeignete Dicht- und Ventilkonstruktionen.
Elastomerdichtungen können eine leckagearme Verbindung ermöglichen.
Für den langfristigen Betrieb sind insbesondere die verwendeten Dichtungswerkstoffe, die Temperatur und die chemische Medienverträglichkeit zu beachten.
3.4 Verschiedene Kupplungsreihen
Im industriellen Einsatz sind unter anderem die MINIMESS-Reihen 1215, 1615, 1620 und 1604 verbreitet.
Diese Reihen unterscheiden sich in der Anschlussgeometrie und teilweise im vorgesehenen Durchflussquerschnitt.
Die konkrete Reihe muss eindeutig identifiziert werden.
Ein ähnlich aussehendes Gewinde bedeutet nicht automatisch, dass zwei Kupplungssysteme miteinander kompatibel sind.
3.5 Dauerhaft angeschlossene Messleitung
Wird ein Messschlauch dauerhaft angekuppelt, muss die gesamte Verbindung für den Dauerbetrieb geeignet sein.
Der angeschlossene Schlauch kann dann nicht so betrachtet werden, als wäre der geschlossene Testpunkt die einzige drucktragende Systemgrenze.
Die Schlauchleitung und sämtliche Verbindungselemente gehören zur unter Druck stehenden Messanordnung.
3.6 Testpunkt als Serviceelement
Ein dauerhaft installierter Testpunkt ermöglicht es, bei geeigneten Betriebsbedingungen Prüfgeräte, Manometer oder Drucksensoren für Servicearbeiten anzuschließen.
Seine Hauptstärke ist die flexible Zugänglichkeit zum bestehenden Hydrauliksystem.
Für eine permanente Messaufgabe muss zusätzlich geprüft werden, ob eine fest angeschlossene Sensorkette die bessere Gesamtlösung darstellt.
4. Direktmontage und dauerhaften MINIMESS-Anschluss vergleichen
Beide Anschlussvarianten besitzen technische Vorteile. Die geeignete Ausführung hängt insbesondere von der geforderten Messdynamik, der mechanischen Umgebung und dem Wartungskonzept ab.
| Kriterium | Direktmontage | MINIMESS mit Mikrobohrschlauch |
|---|---|---|
| Hydraulische Verbindung | Kurzer Druckweg zwischen Prozess und Sensor | Zusätzlicher Testpunkt, Schlauch und Anschlussarmaturen |
| Messdynamik | Häufig günstiger bei schnellen Druckereignissen, sofern Messbohrung und Sensor geeignet sind | Schlauch und eingeschlossenes Volumen können Druckspitzen verändern |
| Statischer Druck | Direkte Übertragung zum Sensor | Nach ausreichender Stabilisierung grundsätzlich gut übertragbar; Höhen- und Füllungseinfluss beachten |
| Mechanische Vibrationen | Sensor kann unmittelbar den Schwingungen des Hydraulikblocks ausgesetzt sein | Räumlich getrennte und gut befestigte Sensormontage kann Vibrationsbelastung reduzieren |
| Hohe Prozesstemperaturen | Sensor wird stärker durch die Prozessanschlussumgebung belastet | Geeignete Messleitung kann räumliche thermische Trennung ermöglichen |
| Bauraum | Ausreichender Platz für das Sensorgehäuse erforderlich | Kompakter Testpunkt am Hydraulikblock; Sensor kann an anderer Stelle sitzen |
| Dichtstellen | Häufig weniger zusätzliche Verbindungsstellen | Zusätzliche Kupplungs-, Schlauch- und Adapterverbindungen |
| Wartung | Ausbau kann aufwendiger sein und geeignete Druckfreischaltung erfordern | Servicefreundlicher Anschluss, aber Schlauch und Kupplung müssen zusätzlich geprüft werden |
| Schlauchalterung | Kein zusätzlicher flexibler Messschlauch erforderlich | Schlauch besitzt eigene Alterungs- und Inspektionsanforderungen |
| Nachrüstung | Geeigneter direkter Prozessanschluss muss vorhanden sein | Vorhandene MINIMESS-Testpunkte können genutzt werden |
| Bewegliche Maschinenbereiche | Sensor bewegt sich gegebenenfalls mit dem Montageblock | Flexible Verbindung möglich, aber Bewegungsweg und Ermüdung müssen geprüft werden |
| Leckagerisiko | Abhängig von Sensoranschluss und Dichtung | Zusätzliche potenzielle Leckstellen und Schlauchversagensrisiken |
| Condition Monitoring | Besonders interessant für schnelle Druckverläufe und kompakte Dauermessstellen | Interessant für flexible Nachrüstung und entfernt montierte Sensoren |
| Wirtschaftlichkeit | Weniger zusätzliche Hydraulikkomponenten, aber gegebenenfalls aufwendigerer Einbau | Geringerer Umbauaufwand möglich, dafür zusätzliche Komponenten und Wartung |
4.1 Keine pauschale Rangfolge
Die Direktmontage ist nicht unter sämtlichen Bedingungen besser.
Bei einem heißen Hydraulikblock mit starken Vibrationen kann ein entfernt montierter Sensor über eine geeignete Druckleitung technisch günstiger sein.
Bei einer hochdynamischen Messaufgabe kann dagegen die direkte Druckanbindung die bessere Messqualität ermöglichen.
4.2 Die vollständige Messkette entscheidet
Für eine zuverlässige Entscheidung müssen nicht nur die mechanischen Anschlüsse, sondern auch der Drucksensor, die Signalverarbeitung und der tatsächliche Prozess berücksichtigt werden.
Ein gut ausgelegter MINIMESS-Aufbau kann für seine vorgesehene Anwendung zuverlässiger sein als ein ungeeignet direkt montierter Sensor.
5. Statische und dynamische Druckmessung unterscheiden
Bei der Bewertung von MINIMESS-Messschläuchen muss zwischen einem stationären Druckzustand und einem zeitlich veränderlichen Drucksignal unterschieden werden.
5.1 Statischer Druckausgleich
Wenn die Messleitung vollständig mit einem geeigneten Medium gefüllt ist und keine relevante Strömung stattfindet, stellt sich nach ausreichender Zeit ein Druckgleichgewicht ein.
Unter Berücksichtigung der Einbauhöhe kann der am Sensor gemessene Druck dann dem Prozessdruck entsprechen.
Eine lange Messleitung bedeutet deshalb nicht automatisch, dass ein konstanter Druck dauerhaft zu niedrig angezeigt wird.
5.2 Druckübertragung bei langsamen Änderungen
Bei langsam veränderlichen Druckbedingungen besitzt die Messleitung ausreichend Zeit, dem Prozessdruck zu folgen.
Ob eine relevante Verzögerung entsteht, hängt von der vollständigen hydraulischen Übertragungsfunktion ab.
5.3 Druckübertragung bei schnellen Änderungen
Bei einem schnellen Druckanstieg muss das Signal durch Testpunkt, Schlauch, Anschlüsse und eingeschlossenes Fluidvolumen übertragen werden.
Diese Komponenten besitzen eine endliche hydraulische Nachgiebigkeit, einen Strömungswiderstand und eine Fluidträgheit.
Dadurch kann der Druckverlauf am Sensor von dem am Prozessanschluss abweichen.
5.4 Hydraulischer Widerstand
Ein kleiner Innendurchmesser kann bei erforderlicher Fluidbewegung einen hohen hydraulischen Widerstand erzeugen.
Dieser beeinflusst insbesondere die Übertragung zeitlich veränderlicher Drucksignale.
5.5 Kompressibilität und Schlauchelastizität
Hydrauliköl besitzt eine endliche Kompressibilität. Auch die Schlauchwand kann unter Druck geringfügig nachgeben.
Beide Effekte tragen zum Speicherverhalten der Messleitung bei.
Zusätzliche Gasblasen können die Nachgiebigkeit stark erhöhen.
5.6 Fluidträgheit und Resonanz
Die Flüssigkeitssäule besitzt eine Masse, die bei schnellen Druckänderungen beschleunigt wird.
Je nach System können Druckwellen, Resonanzen und Nachschwingvorgänge auftreten.
Ein Messschlauch wirkt deshalb nicht in jedem Fall wie ein einfacher Tiefpass.
5.7 Konsequenz für die Sensorauswahl
Die benötigte Messdynamik muss vor der Auswahl von Sensor und Schlauchleitung festgelegt werden.
Eine statisch sehr genaue Messkette ist nicht automatisch für die quantitative Erfassung kurzer Druckspitzen geeignet.
6. Betriebsdruck, Druckspitzen und Druckwechselbelastung
Die zulässige Druckbelastung einer MINIMESS-Anordnung ergibt sich aus den Spezifikationen sämtlicher drucktragender Komponenten.
6.1 Betriebsdruck
Der zulässige Betriebsdruck muss für Testpunkt, Schlauch, Armaturen, Adapter und Drucksensor geeignet sein.
Maßgeblich ist die jeweils niedrigste zulässige Grenze innerhalb der vollständigen drucktragenden Messkette.
6.2 MINIMESS-Druckbereiche
Für geeignete Standardausführungen von MINIMESS-Testpunkten und DN2-Mikrobohrschläuchen sind Betriebsdrücke bis 630 bar verfügbar.
Andere Schlauchvarianten besitzen geringere Betriebsdruckgrenzen.
Beispielsweise werden DN4-Ausführungen in unterschiedlichen Druckklassen angeboten.
Die Druckangabe einer Produktfamilie darf nicht als pauschale Freigabe jeder Kombination verstanden werden.
6.3 Druckspitzen
Der kurzzeitig auftretende maximale Prozessdruck kann deutlich höher als der normale Betriebsdruck sein.
Bei der Auswahl der drucktragenden Bauteile müssen diese möglichen Belastungen berücksichtigt werden.
Eine hohe Berstdruckangabe ist keine Freigabe, den zulässigen Betriebsdruck regelmäßig zu überschreiten.
6.4 Dynamische Belastung
Hydraulische Messschläuche können bei pulsierender Druckbelastung anderen Beanspruchungen ausgesetzt sein als bei überwiegend statischer Verwendung.
Für bestimmte Schlauchvarianten unterscheiden Hersteller deshalb die zulässigen Druckbedingungen nach Anwendung und Belastungsart.
Für eine dauerhafte pulsierende Anwendung muss die dafür geltende Spezifikation der gewählten Konfektion geprüft werden.
6.5 Druckanstiegsrate
Bei schnellen hydraulischen Vorgängen kann auch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs relevant sein.
Ein Schlauch, dessen maximaler Betriebsdruck ausreichend erscheint, ist nicht automatisch für jede beliebige Druckanstiegsrate geeignet.
Die entsprechenden Herstellergrenzen müssen eingehalten werden.
6.6 Temperaturabhängigkeit
Der zulässige Druck einer Schlauchleitung kann von der Temperatur und der verwendeten Materialkombination abhängen.
Ein höher temperaturbeständiger Dichtungswerkstoff allein erhöht nicht automatisch die zulässige Temperatur oder Druckfestigkeit des gesamten Schlauchsystems.
