Glycerin oder Silikonöl im Manometer: Füllflüssigkeit richtig auswählen

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Flüssigkeitsgefüllte Manometer werden vor allem dort eingesetzt, wo Vibrationen, pulsierende Drücke oder mechanische Schocks die Anzeige eines ungefüllten Manometers unruhig werden lassen. Die Flüssigkeit im Gehäuse dämpft die Bewegung von Zeiger und Messwerk, verbessert die Ablesbarkeit und reduziert die mechanische Belastung der beweglichen Bauteile.

Die Wahl der Füllflüssigkeit darf jedoch nicht allein nach dem Prinzip „gefüllt ist besser“ erfolgen. Vor allem die Umgebungstemperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Viskosität der Füllung und damit auf das dynamische Verhalten des Manometers.

Bei normalen Umgebungstemperaturen wird häufig Glycerin beziehungsweise ein Glycerin-Wasser-Gemisch verwendet. Für niedrige Temperaturen ist dagegen Silikonöl meist besser geeignet, weil seine Viskosität bei Kälte weniger stark ansteigt. Für extreme Tieftemperaturen reichen jedoch auch Standard-Silikonfüllungen nicht mehr aus; dafür werden speziell ausgelegte Manometer und Tieftemperaturfüllungen benötigt.

Die Füllflüssigkeit muss deshalb immer zusammen mit Umgebungstemperatur, Druckdynamik, gewünschter Zeigerreaktion und der zulässigen Temperatur des konkreten Manometertyps ausgewählt werden.

Geeignete Geräte finden Sie unter Druckmesstechnik bei ICS Schneider. Ein typisches flüssigkeitsgefülltes Industrie-Manometer ist beispielsweise das WIKA 213.53 für Messstellen mit hohen dynamischen Druckbelastungen und Vibrationen. Für aggressive Messstoffe und Anwendungen in der Prozessindustrie steht unter anderem das WIKA 233.50 mit CrNi-Stahl-Messsystem und Gehäusefüllung zur Verfügung.

Warum werden Manometer mit Flüssigkeit gefüllt?

Ein klassisches mechanisches Manometer besitzt ein elastisches Messglied, beispielsweise eine Rohrfeder, und ein mechanisches Zeigerwerk.

Bei ruhigem Druck bewegt sich der Zeiger entsprechend der Verformung des Messgliedes auf die jeweilige Druckanzeige.

In realen Maschinen treten jedoch häufig zusätzlich auf:

• Vibrationen,
• mechanische Stöße,
• schnelle Druckänderungen,
• Druckpulsationen.

Diese Einflüsse können das Messwerk und den Zeiger permanent in Bewegung versetzen.

Typisches Beispiel

Ein ungefülltes Manometer ist direkt an einer Hydraulikpumpe montiert.

Der Zeiger schwingt permanent um beispielsweise:

180 … 210 bar

.

Ein genauer Wert lässt sich kaum ablesen.

Eine Gehäusefüllung dämpft diese Bewegung

Das Zeigerwerk bewegt sich innerhalb einer viskosen Flüssigkeit. Dadurch wird seine schnelle Bewegung gebremst.

Das Ergebnis:

• ruhigere Zeigeranzeige,
• bessere Ablesbarkeit,
• geringere mechanische Belastung des Messwerks,
• höhere Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen und Schocks.

Wie wirkt die Füllflüssigkeit auf das Messwerk?

Die Dämpfung entsteht durch den Bewegungswiderstand der Flüssigkeit.

Je schneller sich:

• Zeigerachse,
• Zahnräder,
• Hebelmechanismus

bewegen, desto stärker wirkt die Flüssigkeit der Bewegung entgegen.

Langsame Druckänderungen

kann das Manometer weiterhin anzeigen.

Sehr schnelle Bewegungen

werden dagegen stärker gedämpft.

Genau dieser Effekt sorgt dafür, dass ein gefülltes Manometer bei einer vibrierenden Maschine deutlich ruhiger erscheint als eine ungefüllte Ausführung.