6.7 Sicherheit im Dauerbetrieb
Für eine dauerhafte Installation müssen sämtliche maximal zu erwartenden Betriebszustände einschließlich Lastwechseln, Pulsationen und Temperaturänderungen berücksichtigt werden.
7. Mikrobohrschlauch, Nennweite und Schlauchlänge auswählen
MINIMESS-Messschläuche sind in verschiedenen Nennweiten, Werkstoffen und Druckklassen erhältlich.
Für die Messaufgabe sind vor allem der tatsächliche Innendurchmesser, die Leitungslänge und die mechanischen Eigenschaften relevant.
7.1 DN2-Mikrobohrschläuche
DN2-Messschläuche besitzen typischerweise einen Innendurchmesser von ungefähr 2 mm.
Sie ermöglichen eine kompakte Druckanbindung mit geringem eingeschlossenem Flüssigkeitsvolumen.
Bei geeigneten Ausführungen stehen Betriebsdruckklassen bis 630 bar zur Verfügung.
Der kleine Innendurchmesser kann allerdings die dynamische Druckübertragung beeinflussen.
7.2 DN4-Messschläuche
DN4-Ausführungen besitzen einen größeren Innendurchmesser, typischerweise ungefähr 4 mm.
Dadurch vergrößert sich bei gleicher Schlauchlänge das eingeschlossene Fluidvolumen.
Gleichzeitig verändert sich der hydraulische Widerstand.
Ob DN4 dynamisch günstiger ist, hängt vom gesamten System einschließlich Schlauchelasticität, Fluidvolumen und Sensoranschluss ab.
7.3 Schlauchlänge
Für schnelle Druckmessungen ist eine möglichst kurze hydraulische Verbindung häufig vorteilhaft.
Die erforderliche Länge muss jedoch ausreichend Reserve für die vorgesehene Montage, den zulässigen Biegeradius und eventuelle Maschinenbewegungen besitzen.
Eine zu kurz ausgeführte Leitung kann mechanisch stärker belastet werden als eine fachgerecht verlegte längere Leitung.
7.4 Innendurchmesser
Der Innendurchmesser beeinflusst das Flüssigkeitsvolumen und den hydraulischen Widerstand.
Eine Verdopplung des Innendurchmessers vervierfacht bei gleicher Länge das geometrische Leitungsvolumen.
Die Wirkung auf die Messdynamik lässt sich jedoch nicht ausschließlich aus dem Volumen ableiten.
7.5 Totvolumen der Armaturen
Adapter, Kupplungen und Sensoranschlüsse können zusätzliche kleine Flüssigkeitsvolumina enthalten.
Diese Volumina müssen bei anspruchsvollen dynamischen Messungen mit betrachtet werden.
7.6 Schutz gegen Knicken
Der zulässige Mindestbiegeradius muss eingehalten werden.
Eine Unterschreitung kann die Schlauchstruktur beschädigen und die Betriebssicherheit beeinträchtigen.
7.7 Schlauchkonfektion
Die richtige Schlauchleitung wird aus Schlauchmaterial, Nennweite, Länge und passenden Endarmaturen zusammengestellt.
Bei einer dauerhaft montierten Messstelle muss die fertige Konfektion einschließlich sämtlicher Anschlüsse für die Einsatzbedingungen geeignet sein.
8. Praxisbeispiel: Schlauchvolumen, Höhendifferenz und Messdynamik berechnen
Ein Hydraulikaggregat besitzt einen normalen Betriebsdruck von 120 bar.
Ein Drucksensor soll entweder direkt am Hydraulikblock oder über einen zwei Meter langen MINIMESS-Mikrobohrschlauch angeschlossen werden.
Der entfernt montierte Sensor befindet sich oberhalb des Hydraulikblocks.
Zusätzlich sollen kurzfristige Druckspitzen untersucht werden.
Das folgende Rechenbeispiel betrachtet drei voneinander zu unterscheidende Einflüsse:
- Das eingeschlossene geometrische Volumen der Messleitung.
- Die hydrostatische Druckabweichung durch unterschiedliche Einbauhöhen.
- Eine vereinfachte dynamische Druckübertragung bei einem kurzen Druckimpuls.
8.1 Ausgangsdaten und Annahmen
Für das Beispiel gelten folgende ausdrücklich frei gewählte Annahmen:
- Normaler hydraulischer Betriebsdruck: 120 bar.
- Maximaler Druck während eines hypothetischen Impulses: 200 bar.
- Impulsdauer: 40 ms.
- Messschlauchlänge: 2,0 m.
- Erster Schlauch: Innendurchmesser 2,0 mm.
- Zweiter Schlauch: Innendurchmesser 4,0 mm.
- Hydrauliköldichte: 850 kg/m³.
- Vertikaler Höhenunterschied zwischen Prozessanschluss und Sensor: 0,75 m.
- Der Sensor befindet sich oberhalb des Prozessanschlusses.
- Die Messleitung ist vollständig mit Öl gefüllt.
- Für die vereinfachte Dynamik wird eine frei gewählte Zeitkonstante von 80 ms angenommen.
- Keine zusätzlichen Gasblasen im idealisierten Grundfall.
Alle Zahlen sind Modellannahmen. Sie sind keine zugesicherten technischen Eigenschaften eines bestimmten MINIMESS-Schlauchs oder Drucksensors.
8.2 Volumen einer zylindrischen Messleitung
Das geometrische Innenvolumen einer geraden zylindrischen Leitung berechnet sich aus:
V = π · d² / 4 · L
Dabei bezeichnet:
- V das geometrische Innenvolumen.
- d den tatsächlichen Innendurchmesser.
- L die Länge der Leitung.
8.3 Schlauchvolumen bei DN2
Für einen angenommenen Innendurchmesser von 2,0 mm gilt:
d = 0,002 m
L = 2,0 m
Damit:
VDN2 = π · (0,002 m)² / 4 · 2,0 m
VDN2 ≈ 0,000006283 m³
Umgerechnet in Milliliter:
VDN2 ≈ 6,28 ml
Der zwei Meter lange DN2-Mikrobohrschlauch enthält bei diesem vereinfachten geometrischen Modell ungefähr 6,28 ml Öl.
8.4 Schlauchvolumen bei DN4
Für einen angenommenen Innendurchmesser von 4,0 mm ergibt sich:
d = 0,004 m
VDN4 = π · (0,004 m)² / 4 · 2,0 m
VDN4 ≈ 0,000025133 m³
Umgerechnet:
VDN4 ≈ 25,13 ml
8.5 Vergleich der Volumina
Das Volumenverhältnis beträgt:
VDN4 / VDN2 = 25,13 / 6,28
VDN4 / VDN2 ≈ 4
Ein Schlauch mit 4 mm Innendurchmesser enthält bei gleicher Länge ungefähr die vierfache Flüssigkeitsmenge gegenüber einem Schlauch mit 2 mm Innendurchmesser.
Diese Volumenvergrößerung bedeutet nicht automatisch eine vierfach größere Messverzögerung.
Für das tatsächliche dynamische Verhalten sind zusätzlich der hydraulische Widerstand, die Fluidträgheit, die Schlauchelastizität und das angeschlossene Sensorvolumen entscheidend.
8.6 Hydrostatischen Druckunterschied berechnen
Der Druck in einer ruhenden Flüssigkeit verändert sich mit der Höhe.
Für eine vollständig gefüllte Leitung gilt:
Δph = ρ · g · Δh
Dabei bezeichnet:
- ρ die Flüssigkeitsdichte.
- g die Erdbeschleunigung.
- Δh den vertikalen Höhenunterschied.
Mit den Beispielwerten:
ρ = 850 kg/m³
g = 9,81 m/s²
Δh = 0,75 m
folgt:
Δph = 850 · 9,81 · 0,75 Pa
Δph ≈ 6.254 Pa
Dies entspricht:
Δph ≈ 0,0625 bar = 62,5 mbar
8.7 Bedeutung der Einbauhöhe
Da sich der Drucksensor im Beispiel 0,75 m oberhalb des Prozessanschlusses befindet, liegt sein statischer Druck bei einer ruhenden, vollständig mit Öl gefüllten Leitung näherungsweise 0,0625 bar unter dem Druck am Hydraulikblock.
Bei einem Druck von 120,00 bar am Prozessanschluss ergibt sich damit:
pSensor ≈ 119,9375 bar
Für die meisten Hydraulikanwendungen mit sehr großen Druckmessbereichen kann dieser Unterschied vergleichsweise klein sein.
Bei kleinen Druckmessbereichen kann er dagegen relevant werden.
8.8 Bedeutung bei einem Messbereich von 0 bis 10 bar
Würde dieselbe Höhendifferenz bei einer geeigneten Messstelle mit einem Messbereich von 0 bis 10 bar auftreten, entspräche der hydrostatische Unterschied bezogen auf den Skalenendwert:
ε = 0,0625 bar / 10 bar · 100 %
ε ≈ 0,625 % FS
Ein Höhenunterschied, der bei einer Hochdruckmessung kaum auffällt, kann bei einem kleinen Druckmessbereich somit einen erheblichen Anteil der zulässigen Messabweichung ausmachen.
8.9 Dynamische Druckspitze
Nun wird angenommen, dass der Prozessdruck kurzfristig von 120 auf 200 bar steigt.
Die Höhe des Druckimpulses beträgt:
Δp = 200 bar – 120 bar
Δp = 80 bar
Die angenommene Impulsdauer beträgt 40 ms.
8.10 Vereinfachtes dynamisches Modell
Nur zur Veranschaulichung wird eine lineare Übertragungsfunktion erster Ordnung angenommen.
Die Antwort auf einen Drucksprung lautet dann näherungsweise:
pSensor(t) = p0 + Δp · (1 – e-t/τ)
Mit:
p0 = 120 bar
Δp = 80 bar
t = 0,040 s
τ = 0,080 s
ergibt sich:
pSensor(0,040) = 120 + 80 · (1 – e-0,5)
Da e-0,5 ungefähr 0,6065 beträgt:
pSensor(0,040) ≈ 120 + 80 · 0,3935
pSensor(0,040) ≈ 151,48 bar
Obwohl der Prozessdruck im angenommenen Modell während des Impulses 200 bar erreicht, beträgt die verzögerte Sensorantwort bis zum Ende des 40-ms-Impulses nur ungefähr 151,48 bar.
Die vereinfachte dynamische Differenz beträgt:
200 bar – 151,48 bar = 48,52 bar
8.11 Physikalische Einordnung
Diese Berechnung dient ausschließlich dazu, den möglichen Einfluss einer verzögerten Druckübertragung zu illustrieren.
Die angesetzte Zeitkonstante von 80 ms ist frei gewählt und wurde nicht aus den Eigenschaften eines realen MINIMESS-Schlauchs ermittelt.
Für eine reale Messleitung können zusätzlich Druckwellen, Resonanzen und weitere dynamische Effekte auftreten.