Die Gehäusefüllung verändert damit hauptsächlich das dynamische Verhalten der Anzeige – nicht das eigentliche Messprinzip der Rohrfeder.

Wann ist Glycerin die richtige Wahl?

Glycerin gehört zu den am häufigsten verwendeten Füllflüssigkeiten für mechanische Manometer.

Typische Anwendungen sind

• Hydraulikanlagen,
• Maschinenbau,
• Pumpen,
• Kompressoren,
• mobile Maschinen,
• allgemeiner Anlagenbau.

Glycerin bietet eine gute Dämpfung des Messwerks und ist für viele normale industrielle Umgebungsbedingungen geeignet.

Typischer Temperaturbereich

Bei verschiedenen WIKA-Manometern mit Glycerinfüllung wird beispielsweise ein Umgebungstemperaturbereich von:

-20 … +60 °C

angegeben.

Dieser Bereich ist jedoch kein allgemeingültiger Wert für jedes Manometer.

Entscheidend ist immer der im Datenblatt des konkreten Gerätes angegebene zulässige Temperaturbereich.

Die Grenze bei niedrigen Temperaturen

liegt vor allem an der stark zunehmenden Viskosität.

Das Glycerin muss dabei nicht vollständig gefrieren, damit Probleme auftreten.

Bereits eine starke Verdickung kann die Bewegung des Zeigerwerks deutlich verlangsamen.

Wann sollte Silikonöl eingesetzt werden?

Silikonöl ist besonders interessant, wenn ein gefülltes Manometer außerhalb des typischen Temperaturbereichs einer Glycerinfüllung betrieben werden soll.

Ein häufiger Anwendungsfall sind niedrige Temperaturen

Standard-Silikonfüllungen ermöglichen bei entsprechenden Manometerkonstruktionen häufig Umgebungstemperaturen bis etwa:

-40 °C

.

Damit eignet sich Silikonöl beispielsweise besser für:

• Außenanlagen im Winter,
• Kälteanlagen,
• mobile Maschinen,
• Pipeline-Messstellen,
• unbeheizte Anlagenbereiche.

Auch bei erhöhten Temperaturen

werden je nach Gerät und Anwendung Silikonöle eingesetzt, weil sie gegenüber Glycerin ein günstigeres temperaturabhängiges Viskositätsverhalten besitzen können.

Die zulässige maximale Temperatur darf jedoch nicht allein aus der Füllflüssigkeit abgeleitet werden.

Auch:

• Messwerk,
• Dichtungen,
• Sichtscheibe,
• Gehäuse,
• Prozessanschluss

begrenzen den zulässigen Temperaturbereich des gesamten Manometers.

Glycerin und Silikonöl im direkten Vergleich

Kriterium	Glycerin	Silikonöl
Typische Standardanwendung	sehr gut geeignet	geeignet
Dämpfung bei normalen Temperaturen	hoch	abhängig von Viskositätsklasse
Niedrige Umgebungstemperaturen	nur eingeschränkt geeignet	deutlich besser geeignet
Typische untere Temperaturgrenze bei Standardausführungen	häufig etwa -20 °C	häufig etwa -40 °C
Temperaturabhängigkeit der Viskosität	vergleichsweise stark	günstiger
Sehr tiefe Temperaturen unter -40 °C	nicht geeignet	Spezial-Silikonfüllung beziehungsweise Tieftemperaturgerät erforderlich
Standardlösung bei Maschinen und Hydraulik	häufig erste Wahl	bei Temperaturanforderungen sinnvoll

Die angegebenen Temperaturwerte sind typische Größenordnungen und ersetzen nicht die Produktspezifikation des ausgewählten Manometers.

Warum ist die Viskosität so wichtig?

Die Dämpfungswirkung einer Füllflüssigkeit hängt wesentlich von ihrer Viskosität ab.

Hohe Viskosität

bedeutet:

• stärkere Dämpfung,
• ruhigere Zeigerbewegung,
• aber auch langsamere Reaktion.

Niedrige Viskosität

bedeutet dagegen:

• geringere Dämpfung,
• schnellere Zeigerreaktion.