Auch die hydrostatische Druckdifferenz wurde bei diesem separaten dynamischen Modell bewusst nicht einbezogen, um den zeitabhängigen Effekt isoliert darzustellen.
| Berechnungsgröße | Annahme oder Formel | Ergebnis |
|---|---|---|
| Normaler Betriebsdruck | Frei gewählter Prozesswert | 120 bar |
| Schlauchlänge | Frei gewählter Beispielwert | 2,0 m |
| Innendurchmesser DN2 | 2,0 mm angenommen | 2,0 mm |
| Innenvolumen DN2 | π · d² / 4 · L | 6,28 ml |
| Innendurchmesser DN4 | 4,0 mm angenommen | 4,0 mm |
| Innenvolumen DN4 | π · d² / 4 · L | 25,13 ml |
| Volumenverhältnis DN4 zu DN2 | 25,13 / 6,28 | Ungefähr 4 : 1 |
| Dichte des Hydrauliköls | Frei gewählte Annahme | 850 kg/m³ |
| Vertikaler Höhenunterschied | Sensor liegt höher | 0,75 m |
| Hydrostatischer Druckunterschied | ρ · g · Δh | 0,0625 bar |
| Relative Abweichung bei 0 bis 10 bar | 0,0625 / 10 · 100 % | 0,625 % FS |
| Angenommener Prozessdruckimpuls | 120 auf 200 bar | 80 bar Druckänderung |
| Impulsdauer | Frei gewählte Annahme | 40 ms |
| Modellzeitkonstante | Frei gewählte Annahme, kein Produktkennwert | 80 ms |
| Berechneter dynamischer Sensorwert | Modell erster Ordnung | 151,48 bar |
| Dynamische Differenz zum Prozessmaximum | 200 – 151,48 bar | 48,52 bar |
8.12 Konsequenzen für die Praxis
Das Rechenbeispiel zeigt drei unterschiedliche Sachverhalte.
Erstens wächst das geometrische Leitungsvolumen quadratisch mit dem Innendurchmesser.
Zweitens kann die Einbauhöhe bei statischen Druckmessungen eine messbare hydrostatische Abweichung verursachen.
Drittens kann eine zeitabhängige hydraulische Übertragung dazu führen, dass ein Sensor eine kurze Druckspitze nicht vollständig oder zeitgleich erfasst.
Wichtig: Aus dem Schlauchvolumen allein lässt sich weder die Zeitkonstante noch die reale Übertragungsbandbreite berechnen. Für eine quantitative dynamische Aussage müssen die Eigenschaften der vollständigen Messleitung und des Sensors bekannt sein oder experimentell bestimmt werden.
9. Mediumtemperatur, Umgebungstemperatur und thermische Entkopplung
Die Temperatur beeinflusst die Auswahl der Anschlussart auf mehrere Arten.
Neben der zulässigen Sensortemperatur sind die Eigenschaften der Messleitung und der Dichtungen relevant.
9.1 Temperaturbelastung bei Direktmontage
Bei einer Direktmontage befindet sich der Drucksensor unmittelbar am Prozessanschluss.
Wärme kann über den Hydraulikblock und den Anschlussbereich zum Sensorgehäuse gelangen.
Die zulässige Medium- und Umgebungstemperatur des Sensors muss deshalb berücksichtigt werden.
9.2 Temperaturbelastung bei Schlauchmontage
Bei einer Messschlauchmontage kann der Sensor an einer thermisch günstigeren Stelle befestigt werden.
Dadurch lässt sich die Belastung der Sensorelektronik unter geeigneten Bedingungen reduzieren.
Die Schlauchleitung selbst muss jedoch für die tatsächliche Temperatur des Mediums und der Umgebung geeignet sein.
9.3 Schlauchwerkstoff
Standard-Mikrobohrschläuche besitzen abhängig von ihrer Konstruktion begrenzte Temperaturbereiche.
Für höhere Temperaturen stehen spezielle Schlauch- und Materialvarianten zur Verfügung.
Die konkrete Grenztemperatur ist dem Datenblatt der gesamten Schlauchkonfektion zu entnehmen.
9.4 Dichtungswerkstoff
NBR, FKM, EPDM und andere Dichtungswerkstoffe besitzen unterschiedliche Eigenschaften bei Temperatur und Medienkontakt.
Die Verwendung eines temperaturbeständigeren Elastomers ersetzt jedoch nicht die Prüfung des Schlauchmaterials und der Armaturen.
9.5 Temperaturgradienten
Eine Messleitung zwischen einem heißen Prozessanschluss und einem kühleren Sensor kann Temperaturunterschiede entlang der Leitung aufweisen.
Diese beeinflussen unter anderem die Ölviskosität, Dichte und gegebenenfalls das dynamische Verhalten.
9.6 Keine pauschale Kühlwirkung
Ein längerer Messschlauch garantiert nicht automatisch, dass der Sensor dauerhaft eine zulässige Temperatur erreicht.
Die tatsächliche Temperaturverteilung hängt von der Installation, dem Betriebszustand und der Wärmeübertragung ab.
9.7 Thermische Gesamtauslegung
Für eine dauerhaft betriebene Messstelle müssen Sensor, Kupplung, Schlauch, Dichtung, Anschlussarmaturen und Befestigung zusammen auf die thermischen Anforderungen abgestimmt werden.
10. Dichtungswerkstoffe, Anschlussgewinde und Medienverträglichkeit
Eine sichere Druckmessstelle benötigt mechanisch und chemisch geeignete Verbindungen.
Besonders bei MINIMESS-Systemen dürfen äußerlich ähnliche Anschlussgewinde nicht miteinander verwechselt werden.
10.1 Kupplungsgeometrie
MINIMESS-Testpunkte verschiedener Reihen besitzen unterschiedliche Anschlussgeometrien.
Die Reihe 1620 verwendet beispielsweise eine M16×2-Kupplungsschnittstelle.
Andere Reihen besitzen davon abweichende Schnittstellen.
Bei der Bestellung muss die konkrete Reihe angegeben werden.
10.2 Prozessgewinde
Das Prozessgewinde, mit dem der Testpunkt im Hydraulikblock befestigt wird, ist von der Anschlussgeometrie für den Messschlauch zu unterscheiden.
Je nach Ausführung können unterschiedliche metrische oder internationale Einschraubgewinde zur Verfügung stehen.
10.3 G- und NPT-Gewinde
Zylindrische G-Gewinde und kegelige NPT-Gewinde besitzen unterschiedliche Dichtprinzipien.
Eine geometrisch ähnliche Nennweite bedeutet nicht, dass die Anschlüsse austauschbar sind.
Dichtflächen, Gewinde und vorgesehene Dichtelemente müssen zueinander passen.
10.4 NBR
NBR wird häufig bei mineralölbasierten Hydraulikmedien eingesetzt.
Die konkrete Eignung hängt von Mediumzusammensetzung, Temperatur und Betriebsbedingungen ab.
10.5 FKM
FKM bietet bei bestimmten erhöhten Temperaturen und chemischen Beanspruchungen Vorteile.
Es ist jedoch nicht für jedes Medium gleichermaßen geeignet.
Die Medienverträglichkeit muss anhand der konkreten Werkstoffqualität geprüft werden.
10.6 EPDM
EPDM kann für bestimmte wasserbasierte Medien und Wasser-Glykol-Systeme geeignet sein.
Für mineralölbasierte Medien ist die Eignung besonders sorgfältig zu prüfen.
10.7 PTFE und Sonderwerkstoffe
PTFE und andere Spezialwerkstoffe können für bestimmte chemisch oder thermisch anspruchsvolle Anwendungen vorgesehen sein.
Die konkrete Abdichtungskonstruktion und deren Belastbarkeit müssen mitberücksichtigt werden.
10.8 Medienwechsel
Wenn eine Hydraulikanlage auf ein anderes Betriebsmedium umgestellt wird, muss die gesamte medienberührte Messkette erneut auf Verträglichkeit geprüft werden.
Dies betrifft nicht nur den Sensor, sondern auch Schlauchinnenschicht, Armaturen und Dichtungen.
11. Direktmontage und Schlauchmontage mechanisch richtig ausführen
Die mechanische Installation ist entscheidend für Dichtheit und Lebensdauer.
11.1 Direktmontage
Bei der Direktmontage muss der Drucksensor in einen dafür vorgesehenen Prozessanschluss eingebaut werden.
Gewinde, Dichtfläche und Montagewerkzeug müssen zur Sensorausführung passen.
Das zulässige Anzugsmoment ist entsprechend den Herstellerangaben einzuhalten.
11.2 Mechanische Belastung des Sensors
Das Sensorgehäuse darf nicht als Montagehebel verwendet werden, sofern dies nicht ausdrücklich vorgesehen ist.
Unzulässige Kräfte oder Momente können den Prozessanschluss, die Sensorkonstruktion oder die Dichtung beeinträchtigen.
11.3 Schlauchmontage
Bei der Montage über MINIMESS muss die Schlauchleitung so verlegt werden, dass sie unter sämtlichen vorgesehenen Betriebszuständen mechanisch sicher bleibt.
Dazu gehören der Verlauf vom Hydraulikblock zum Sensor und die Befestigung beider Enden.
11.4 Mindestbiegeradius
Der zulässige Mindestbiegeradius darf nicht unterschritten werden.
Besonders unmittelbar hinter Anschlussarmaturen sind enge Biegungen zu vermeiden.
11.5 Torsion vermeiden
Eine Schlauchleitung darf nicht durch das Anziehen der Anschlussarmaturen unzulässig verdreht werden.
Torsion kann die Schlauchstruktur langfristig belasten.
11.6 Schlauchbefestigung
Eine geeignete Führung verhindert, dass der Schlauch an scharfkantigen oder beweglichen Maschinenteilen scheuert.
Die Befestigung muss außerdem die vorgesehene Bewegung und temperaturabhängige Längenänderung berücksichtigen.
11.7 Sensor separat befestigen
Ein über Schlauch angeschlossener Drucksensor sollte bei entsprechender Bauform an einer geeigneten Halterung befestigt werden.
Die Schlaucharmatur sollte nicht ohne entsprechende Freigabe dauerhaft das gesamte Gewicht des Sensorgehäuses tragen müssen.
11.8 Elektrischen Anschluss berücksichtigen
Die Kabelführung muss so ausgeführt werden, dass der Sensor nicht durch Zugkräfte, Vibrationen oder unzulässige Biegung belastet wird.
Auch elektrische Steckverbinder und Kabelverschraubungen benötigen eine geeignete mechanische Entlastung.
12. Einbauhöhe, Entlüftung und eingeschlossene Gasvolumina
Bei einer Schlauchmessung befindet sich der Drucksensor nicht zwangsläufig auf derselben Höhe wie der Prozessanschluss.
Zusätzlich können eingeschlossene Gasvolumina das Messverhalten verändern.
12.1 Hydrostatischer Einfluss
Bei einer vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Messleitung entsteht ein hydrostatischer Druckunterschied entsprechend der Höhendifferenz.
Δp = ρ · g · Δh
Bei einem höher montierten Sensor ist der statische Druck an dessen Messmembran entsprechend niedriger als am tiefer liegenden Prozessanschluss.
12.2 Bedeutung für kleine Messbereiche
Bei Hochdrucksensoren kann ein solcher Effekt relativ klein sein.
Bei Sensoren für niedrige Druckbereiche kann er dagegen einen erheblichen Anteil des Messbereichs ausmachen.
12.3 Eingeschlossene Luft
Eine Gasblase innerhalb einer hydraulischen Messleitung ist wesentlich kompressibler als das umgebende Öl.
Dadurch kann die dynamische Druckübertragung stark beeinflusst werden.
12.4 Gasansammlungen
Ungünstig verlegte Messleitungen können Stellen besitzen, an denen sich Gas ansammelt.
Die genaue Wirkung hängt von Einbaugeometrie, Medium und Druckzustand ab.
12.5 Entlüftung
Eine erforderliche Entlüftung muss mit geeigneten Vorrichtungen und nach einem dafür freigegebenen Verfahren erfolgen.
Ein unter Druck stehender Messschlauch darf nicht unkontrolliert gelöst werden, um eingeschlossene Luft abzulassen.
12.6 Gasförmige Prozessmedien
Bei gasförmigen Medien gelten andere Kompressibilitäts- und Sicherheitsbedingungen als bei flüssigkeitsgefüllten Hydraulikleitungen.
Die Eignung von Testpunkt, Schlauch und Sensor muss dafür ausdrücklich geprüft werden.
12.7 Einfluss auf die Kalibrierung
Wird der Sensor in einer anderen Höhe kalibriert als später betrieben, muss ein relevanter hydrostatischer Unterschied bei der Messwertbewertung berücksichtigt werden.
13. Vibrationen, Maschinenbewegungen und mechanische Entlastung
Hydraulikaggregate, Pumpen und mobile Arbeitsmaschinen können erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sein.
13.1 Direkt montierter Sensor
Ein direkt eingeschraubter Sensor ist mechanisch unmittelbar mit dem Hydraulikblock verbunden.
Vibrationen und Stöße können deshalb auf das Sensorgehäuse und den elektrischen Anschluss übertragen werden.
Die tatsächliche Eignung hängt von der spezifizierten Schwing- und Schockfestigkeit des Sensors ab.
13.2 Entfernt montierter Sensor
Eine flexible Messleitung ermöglicht es, den Sensor außerhalb stark vibrierender Maschinenbereiche zu befestigen.
Dies kann die Belastung der Sensorelektronik und elektrischen Anschlüsse reduzieren.
13.3 Mechanische Belastung der Schlauchleitung
Der Vorteil einer geringeren Sensorvibration darf nicht durch eine ungünstige Schlauchführung erkauft werden.
Bei wiederkehrenden Bewegungen kann eine Schlauchleitung durch Biegung, Torsion und Reibung beansprucht werden.
13.4 Bewegte Maschinenteile
Bei Hydraulikzylindern, mobilen Arbeitsmaschinen oder bewegten Prüfstandskomponenten muss der vorgesehene Bewegungsbereich berücksichtigt werden.
Schlauchlänge, Bewegungsreserve und Befestigung sind entsprechend auszulegen.
13.5 Schutz gegen Abrieb
Geeignete Schutzvorrichtungen können Schlauchleitungen vor mechanischem Abrieb schützen.
Die konkrete Ausführung muss jedoch zur vorgesehenen Belastung passen.
13.6 Schlauchschwingungen
Auch der Messschlauch selbst kann schwingen.
Eine fehlende Befestigung kann zusätzliche mechanische Belastungen an den Armaturen verursachen.
13.7 Gesamtbewertung
Bei stark vibrierenden Maschinen ist nicht automatisch die direkteste hydraulische Verbindung die mechanisch beste Lösung.
Die Auswahl muss das Drucksignal und die mechanische Lebensdauer gemeinsam berücksichtigen.
14. Schnelle Druckspitzen, Pulsationen und Messbandbreite bewerten
Bei schnellen hydraulischen Vorgängen muss die Messkette als dynamisches System betrachtet werden.
14.1 Einzelne Druckspitzen
Kurze Druckspitzen können beispielsweise beim Schalten eines Ventils oder beim abrupten Abbremsen einer hydraulischen Last auftreten.
Ihre zeitliche Dauer kann sehr klein sein.
14.2 Wiederkehrende Pulsationen
Pumpen oder zyklisch arbeitende Maschinen können wiederkehrende Druckschwankungen erzeugen.
Dabei sind sowohl Amplitude als auch Frequenz der Druckpulsation relevant.
14.3 Sensorbandbreite
Ein Drucksensor muss für die interessierenden zeitlichen Änderungen ausreichend schnell sein.
Eine hohe statische Genauigkeit garantiert keine entsprechend hohe dynamische Bandbreite.
14.4 Hydraulische Übertragung
Bei einer Schlauchmessung beeinflussen Testpunkt, Schlauch, Adapter und Sensorvolumen die dynamische Druckübertragung.
Ein schneller Drucksensor am Ende einer ungeeigneten Messleitung kann daher ein bereits verändertes Drucksignal erfassen.
14.5 Schwingungen und Resonanzen
Bei schnellen Vorgängen kann die Messleitung neben Dämpfung auch Resonanz- und Nachschwingeffekte aufweisen.
Eine zu hohe aufgezeichnete Druckspitze muss deshalb ebenfalls kritisch bewertet werden.
14.6 Datenerfassungsrate
Die nachgeschaltete Messwerterfassung muss ausreichend schnell sein.
Eine hohe Abtastrate allein ist jedoch kein Nachweis einer vollständig geeigneten Druckmesskette.
14.7 Anti-Aliasing und Filterung
Bei digitaler Erfassung müssen die Messbandbreite, die analoge Filterung und die Abtastrate aufeinander abgestimmt sein.
Ungeeignete Filter können schnelle Druckereignisse verändern oder unterdrücken.
14.8 Vergleichsmessung
Für eine quantitative Beurteilung kann eine zeitlich synchronisierte Vergleichsmessung zwischen direkt angeschlossenem Sensor und über Schlauch angeschlossenem Sensor sinnvoll sein.
Dabei sind gleiche beziehungsweise entsprechend berücksichtigte Messstellen, Sensorcharakteristiken und elektrische Auswertebedingungen wichtig.
14.9 Abgrenzung zum Spezialthema
Eine ausführliche Analyse der hydraulischen Übertragungsfunktion behandelt der ergänzende Fachbeitrag:
15. Dichtstellen, Schlauchalterung und langfristige Betriebssicherheit
Eine dauerhaft angeschlossene Schlauchleitung stellt zusätzliche Anforderungen an die Dichtheit und Instandhaltung der Messstelle.
15.1 Zusätzliche Verbindungselemente
Bei der Schlauchmessung sind neben dem Prozessanschluss weitere Verbindungen vorhanden.
Dazu gehören beispielsweise die Kupplungsverbindung, die Schlaucharmaturen und der Sensoradapter.
Jede Verbindung muss fachgerecht montiert und hinsichtlich ihrer Dichtheit beurteilt werden.
15.2 Dauerhaft geöffneter Testpunkt
Bei einer dauerhaft angekuppelten Messleitung befindet sich das Ventilelement des Testpunkts entsprechend seiner Konstruktion im betätigten Zustand.
Der Messschlauch ist damit Teil des unter Druck stehenden Systems.
Die Sicherheitsbewertung darf sich deshalb nicht allein auf die Schließfunktion eines nicht angeschlossenen Testpunkts beziehen.
15.3 Schlauchalterung
Schlauchmaterialien können sich durch Betriebszeit, Temperatur, Medienkontakt und mechanische Beanspruchung verändern.
Die tatsächliche Lebensdauer hängt von der gewählten Schlauchkonstruktion und den Einsatzbedingungen ab.
15.4 Sichtprüfung
Bei regelmäßigen Inspektionen sollten insbesondere folgende Auffälligkeiten berücksichtigt werden:
- Sichtbare Scheuerstellen.
- Knicke oder bleibende Verformungen.
- Risse im Schlauchmantel.
- Korrosion an Anschlussarmaturen.
- Beschädigte Knickschutzvorrichtungen.
- Leckagespuren.
- Ungewöhnliche Bewegungen oder Schwingungen.
- Beschädigungen der Sensorhalterung.
15.5 Austausch und Instandhaltung
Eine Schlauchleitung darf bei festgestellter Beschädigung nicht ohne geeignete Bewertung weiter betrieben werden.
Die Austausch- und Inspektionsintervalle müssen anhand der Herstellerangaben, Betriebsbedingungen und geltenden Vorschriften festgelegt werden.
15.6 Dichtungswechsel
Dichtungen müssen zur Kupplung und zum Medium passen.
Eine beliebige geometrisch ähnliche Dichtung ist kein gleichwertiger Ersatz für die spezifizierte Ausführung.
15.7 Wartungsdokumentation
Bei dauerhaft installierten Schlauchmessstellen ist die Dokumentation von Schlauchtyp, Konfektion, Inbetriebnahme und Inspektionen hilfreich.
So lässt sich der Zustand der vollständigen drucktragenden Verbindung nachvollziehen.
16. Drucksensor, Messsignal und Condition Monitoring
Die hydraulische Anbindung ist nur ein Teil der vollständigen Messkette.
Die elektrische Signalaufbereitung beeinflusst ebenfalls die Aussagekraft der Druckmessung.
16.1 Messbereich auswählen
Der Messbereich muss zum normalen Betriebsdruck und zu den maximal möglichen Prozessdruckzuständen passen.
Ein Sensor mit zu niedrigem zulässigem Druck kann durch Druckspitzen beschädigt werden.
Ein unnötig großer Messbereich kann dagegen die absolute Auflösung beziehungsweise die erreichbare Messunsicherheit ungünstig beeinflussen.
16.2 Relative und absolute Druckmessung
Vor der Auswahl muss geklärt werden, ob Relativdruck oder Absolutdruck benötigt wird.
Die Druckart beeinflusst die Vergleichbarkeit mit anderen Messgeräten und die spätere Auswertung.
16.3 Ausgangssignal
Typische industrielle Drucksensoren besitzen beispielsweise 4-bis-20-mA- oder Spannungsausgänge.
Das Ausgangssignal muss zur vorhandenen SPS oder Datenerfassung passen.
16.4 Dynamische Drucksensoren
Für schnelle Druckereignisse sind zusätzlich Bandbreite, Ansprechverhalten und geeignete Ausgangselektronik zu prüfen.
Ein Sensor kann für statische Prozessüberwachung geeignet sein, ohne dass er automatisch die Anforderungen einer dynamischen Druckspitzenmessung erfüllt.
16.5 Messwerterfassung
Bei einer dauerhaften Zustandsüberwachung kann die Messung kontinuierlich aufgezeichnet werden.