Das Problem besteht darin, dass die Viskosität einer Flüssigkeit nicht konstant ist.

Mit sinkender Temperatur

steigt die Viskosität.

Mit steigender Temperatur

sinkt sie.

Ein Manometer kann deshalb bei:

+20 °C

ein vollkommen unauffälliges dynamisches Verhalten besitzen, bei:

-15 °C

aber bereits merklich langsamer reagieren.

Was passiert mit einem gefüllten Manometer bei Kälte?

Bei niedriger Umgebungstemperatur wird die Füllflüssigkeit zunehmend zähflüssig.

Dadurch steigt der mechanische Widerstand für das Messwerk.

Typische Auswirkungen sind

• langsame Zeigerbewegung,
• verzögertes Erreichen des Endwertes,
• verzögerte Rückkehr bei fallendem Druck,
• scheinbar „hängender“ Zeiger.

Beispiel

Ein Manometer befindet sich an einer Maschine im Außenbereich.

Bei:

+15 °C

reagiert es normal.

Bei:

-20 °C

folgt der Zeiger einer Druckänderung plötzlich deutlich langsamer.

Das muss nicht bedeuten, dass:

• die Rohrfeder beschädigt ist,
• der Prozessanschluss verstopft ist,
• das Manometer grundsätzlich defekt ist.

Die Ursache kann schlicht die stark gestiegene Viskosität der Gehäusefüllung sein.

Was ist bei Temperaturen unter -40 °C zu beachten?

Auch Silikonöl ist nicht automatisch für beliebig niedrige Temperaturen geeignet.

Bei Standard-Silikonfüllungen kann die Viskosität um etwa:

-40 °C

bereits so stark zunehmen, dass die Zeigerbewegung deutlich beeinträchtigt wird.

Für extreme Tieftemperaturen

sind deshalb speziell ausgelegte Geräte erforderlich.

Ein Beispiel ist das WIKA PG23LT POLARgauge®.

Das Manometer ist für Außeneinsätze mit Umgebungstemperaturen bis:

-70 °C

ausgelegt.

Dafür reicht nicht nur eine andere Flüssigkeit

Bei solchen Temperaturen müssen unter anderem auch:

• Dichtungen,
• Gehäuseaufbau,
• Entlüftung beziehungsweise Druckausgleich,
• mechanische Bauteile

für die Tieftemperatur geeignet sein.

Ein normales Manometer einfach mit einem dünnflüssigeren Öl zu füllen macht daraus deshalb noch kein Tieftemperatur-Manometer.

Hohe Umgebungstemperaturen und Prozesswärme berücksichtigen

Nicht nur Kälte kann die Füllung beeinflussen.

Auch hohe Temperaturen müssen berücksichtigt werden.

Dabei sind zwei Temperaturen zu unterscheiden

• Umgebungstemperatur am Manometer,
• Temperatur des Prozessmediums.

Ein heißes Prozessmedium kann über den Prozessanschluss und das Messglied Wärme in das Manometer übertragen.

Die zulässige Messstofftemperatur kann bei gefüllten Geräten niedriger sein

Beim WIKA 233.50 wird beispielsweise angegeben:

max. +100 °C Messstofftemperatur bei gefüllter Ausführung

während die entsprechende ungefüllte Ausführung 232.50 für höhere Messstofftemperaturen spezifiziert werden kann.

Die Füllung ist daher kein Mittel, um hohe Prozesswärme zu beherrschen

Ist das Medium zu heiß, können je nach Anwendung beispielsweise erforderlich sein:

• Kühlstrecke,
• Wassersackrohr bei Dampf,
• Kapillarleitung,
• Druckmittler,
• größerer Abstand zur heißen Prozessleitung.

Die konkrete Lösung muss zum Medium, Druck und Temperaturbereich passen.

Dämpfung und Zeigerreaktion richtig abwägen

Eine möglichst starke Dämpfung ist nicht in jeder Anwendung automatisch von Vorteil.

Beispiel 1: Hydraulikaggregat

Der Druck schwankt sehr schnell und der Bediener benötigt hauptsächlich einen stabilen Betriebsdruckwert.