Die erforderliche Abtastrate hängt davon ab, ob langsame Trends oder schnelle Druckereignisse untersucht werden sollen.
16.6 Grenzwerte
Ein Drucksensor kann als Informationsquelle für Alarmierungen oder andere Prozessfunktionen verwendet werden.
Eine gewöhnliche Messkette ist jedoch nicht automatisch als sicherheitsgerichtete Schutzfunktion geeignet.
16.7 Condition Monitoring
Bei der Zustandsüberwachung können langfristige Veränderungen des Druckverlaufs Hinweise auf Verschleiß, veränderte Pumpenbedingungen oder ungeeignete Schaltvorgänge liefern.
Die Interpretation setzt voraus, dass das Messsignal zuverlässig und reproduzierbar übertragen wird.
16.8 Trendmessung und Druckspitzenanalyse
Eine Messkette kann für die langfristige Trendüberwachung gut geeignet sein, aber sehr kurze Druckereignisse nicht vollständig abbilden.
Deshalb sollten die Anforderungen an Trendmessung und dynamische Analyse getrennt definiert werden.
17. Kalibrierung und Überprüfung der vollständigen Messkette
Bei der Bewertung der Messqualität muss zwischen dem Drucksensor selbst und seiner vollständigen Installation unterschieden werden.
17.1 Kalibrierung des Drucksensors
Eine Kalibrierung des Drucksensors stellt seine Abweichungen gegenüber einer geeigneten Druckreferenz unter definierten Bedingungen fest.
Sie beschreibt zunächst die Eigenschaften des Sensors unter den gewählten Prüfbedingungen.
17.2 Messung über die vollständige Leitung
Bei einer Installation mit MINIMESS-Testpunkt und Mikrobohrschlauch können zusätzliche Einflüsse auftreten.
Dazu gehören beispielsweise hydrostatische Unterschiede, eingeschlossene Gasvolumina und dynamische Übertragungseffekte.
17.3 Statische Prüfung
Für eine statische Prüfung können definierte Druckpunkte eingestellt und nach ausreichender Stabilisierung mit einer geeigneten Referenz verglichen werden.
Die tatsächlichen Einbauhöhen und Druckverhältnisse sind dabei zu berücksichtigen.
17.4 Dynamische Prüfung
Bei einer dynamischen Prüfung wird das Verhalten bei zeitlich veränderlichen Drucksignalen untersucht.
Dafür sind ein geeigneter Prüfaufbau und eine ausreichend schnelle Referenzmesskette erforderlich.
Eine statische Kalibrierung allein weist die richtige Übertragung sehr kurzer Druckimpulse nicht nach.
17.5 Messunsicherheit
Die Messunsicherheit der vollständigen Messkette kann Beiträge von Sensor, Druckreferenz, Temperatur, Einbauhöhe und Signalverarbeitung enthalten.
Bei dynamischen Anwendungen kommen weitere zeitabhängige Einflüsse hinzu.
17.6 Vorher-Nachher-Vergleich
Beim Wechsel von einer Schlauchmessung auf eine Direktmontage kann eine Vergleichsmessung sinnvoll sein.
Die Messwerte müssen dabei unter geeigneten und nachvollziehbaren Prozessbedingungen erfasst werden.
17.7 Dokumentation
Im Prüfprotokoll sollten Sensor, Messbereich, Testpunkt, Schlauch, Leitungslänge, Einbauhöhe, Prüfbedingungen und Referenz eindeutig beschrieben werden.
Damit bleibt nachvollziehbar, unter welchen Bedingungen die Ergebnisse ermittelt wurden.
18. Wartungsaufwand, Nachrüstung und Wirtschaftlichkeit
Die Auswahl der Anschlussart beeinflusst neben der Messqualität auch den Installations- und Wartungsaufwand.
18.1 Vorteile einer vorhandenen MINIMESS-Messstelle
Ist ein geeigneter Testpunkt bereits vorhanden, kann eine zusätzliche Messung häufig mit vergleichsweise geringem Umbauaufwand realisiert werden.
Das ist besonders interessant bei bestehenden Maschinen und Hydraulikaggregaten.
18.2 Zusätzliche Komponenten
Bei einer dauerhaften Schlauchmessung werden jedoch zusätzliche drucktragende Komponenten benötigt.
Dazu gehören Schlauch, Armaturen, Adapter und gegebenenfalls mechanische Sensorhalterungen.
18.3 Installation einer Direktmessstelle
Eine Direktmontage benötigt einen geeigneten Prozessanschluss.
Wenn ein solcher nicht vorhanden ist, kann ein Umbau des Hydraulikblocks oder eine geeignete zusätzliche Anschlusskomponente erforderlich sein.
Solche Arbeiten müssen nach einem freigegebenen Verfahren erfolgen.
18.4 Austausch des Sensors
Ein über MINIMESS angebundener Sensor kann bei geeigneter Ausführung servicefreundlich positioniert sein.
Der Austausch muss jedoch die sichere Druckfreischaltung beziehungsweise das für die konkrete Kupplung freigegebene Trennverfahren berücksichtigen.
18.5 Langfristiger Wartungsaufwand
Eine zusätzliche Schlauchleitung benötigt eigene Inspektion und gegebenenfalls Austausch.
Bei einer geeigneten Direktmontage entfallen diese speziellen Schlauchwartungsarbeiten.
18.6 Stillstandszeiten
Ein vorhandener MINIMESS-Servicepunkt kann die Diagnose und bestimmte Wartungsarbeiten erleichtern.
Ob dadurch tatsächlich Stillstandszeiten reduziert werden, hängt von Anlagenkonstruktion und dem freigegebenen Arbeitsverfahren ab.
18.7 Kosten über den Lebenszyklus
Für eine wirtschaftliche Bewertung sollten nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch Montage, Dichtheitsprüfung, Wartung, Schlauchaustausch und mögliche Anlagenstillstände berücksichtigt werden.
18.8 Entscheidung nach Betriebsdauer
Für kurzfristige Serviceeinsätze und flexible Diagnoseaufgaben kann ein MINIMESS-Anschluss besonders wirtschaftlich sein.
Für eine über viele Jahre dauerhaft betriebene Messstelle kann eine geeignete Direktmontage Vorteile bieten.
Eine allgemeingültige wirtschaftliche Rangfolge lässt sich jedoch ohne Kenntnis der konkreten Anlage nicht festlegen.
19. Hydraulische Sicherheit, Schutzmaßnahmen und Regelwerke
Eine dauerhaft druckbeaufschlagte Messleitung muss unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen sicher betrieben werden können.
Die Sicherheitsbewertung darf sich nicht allein auf den Nenndruck des Drucksensors beschränken.
19.1 ISO 4413
ISO 4413 beschreibt allgemeine Regeln und Sicherheitsanforderungen für hydraulische Systeme und ihre Komponenten.
Die Anforderungen an Konstruktion, Betrieb, Wartung und Gefährdungsvermeidung sind für die Auslegung hydraulischer Messstellen relevant.
19.2 Drucktragende Komponenten
Testpunkt, Schlauch, Armaturen und Sensor müssen für die möglichen Druckzustände geeignet sein.
Die zulässige Belastung der vollständigen Konfektion wird durch die jeweiligen Komponentengrenzen bestimmt.
19.3 Hochdruckverletzungen
Unter hohem Druck austretendes Hydraulikfluid kann schwere Verletzungen verursachen.
Insbesondere kann ein sehr feiner Flüssigkeitsstrahl die Haut durchdringen.
Verdächtige Leckstellen dürfen deshalb niemals mit der Hand ertastet werden.
19.4 Schlauchversagen
Ein Versagen einer druckbeaufschlagten Schlauchleitung kann zu plötzlich austretendem Medium und unkontrollierter Bewegung führen.
Ob zusätzliche Abschirmungen, Rückhaltesysteme oder andere Schutzmaßnahmen erforderlich sind, ergibt sich aus der Gefährdungsbeurteilung.
19.5 Heiße Hydraulikmedien
Bei erhöhter Mediumtemperatur können zusätzliche Verbrennungsgefahren bestehen.
Die tatsächlichen Betriebsbedingungen müssen bei Wartung und Sensorwechsel berücksichtigt werden.
19.6 Kuppeln unter Druck
Die Möglichkeit, geeignete MINIMESS-Kupplungen unter Druck anzuschließen, ist eine konstruktive Eigenschaft bestimmter Ausführungen.
Sie ersetzt weder die Prüfung der konkreten Produktfreigabe noch die Einhaltung der erforderlichen Schutzmaßnahmen.
19.7 Druckloser Wartungszustand
Für Arbeiten, die eine Druckfreischaltung erfordern, muss diese nach dem freigegebenen Anlagenverfahren hergestellt und überprüft werden.
Gespeicherte hydraulische Energie in Druckspeichern oder eingeschlossenen Leitungsabschnitten ist dabei zu berücksichtigen.
19.8 Explosionsgefährdete Bereiche
Bei einer Anwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss die vollständige elektrische Messanordnung dafür geeignet sein.
Ein mechanischer MINIMESS-Testpunkt ersetzt keine erforderliche Ex-Bewertung des Sensors und seiner elektrischen Komponenten.
19.9 Maßgebliche Dokumentation
Für die konkrete Ausführung sind insbesondere Herstellerdatenblätter, Schlauchkonfektionsangaben, Montageanleitungen, Maschinenunterlagen und die Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilung maßgeblich.
20. Systematischer Prüf- und Inbetriebnahmeablauf
Für eine dauerhaft installierte Druckmessstelle empfiehlt sich ein dokumentierter Prüf- und Inbetriebnahmeablauf.
Die folgenden Schritte gelten sowohl für die Auswahl einer Direktmontage als auch für eine dauerhafte MINIMESS-Messschlauchanbindung.
- Messaufgabe festlegen: Statischen Betriebsdruck, langsame Druckänderungen oder schnelle Druckspitzen als Messziel definieren.
- Prozessbedingungen erfassen: Maximaldruck, Druckpulsationen, Medium und Temperatur dokumentieren.
- Benötigte Messdynamik bestimmen: Erforderliche Bandbreite und zeitliche Auflösung festlegen.
- Montageort prüfen: Verfügbaren Bauraum, Temperatur, Vibrationen und Zugänglichkeit beurteilen.
- Anschlussvariante auswählen: Direktmontage, MINIMESS-Schlauch oder eine andere geeignete Anbindung festlegen.
- Drucksensor spezifizieren: Messbereich, Druckart, Überlastfähigkeit und Ausgangssignal auswählen.
- Prozessanschluss kontrollieren: Gewinde und Dichtprinzip mit den vorhandenen Anschlüssen abgleichen.
- MINIMESS-Reihe identifizieren: Bei Schlauchmontage die vorhandene Kupplungsgeometrie eindeutig feststellen.
- Schlauchkonfektion auswählen: Nennweite, Länge, Betriebsdruck, Temperatur und Endarmaturen festlegen.
- Dynamische Belastbarkeit prüfen: Druckanstiegsrate und Druckpulsationen mit den Schlauchspezifikationen vergleichen.
- Werkstoffverträglichkeit prüfen: Schlauchinnenschicht, Armaturen und Dichtungen auf das Medium abstimmen.
- Schlauchverlauf planen: Biegeradius, Bewegungen, Abriebschutz und Zugentlastung berücksichtigen.
- Sensorhalterung festlegen: Geeignete Befestigung und mechanische Entlastung sicherstellen.
- Einbauhöhe dokumentieren: Relevante hydrostatische Druckunterschiede berücksichtigen.
- Elektrische Anschlüsse prüfen: Versorgung, Ausgangssignal, Steckverbinder und Verkabelung kontrollieren.
- Hydraulische Montage ausführen: Ausschließlich nach den Herstellervorgaben und dem freigegebenen Arbeitsverfahren.
- Dichtheitsprüfung durchführen: Die vollständige Messanordnung nach geeignetem Verfahren überprüfen.
- Füllzustand der Messleitung beurteilen: Gegebenenfalls eingeschlossene Gasvolumina nach freigegebenem Verfahren entfernen.
- Statische Vergleichsmessung durchführen: Messwert mit einer geeigneten Referenz vergleichen.
- Dynamisches Verhalten prüfen: Bei entsprechender Anforderung die Druckübertragung und Sensorbandbreite untersuchen.
- Signalverarbeitung kontrollieren: Skalierung, Filter, Abtastrate und Grenzwerte prüfen.
- Sicherheitsmaßnahmen bewerten: Gefährdungsbeurteilung, Leitungsschutz und erforderliche Druckbegrenzung berücksichtigen.
- Wartungskonzept festlegen: Inspektions- und Austauschintervalle für die Komponenten bestimmen.
- Dokumentation abschließen: Sensor, Kupplung, Schlauch, Montageort, Prüfbedingungen und Ergebnisse erfassen.
Bei einem späteren Sensorwechsel oder einer Veränderung der Schlauchführung müssen die jeweils relevanten Prüfungen erneut durchgeführt werden.
Der beschriebene Ablauf ersetzt keine verbindlichen Herstellervorgaben und keine erforderliche sicherheitstechnische Freigabe der Anlage.
21. Typische Fehlerbilder und gezielte Diagnose
Bei auffälligen Messwerten sollte zunächst unterschieden werden, ob die Ursache im Drucksensor, in der hydraulischen Verbindung oder im tatsächlichen Prozess liegt.
Die folgende Tabelle zeigt typische Fehlerbilder und geeignete Diagnoseansätze.
| Fehlerbild | Mögliche Ursache | Geeignete Diagnose |
|---|---|---|
| Über Schlauch gemessener Druck reagiert verzögert | Hydraulischer Widerstand, Nachgiebigkeit oder eingeschlossenes Gasvolumen | Schlauchlänge, Nennweite, Füllzustand und dynamische Übertragung prüfen |
| Kurze Druckspitzen werden über MINIMESS niedriger angezeigt | Dämpfung schneller Druckanteile durch die Messleitung | Mit geeigneter direkter Referenzmessung und zeitlicher Synchronisierung vergleichen |
| Druckspitzen erscheinen ungewöhnlich hoch | Mögliche Resonanz oder Nachschwingen der Messleitung | Dynamische Messkette und Signalverarbeitung untersuchen |
| Statischer Druck stimmt nicht mit dem direkten Referenzwert überein | Höhenunterschied, Sensorabweichung, Gasvolumen oder anderer Einfluss | Einbauhöhe, Druckreferenz, Stabilisierung und Messleitung prüfen |
| Messwert driftet nach Druckänderung | Thermischer Einschwingvorgang, Leckage oder veränderte Fluidbedingungen | Temperatur, Dichtheit und zeitlichen Verlauf kontrollieren |
| Schlauch zeigt sichtbare Scheuerstellen | Ungünstige Führung oder mechanische Bewegung | Messstelle nach sicherem Verfahren prüfen und Schlauchzustand bewerten |
| Leckage an Kupplung oder Adapter | Beschädigte Dichtung, ungeeignete Anschlusskombination oder fehlerhafte Montage | Verbindung nach Druckfreischaltung entsprechend Herstellerangaben prüfen |
| Schlauch knickt unmittelbar hinter der Armatur | Ungeeignete Länge oder Unterschreitung des Mindestbiegeradius | Schlauchkonfektion und Leitungsführung neu auslegen |
| Direkt montierter Sensor fällt bei starken Vibrationen aus | Ungeeignete mechanische Belastbarkeit oder elektrische Kontaktprobleme | Sensorbefestigung, Schwingbelastung und Anschlusskabel prüfen |
| Sensor am Schlauchende wird sehr heiß | Unzureichende thermische Trennung oder ungeeignete Einbauposition | Temperaturbedingungen und Komponentengrenzen kontrollieren |
| Nach Sensorwechsel entstehen andere Druckwerte | Andere Messspanne, Nullpunkt, Einbauhöhe oder geänderte Verbindung | Sensorparameter und vollständige Messkette vergleichen |
| Sensor liefert stabile Werte, aber unplausible Druckspitzen | Ungeeignete Messbandbreite oder Filterung | Sensorbandbreite, Leitung und Datenerfassungsrate beurteilen |
| Drucksensor zeigt trotz laufender Anlage einen konstanten Wert | Blockierter Messanschluss, isolierter Fluidabschnitt oder elektrische Störung | Messpunkt, hydraulische Durchgängigkeit und elektrisches Signal sicher prüfen |
Die aufgeführten Ursachen sind mögliche Diagnoseansätze und keine eindeutigen Fehlernachweise.
Insbesondere bei Hochdruckanwendungen dürfen die Prüfungen nicht durch unkontrolliertes Lösen druckbeaufschlagter Verbindungen erfolgen.
22. Passende ICS-Produkte und Anschlusslösungen
ICS Schneider Messtechnik bietet unterschiedliche MINIMESS-Testpunkte, Mikrobohrschläuche, Drucksensoren und mobile Messsysteme für hydraulische Service- und Dauermessaufgaben an.
Die passende Lösung hängt von Betriebsdruck, Temperatur, Medienverträglichkeit, Anschlussgeometrie und den Anforderungen an die Messdynamik ab.
22.1 MINIMESS 1620 – Kompakter Druckmess- und Serviceanschluss
Der MINIMESS 1620 ist ein mechanisch betätigbarer Testpunkt für den Druckzugang zu hydraulischen und anderen geeigneten fluidischen Systemen.
Er wird insbesondere zur Drucküberwachung, Diagnose, Befüllung, Entlüftung und Probenahme eingesetzt.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- MINIMESS-Kupplungsschnittstelle M16×2.
- Mechanisch betätigtes Rückschlagventil.
- Geeignete Ausführungen für das Kuppeln unter Systemdruck.
- Betriebsdrücke bis 630 bar bei entsprechend spezifizierten Varianten.
- Unterschiedliche Einschraubgewinde für den Prozessanschluss.
- Verschiedene Werkstoffausführungen.
- Dichtungsoptionen unter anderem mit NBR, FKM und EPDM.
- Verbindung mit geeigneten MINIMESS-Messschläuchen und Adaptern.
Der MINIMESS 1620 ist besonders interessant, wenn eine bestehende Hydraulikanlage über einen servicefreundlichen Messpunkt verfügen soll.
Auch der dauerhafte Anschluss eines Sensors über eine geeignete Schlauchleitung kann anwendungsbezogen geprüft werden.
Dafür müssen Kupplung, Schlauchkonfektion und Sensor gemeinsam hinsichtlich Druck, Temperatur, Dauerbelastung und Sicherheit bewertet werden.
Weitere Informationen: MINIMESS 1620 bei ICS Schneider Messtechnik
22.2 MINIMESS 1215 – Kompakter Testpunkt für beengte Einbausituationen
Der MINIMESS 1215 ist eine kompakte Testpunktbaureihe für geeignete Mess- und Serviceanwendungen.
Die kompakte Bauform ist insbesondere bei begrenztem Einbauraum interessant.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- Mechanisch betätigbare Testpunktfunktion.
- Kompakte Anschlussgeometrie.
- Geeignete Ausführungen für Messungen und Servicearbeiten unter den spezifizierten Betriebsbedingungen.
- Verschiedene Prozessanschlussvarianten.
- Ausführungen aus geeigneten Stahl- und Edelstahlwerkstoffen.
- Verschiedene Elastomerdichtungen.
- Anwendung für Drucküberwachung, Entlüftung und weitere Servicefunktionen.
Bei der Reihe 1215 muss die spezifische Anschlussgeometrie beachtet werden.
Sie ist nicht ohne Weiteres mit der Anschlussgeometrie einer MINIMESS-1620-Kupplung austauschbar.
Für eine dauerhafte Schlauchmessstelle ist daher eine passende und dafür geeignete Verbindung erforderlich.
Weitere Informationen: MINIMESS 1215 bei ICS Schneider Messtechnik
22.3 MINIMESS-Schläuche – Mikrobohrleitungen für Druckmessung und Service
Das MINIMESS-Schlauchprogramm umfasst unterschiedliche Mikrobohrschläuche für Druckmess-, Service- und Diagnoseaufgaben.
Je nach Ausführung stehen unterschiedliche Nennweiten, Druckbereiche, Schlauchwerkstoffe und Anschlussarmaturen zur Verfügung.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- Ausführungen in DN2 und DN4.
- DN2-Schläuche in unterschiedlichen Druckklassen bis 630 bar.
- DN4-Schläuche in verschiedenen Druckklassen, darunter 315 und 450 bar.
- Unterschiedliche Schlauchmaterialien.
- Kundenspezifische Schlauchlängen.
- Verschiedene passende Anschlussarmaturen.
- Geeignete Lösungen für hydraulische Messungen und Servicearbeiten.
- Hinweise zur Medienverträglichkeit, Schlauchführung und Lagerung.
Bei der Auswahl einer dauerhaften Messleitung sind insbesondere die zulässige dynamische Belastung, die Temperatur, die chemische Beständigkeit und die mechanische Verlegung zu prüfen.
Die zulässige Druckbelastung der vollständigen Schlauchleitung richtet sich nach der schwächsten entsprechend spezifizierten Komponente.
Ein größerer Innendurchmesser oder eine größere Schlauchlänge bedeutet nicht automatisch eine bessere Messdynamik.
Weitere Informationen: MINIMESS-Schläuche bei ICS Schneider Messtechnik
22.4 MINIMESS 1615 und 1604 – Weitere Anschlussvarianten
Neben den häufig verwendeten Reihen 1215 und 1620 stehen weitere MINIMESS-Anschlussvarianten zur Verfügung.
Die Reihe 1615 verwendet eine von der Reihe 1620 abweichende Kupplungsgeometrie.
Die Reihe 1604 ist insbesondere für geeignete Anwendungen mit größerem Durchflussquerschnitt beziehungsweise entsprechende Servicefunktionen interessant.