Eine relativ starke Zeigerdämpfung ist hier sinnvoll.

Beispiel 2: Prüfstand

Eine schnelle Druckänderung soll unmittelbar am Manometer erkannt werden.

Eine zu starke Dämpfung kann hier unerwünscht sein, weil die Anzeige dem tatsächlichen Druck zeitlich hinterherläuft.

Bei niedrigen Temperaturen verstärkt sich dieser Effekt

Eine bei Raumtemperatur passende Füllung kann bei stark sinkender Temperatur plötzlich deutlich stärker dämpfen.

Die gewünschte:

Ableseruhe

muss deshalb gegen die erforderliche:

Ansprechgeschwindigkeit

abgewogen werden.

Kann die Gehäusefüllung Druckpulsationen beseitigen?

Nein.

Die Gehäusefüllung dämpft in erster Linie die Bewegung des Messwerks und des Zeigers.

Die tatsächliche Druckpulsation im Prozess ist weiterhin vorhanden.

Das ist ein wichtiger Unterschied

Wenn eine Kolbenpumpe starke Druckspitzen erzeugt, kann der gefüllte Zeiger zwar ruhig erscheinen.

Die Rohrfeder wird trotzdem weiterhin mit den dynamischen Druckänderungen beaufschlagt.

Bei starken Druckpulsationen können zusätzlich erforderlich sein

• Drosselbohrung,
• Dämpfungselement,
• Pulsationsdämpfer,
• Snubber,
• geeignete Messstellenleitung.

Eine ruhige Anzeige bedeutet deshalb nicht automatisch, dass keine Druckspitzen vorhanden sind.

Warum ist das Manometer nicht vollständig gefüllt?

Bei vielen flüssigkeitsgefüllten Manometern ist das Gehäuse konstruktiv nicht vollständig bis zum letzten Kubikmillimeter mit Flüssigkeit gefüllt.

Das ist normalerweise kein Fertigungsfehler.

Die Füllflüssigkeit verändert ihr Volumen mit der Temperatur

Erwärmt sie sich, dehnt sie sich aus.

Ein entsprechender Ausgleichsraum verhindert, dass dadurch ein unzulässig hoher Druck im Gehäuse entsteht.

Je nach Konstruktion

kann deshalb im oberen Bereich des Manometers ein sichtbarer Gasraum verbleiben.

Der vorgesehene Füllgrad wird vom Hersteller festgelegt.

Ein gefülltes Manometer sollte deshalb nicht eigenmächtig bis zur vollständigen Füllung nachgefüllt werden.

Ist eine sichtbare Luftblase ein Fehler?

Nicht zwangsläufig.

Bei vielen Flüssigkeitsmanometern ist ein begrenzter Luft- beziehungsweise Gasraum konstruktiv vorgesehen.

Entscheidend ist

ob:

• der Füllstand dem vorgesehenen Zustand entspricht,
• keine sichtbare Undichtigkeit vorhanden ist,
• die Dämpfungswirkung erhalten bleibt,
• das Messwerk korrekt arbeitet.

Problematisch wäre dagegen

wenn der Flüssigkeitsstand im Laufe der Zeit deutlich absinkt.

Dann sollten:

• Füllstopfen,
• Sichtscheibe,
• Dichtungen,
• Gehäuse

auf Undichtigkeiten geprüft werden.

Gehäusedruck und Entlüftung beachten

Die Gehäusefüllung selbst kann bei Temperaturänderungen Druckänderungen im Inneren des Manometers verursachen.

Das kann insbesondere bei niedrigen Messbereichen die Anzeige beeinflussen.

Viele gefüllte Manometer besitzen deshalb

• eine Entlüftungsöffnung,
• einen Druckausgleichsstopfen,
• eine entsprechende Kompensationskonstruktion.

Bei Geräten, die für den Transport verschlossen werden und nach der Montage belüftet werden müssen, ist die Herstelleranweisung zu beachten.

Typisches Fehlerbild

Nach der Installation zeigt ein Manometer ohne Prozessdruck nicht exakt:

0 bar

.