Die genaue Auswahl hängt ab von:
- Vorhandener Kupplungsreihe.
- Erforderlichem Prozessanschluss.
- Gewünschter Schlauch-Nennweite.
- Zulässigem Betriebsdruck.
- Medium und Temperatur.
- Verfügbaren passenden Anschlussarmaturen.
Bei bestehenden Anlagen ist die eindeutige Identifizierung der Kupplungsreihe besonders wichtig.
Die unterschiedlichen Gewinde- und Ventilkonstruktionen dürfen nicht allein anhand ähnlicher Außenabmessungen miteinander gleichgesetzt werden.
Weitere Informationen: MINIMESS-Reihe 1615
Weitere Informationen: MINIMESS-Reihe 1604
22.5 Druck UNIK5000 – Konfigurierbarer industrieller Drucksensor
Der Druck UNIK5000 ist ein modular konfigurierbarer Drucksensor für industrielle und anspruchsvolle messtechnische Anwendungen.
Er ist aufgrund verschiedener Prozessanschlüsse, Messbereiche und elektrischer Ausgangsvarianten für unterschiedliche Einbausituationen interessant.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- Druckmessbereiche von 70 mbar bis 700 bar innerhalb der Produktfamilie.
- Hohe Messgenauigkeit bis ±0,04 % FS nach der spezifizierten BSL-Bewertung.
- Edelstahlkonstruktion.
- Verschiedene elektrische Ausgangssignale.
- Unterschiedliche Prozessanschlüsse.
- Konfigurationsabhängige Überdruckfestigkeit.
- Frequenzgang bis 3,5 kHz in geeigneten Ausführungen.
- Verschiedene Temperatur- und Zulassungsvarianten.
Der UNIK5000 kommt beispielsweise infrage, wenn eine kompakte Direktmontage mit hoher Messdynamik benötigt wird.
Er kann je nach Konfiguration auch Teil einer geeigneten Messanordnung mit MINIMESS-Anschluss sein.
Die tatsächlich nutzbare dynamische Bandbreite wird jedoch von Sensorvariante, Druckanschluss, Messleitung und nachgeschalteter Erfassung bestimmt.
Insbesondere bei Messschlauchverbindungen darf der Frequenzgang des Sensors nicht automatisch als Bandbreite der gesamten hydraulischen Messkette interpretiert werden.
Weitere Informationen: Druck UNIK5000 bei ICS Schneider Messtechnik
22.6 WIKA S-20 – Druckmessumformer für industrielle Anwendungen
Der WIKA S-20 ist ein industrieller Druckmessumformer für anspruchsvolle Druckmessaufgaben.
Er ist in unterschiedlichen Messbereichs- und Anschlussvarianten verfügbar.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- Messbereiche von 0 bis 0,4 bar bis 0 bis 1.600 bar.
- Nichtlinearität bis zu 0,125 % der Spanne in entsprechend spezifizierten Ausführungen.
- Verschiedene elektrische Ausgangssignale.
- Unterschiedliche industrielle Prozessanschlüsse.
- Robuste Konstruktion für anspruchsvolle Umgebungen.
- Verschiedene elektrische Anschlussvarianten.
Der WIKA S-20 ist für eine direkte Druckmessstelle oder eine anwendungsbezogen ausgelegte Messleitung interessant.
Die konkrete Ausführung muss hinsichtlich Medium, Druck, Temperatur, mechanischer Beanspruchung und erforderlicher Messdynamik ausgewählt werden.
Ein zusätzlicher MINIMESS-Adapter beziehungsweise Schlauch ist nicht automatisch Bestandteil der Standardausführung.
Weitere Informationen: WIKA S-20 bei ICS Schneider Messtechnik
22.7 Hydrotechnik MultiSystem 5070 – Mobile und dynamische Messwerterfassung
Das Hydrotechnik MultiSystem 5070 ist ein mobiles Mehrkanal-Messgerät für hydraulische Mess- und Diagnoseaufgaben.
Es kann verschiedene hydraulische und elektrische Messgrößen zeitlich erfassen.
Zu den dokumentierten Eigenschaften gehören:
- Fünf Zoll großes Farbdisplay.
- Mehrkanalige Messwerterfassung.
- Bis zu 42 Mess- beziehungsweise Berechnungskanäle in geeigneter Konfiguration.
- Abtastgeschwindigkeit bis 10 kHz.
- Speicherung umfangreicher Messreihen.
- Unterstützung verschiedener analoger Industriesignale.
- Digitale Kommunikationsschnittstellen.
- Geeignet für hydraulische Diagnose und Serviceaufgaben.
Das MultiSystem 5070 eignet sich unter anderem für die Untersuchung zeitabhängiger Druckvorgänge und den Vergleich verschiedener Druckmessstellen.
Bei der dynamischen Druckmessung muss der eingesetzte Sensor ausreichend schnell sein.
Wird der Sensor über einen MINIMESS-Mikrobohrschlauch angeschlossen, ist auch dessen hydraulische Übertragungsfunktion zu berücksichtigen.
Eine Abtastrate bis 10 kHz bedeutet nicht automatisch, dass die vollständige Messkette Druckspitzen mit entsprechender Bandbreite unverändert erfasst.
Weitere Informationen: Hydrotechnik MultiSystem 5070 bei ICS Schneider Messtechnik
22.8 Technische Auswahl einer vollständigen Messstelle
Für die Auswahl einer dauerhaft geeigneten Druckmessstelle sollten folgende Informationen vorliegen:
- Normaler Betriebsdruck.
- Maximal möglicher Prozessdruck einschließlich Druckspitzen.
- Häufigkeit und Dynamik der Druckänderungen.
- Messmedium und relevante Inhaltsstoffe.
- Minimale und maximale Mediumtemperatur.
- Umgebungstemperatur.
- Verfügbarer Prozessanschluss.
- Vorhandene MINIMESS-Reihe.
- Gewünschte Sensorposition.
- Erforderliche Schlauchlänge.
- Schlauch-Nennweite und Druckklasse.
- Passende Armaturen und Dichtungswerkstoffe.
- Mechanische Vibrationen und Bewegungen.
- Geforderte Genauigkeit und Messbandbreite.
- Benötigtes Ausgangssignal.
- Vorhandene SPS oder Datenerfassung.
- Erforderliche Sicherheits- und Schutzmaßnahmen.
- Wartungs- und Inspektionsanforderungen.
- Gegebenenfalls gewünschte Kalibrierung und Dokumentation.
Auf dieser Grundlage kann entschieden werden, ob eine Direktmontage, eine kurze Adapterverbindung oder eine dauerhafte MINIMESS-Messschlauchlösung für die Messaufgabe am besten geeignet ist.
Zur MINIMESS-Kupplungs- und Schlauchtechnik bei ICS Schneider Messtechnik
23. Fazit: Anschlussart nach Messaufgabe und Betriebsbedingungen auswählen
Die Frage, ob ein Drucksensor dauerhaft über MINIMESS angeschlossen oder direkt am Hydraulikblock montiert werden sollte, lässt sich nicht mit einer allgemeinen Empfehlung für jede Anwendung beantworten.
Beide Anschlussarten besitzen technische Vorteile und müssen anhand der tatsächlichen Messaufgabe bewertet werden.
Die Direktmontage ermöglicht in der Regel eine kompakte Druckanbindung mit einem kurzen hydraulischen Messweg.
Dadurch können zusätzliche Einflüsse durch Schlauchvolumen, Schlauchelastizität und lange Anschlussleitungen reduziert werden.
Besonders bei schnellen Druckereignissen und bei der Untersuchung kurzer Druckspitzen kann dies von Vorteil sein.
Voraussetzung ist jedoch, dass auch der Drucksensor selbst eine ausreichende Messbandbreite besitzt und die Prozessmessbohrung hydraulisch geeignet ausgeführt ist.
Ein direkt montierter Sensor ist außerdem unmittelbar den mechanischen und thermischen Bedingungen des Prozessanschlusses ausgesetzt.
Bei starken Vibrationen, hohen Temperaturen oder ungünstigen Einbauverhältnissen kann dies zu zusätzlichen Anforderungen an die Sensorbauform und Befestigung führen.
Eine dauerhafte MINIMESS-Anbindung über einen Mikrobohrschlauch bietet dagegen die Möglichkeit, den Sensor räumlich vom eigentlichen Hydraulikanschluss zu trennen.
Dies kann die Wartung erleichtern, eine thermisch günstigere Sensorposition ermöglichen und mechanische Belastungen reduzieren.
Besonders bei bestehenden Anlagen mit bereits vorhandenen MINIMESS-Testpunkten kann der Installationsaufwand dadurch geringer ausfallen.
Die Vorteile müssen jedoch gegenüber den zusätzlichen Anforderungen an die drucktragende Messleitung abgewogen werden.
Testpunkt, Schlauch, Anschlussarmaturen, Dichtungen und Sensor bilden bei dauerhaft angeschlossener Leitung eine gemeinsame Druckmessanordnung.
Die zulässige Betriebsdruckgrenze richtet sich nach den jeweils relevanten Komponentenspezifikationen.
Druckspitzen, Temperatur, Druckwechselbelastung, Schlauchführung und mechanische Beanspruchung müssen dabei berücksichtigt werden.
Insbesondere dürfen die für eine Schlauchvariante genannten maximalen Betriebsdrücke nicht ohne Prüfung auf jede dauerhafte dynamische Anwendung übertragen werden.
Für die statische Druckmessung kann ein geeigneter vollständig gefüllter Mikrobohrschlauch auch bei größerer Länge brauchbare Ergebnisse liefern.
Nach ausreichender Stabilisierung stellt sich grundsätzlich ein Druckgleichgewicht ein, wobei hydrostatische Einflüsse durch Höhenunterschiede zu berücksichtigen sind.
Bei schnellen Druckänderungen kann sich die Situation deutlich verändern.
Der Schlauch besitzt einen hydraulischen Widerstand, eine bestimmte Nachgiebigkeit und eine Fluidträgheit. Zusammen mit dem Sensorvolumen und möglichen Luftblasen entsteht eine eigene dynamische Übertragungsfunktion.
Dadurch können sehr kurze Druckspitzen gedämpft, zeitlich verschoben oder unter bestimmten Bedingungen durch Schwingungen verändert werden.
Das Rechenbeispiel zeigt außerdem, dass sich das eingeschlossene Fluidvolumen bei Verdopplung des Schlauchinnendurchmessers und gleicher Länge vervierfacht.
Aus dieser Volumenänderung allein lässt sich jedoch keine allgemeingültige Aussage über die tatsächliche Messbandbreite ableiten.
Für eine zuverlässige dynamische Messung müssen daher Sensor und hydraulische Verbindung gemeinsam bewertet werden.
Aus wirtschaftlicher Sicht kann MINIMESS für Nachrüstung, Service und flexibel zugängliche Messstellen besonders interessant sein.
Bei langfristig fest installierten Messpunkten muss jedoch auch der zusätzliche Aufwand für Schlauchinspektion, Dichtstellen und möglichen Austausch berücksichtigt werden.
In bestimmten Anwendungen kann eine Kombination aus direkt montiertem Drucksensor und zusätzlichem MINIMESS-Serviceanschluss die Anforderungen an Messqualität und Wartungsfreundlichkeit besonders gut erfüllen.
Die entscheidende Erkenntnis lautet: Ein dauerhaft angeschlossener MINIMESS-Mikrobohrschlauch ist kein grundsätzlich schlechter Druckanschluss, aber ein zusätzliches hydraulisches und mechanisches System. Bei langsamen Druckmessungen kann er eine praktische und zuverlässige Lösung sein. Bei schnellen Druckspitzen und hohen Anforderungen an die Messdynamik ist dagegen häufig eine möglichst kurze geeignete Druckanbindung vorteilhaft. Die richtige Entscheidung berücksichtigt immer Messqualität, Druckfestigkeit, Temperatur, Vibrationen, Dichtheit und die Sicherheit der vollständigen Messstelle.
24. Häufig gestellte Fragen zu MINIMESS und direkter Sensormontage
24.1 Kann ein Drucksensor dauerhaft über MINIMESS angeschlossen bleiben?
Ja, ein dauerhaft angeschlossener Drucksensor kann bei geeigneter Auslegung über einen MINIMESS-Testpunkt und einen passenden Mikrobohrschlauch betrieben werden. Voraussetzung ist, dass Kupplung, Schlauch, Armaturen und Sensor für die tatsächlichen Druck-, Temperatur- und Medienbedingungen geeignet sind. Zusätzlich müssen die mechanische Schlauchführung und die langfristigen Inspektionsanforderungen berücksichtigt werden.
24.2 Ist eine Direktmontage des Drucksensors grundsätzlich besser?
Nein. Die Direktmontage kann insbesondere bei schnellen Druckereignissen Vorteile bieten, weil der hydraulische Verbindungsweg vergleichsweise kurz ist. Bei hohen Temperaturen, starken Vibrationen oder ungünstiger Zugänglichkeit kann ein räumlich getrennt montierter Sensor über eine geeignete Messleitung günstiger sein. Die richtige Auswahl hängt von der vollständigen Messaufgabe ab.
24.3 Was ist der Unterschied zwischen einem MINIMESS-Testpunkt und einem dauerhaft angeschlossenen Messschlauch?
Ein MINIMESS-Testpunkt ist ein dauerhaft installierbarer Serviceanschluss mit einem dafür vorgesehenen Absperr- beziehungsweise Rückschlagelement. Ist kein Gegenstück angeschlossen, ist der Messanschluss entsprechend seiner Konstruktion geschlossen. Bei dauerhaft angekuppeltem Messschlauch gehört dagegen die gesamte Leitung bis zum Drucksensor zur drucktragenden Messkette.
24.4 Beeinflusst ein MINIMESS-Mikrobohrschlauch die Druckmessung?
Ja, insbesondere bei schnellen Druckänderungen. Schlauchlänge, Innendurchmesser, Schlauchelastizität, Ölviskosität und eingeschlossene Gasvolumina können die dynamische Druckübertragung verändern. Bei konstantem Druck kann nach ausreichender Stabilisierung dagegen ein praktisch gleicher Druck am Sensor anliegen, sofern Höhenunterschiede und andere Einflüsse berücksichtigt werden.
24.5 Warum zeigt ein Sensor über MINIMESS manchmal kleinere Druckspitzen?
Eine mögliche Ursache ist die dynamische Dämpfung durch die hydraulische Messleitung. Der Druckimpuls kann durch die Eigenschaften von Testpunkt, Schlauch und angeschlossenem Sensorvolumen zeitlich verzögert oder in seiner Amplitude verändert werden. Für einen Nachweis ist eine geeignete zeitaufgelöste Vergleichsmessung erforderlich.
24.6 Kann eine MINIMESS-Schlauchleitung auch zu hohe Druckspitzen anzeigen?
Unter bestimmten dynamischen Bedingungen können Druckwellen, Resonanzen oder Nachschwingeffekte auftreten. Dadurch kann der Druckverlauf am Sensor vom ursprünglichen Prozessdruck abweichen. Eine besonders hohe aufgezeichnete Druckspitze sollte deshalb ebenfalls anhand der vollständigen Messkette bewertet werden.
24.7 Welche MINIMESS-Reihe eignet sich für einen Drucksensor?
Für viele industrielle Hydraulikanwendungen ist die Reihe 1620 mit M16×2-Kupplungsschnittstelle verbreitet. Daneben stehen unter anderem die Reihen 1215, 1615 und 1604 zur Verfügung. Entscheidend sind die vorhandene Anschlussgeometrie, Druckbelastbarkeit, das Medium und die passende Schlauch- beziehungsweise Sensorkonfiguration. Unterschiedliche Reihen dürfen nicht ohne Prüfung miteinander kombiniert werden.
24.8 Welche Druckbelastung hält ein MINIMESS-Schlauch aus?
Das hängt von der gewählten Schlauchvariante und Konfektion ab. Für bestimmte DN2-Ausführungen sind Betriebsdrücke bis 630 bar verfügbar. DN4-Schläuche werden in anderen Druckklassen angeboten. Bei dauerhafter pulsierender Belastung müssen gegebenenfalls abweichende dynamische Betriebsgrenzen berücksichtigt werden. Maßgeblich sind die Herstellerangaben der vollständig konfektionierten Schlauchleitung.
24.9 Ist DN2 oder DN4 für die Druckmessung besser?
DN2 besitzt ein kleineres geometrisches Innenvolumen als DN4 bei gleicher Länge. DN4 besitzt dagegen einen größeren Strömungsquerschnitt. Beide Eigenschaften beeinflussen das dynamische Verhalten unterschiedlich. Welche Nennweite die bessere Druckübertragung ermöglicht, hängt zusätzlich von Schlauchelastizität, Leitungslänge, angeschlossenem Sensorvolumen und Betriebsmedium ab.
24.10 Wie lang darf ein MINIMESS-Messschlauch für die Dauermessung sein?
Eine allgemeingültige maximale Länge kann nicht unabhängig von der Anwendung angegeben werden. Die Leitung muss mechanisch sicher verlegt werden können und die erforderliche Druckmessdynamik gewährleisten. Für schnelle Druckmessungen ist eine möglichst kurze geeignete Leitung häufig vorteilhaft. Gleichzeitig müssen Mindestbiegeradius, Bewegungen und Montagebedingungen berücksichtigt werden.
24.11 Wie wirkt sich Luft im MINIMESS-Messschlauch aus?
Eingeschlossene Luft ist wesentlich kompressibler als Hydrauliköl. Sie kann deshalb die hydraulische Nachgiebigkeit der Messleitung deutlich erhöhen und das Verhalten bei Druckänderungen beeinflussen. Je nach Aufbau können Verzögerung, Dämpfung und weitere dynamische Effekte entstehen. Eine erforderliche Entlüftung muss nach einem dafür freigegebenen Verfahren erfolgen.
24.12 Verändert die Einbauhöhe des Sensors den angezeigten Druck?
Ja, bei einer flüssigkeitsgefüllten Messleitung kann ein hydrostatischer Druckunterschied entstehen. Dieser hängt von der Flüssigkeitsdichte und der vertikalen Höhendifferenz zwischen Prozessanschluss und Sensor ab. Ein höher montierter Sensor erfasst bei ruhender Flüssigkeit einen entsprechend geringeren statischen Druck. Bei kleinen Druckmessbereichen kann dieser Einfluss besonders relevant sein.
24.13 Welche Vorteile hat MINIMESS bei starken Vibrationen?
Ein über eine geeignete Messleitung angeschlossener Drucksensor kann außerhalb des stark vibrierenden Maschinenbereichs montiert werden. Dadurch kann die mechanische Belastung des Sensors reduziert werden. Gleichzeitig muss die Schlauchleitung so geführt und befestigt werden, dass keine unzulässige Biegung, Torsion, Scheuerbeanspruchung oder Ermüdung entsteht.
24.14 Kann MINIMESS bei hohen Temperaturen eingesetzt werden?
Für erhöhte Temperaturen stehen geeignete Material- und Schlauchvarianten zur Verfügung. Allerdings müssen nicht nur die Dichtungen, sondern auch Schlauchmaterial, Armaturen und Drucksensor zur tatsächlichen Temperatur passen. Ein temperaturbeständiger Dichtungswerkstoff allein macht nicht die gesamte Messleitung hochtemperaturgeeignet.
24.15 Welche Dichtungen sind für MINIMESS-Kupplungen geeignet?
Je nach Baureihe und Ausführung stehen beispielsweise NBR, FKM und EPDM sowie weitere geeignete Dichtungskonzepte zur Verfügung. Die Auswahl richtet sich nach Medium, Temperatur, Druck und Kupplungskonstruktion. Ein Dichtungswerkstoff darf nicht allein aufgrund seiner allgemeinen chemischen Beständigkeit eingesetzt werden, sondern muss für die konkrete Verbindung geeignet sein.
24.16 Muss ein dauerhaft angeschlossener MINIMESS-Schlauch regelmäßig geprüft werden?
Ja, eine dauerhaft eingesetzte hydraulische Schlauchleitung benötigt ein geeignetes Inspektions- und Wartungskonzept. Dabei sind insbesondere Scheuerstellen, Knicke, Risse, Leckagespuren und Beschädigungen der Armaturen zu beachten. Die tatsächlichen Prüf- und Austauschintervalle richten sich nach Herstellerangaben, Betriebsbedingungen und den anwendbaren Vorschriften.
24.17 Kann man die gesamte Druckmesskette einschließlich MINIMESS-Schlauch kalibrieren?
Eine vollständige Messkette kann unter definierten Bedingungen geprüft werden. Bei einer statischen Prüfung werden die Messwerte nach ausreichender Stabilisierung mit einer geeigneten Druckreferenz verglichen. Für die quantitative Beurteilung schneller Druckspitzen ist dagegen eine gesonderte dynamische Untersuchung erforderlich. Eine statische Sensorkalibrierung weist nicht automatisch die dynamische Übertragungsfunktion des angeschlossenen Schlauchs nach.
24.18 Wann sollte ein Drucksensor direkt montiert werden und wann über MINIMESS?
Eine Direktmontage ist besonders interessant, wenn schnelle Druckereignisse erfasst werden sollen, eine kurze geeignete Druckanbindung erforderlich ist und die mechanischen sowie thermischen Betriebsbedingungen am Hydraulikblock zulässig sind. Ein MINIMESS-Mikrobohrschlauch kann Vorteile bieten, wenn vorhandene Serviceanschlüsse genutzt werden sollen, der Sensor räumlich getrennt montiert werden muss oder die Druckmessung überwiegend stationäre beziehungsweise langsam veränderliche Betriebszustände erfasst. Beide Varianten müssen für die vollständigen Betriebsbedingungen ausgelegt werden.