Nach dem vorgesehenen Druckausgleich des Gehäuses kehrt der Zeiger auf Null zurück.

Ob und wie ein Manometer geöffnet beziehungsweise belüftet werden darf, hängt vom jeweiligen Gerätedesign ab.

Hat die Füllflüssigkeit Kontakt zum Prozessmedium?

Im normalen Betrieb nicht.

Die Gehäusefüllung befindet sich im Manometergehäuse und umgibt das Messwerk.

Das Prozessmedium befindet sich dagegen innerhalb des:

• Prozessanschlusses,
• Messgliedes,
• gegebenenfalls angeschlossenen Druckmittlersystems.

Gehäusefüllung und Druckmittlerfüllung nicht verwechseln

Ein Druckmittlersystem besitzt ebenfalls eine Übertragungsflüssigkeit.

Diese erfüllt jedoch eine völlig andere Funktion.

Sie überträgt den Prozessdruck vom Druckmittler auf das angeschlossene Messgerät.

Bei einem flüssigkeitsgefüllten Manometer dient die Flüssigkeit im Gehäuse dagegen hauptsächlich der Dämpfung und dem Schutz des Messwerks.

Besondere Anwendungen wie Sauerstoff

Bei speziellen Prozessmedien muss auch berücksichtigt werden, was im unwahrscheinlichen Fall eines Messgliedbruchs passieren könnte.

Dann kann Prozessmedium in das Gehäuse gelangen und mit der Füllflüssigkeit in Kontakt kommen.

Bei reaktiven Medien

kann deshalb eine spezielle beziehungsweise inerte Gehäusefüllung erforderlich sein.

Ein typisches Beispiel sind Sauerstoffanwendungen.

Hier dürfen keine ungeeigneten öl- oder fetthaltigen Stoffe eingesetzt werden.

Für Sauerstoff und andere reaktive Medien müssen deshalb die ausdrücklich für die Anwendung freigegebene Manometerausführung und Füllflüssigkeit gewählt werden.

Manometer mit elektrischen Kontakten

Besitzt das Manometer:

• Schaltkontakte,
• elektronische Kontakte,
• weitere elektrische Einbauten,

muss auch die elektrische Eigenschaft der Gehäusefüllung berücksichtigt werden.

Hier können elektrisch isolierende Öle erforderlich sein.

Die Füllflüssigkeit sollte daher nicht nachträglich gegen einen beliebigen anderen Flüssigkeitstyp ausgetauscht werden.

Praxisbeispiel: Hydraulikanlage im Außenbereich

Eine Hydraulikmaschine arbeitet mit:

0 … 250 bar

und erzeugt während des Betriebs deutliche mechanische Vibrationen.

Das Manometer ist direkt am Hydraulikaggregat montiert.

Standort

Die Maschine steht teilweise im Außenbereich.

Im Winter sind Temperaturen bis:

-30 °C

möglich.

Variante 1: Glycerinfüllung

Bei normalen Temperaturen bietet sie eine gute Dämpfung.

Bei:

-30 °C

liegt die Umgebung jedoch bereits außerhalb des für viele Standard-Glycerinmanometer vorgesehenen Bereichs.

Der Zeiger könnte sehr träge reagieren.

Variante 2: Silikonfüllung

Eine entsprechend spezifizierte Silikonfüllung ist für diesen Temperaturbereich deutlich besser geeignet.

Bei einem typischen Standard-Silikonmanometer mit zulässiger Umgebungstemperatur bis:

-40 °C

besteht bei:

-30 °C

noch eine ausreichende Temperaturreserve.

Zusätzlich prüfen

• Messbereich passend zum Betriebsdruck,
• zulässige Wechselbelastung,
• Vibrationsbelastung,
• Prozessanschluss,
• Materialverträglichkeit zum Hydraulikmedium,
• Schutzart.

Die Entscheidung für Silikonöl löst nur die Temperatur- und Dämpfungsfrage. Sie ersetzt nicht die vollständige Auslegung des Manometers.

Welche Füllung ist für welche Anwendung sinnvoll?

Anwendung	Typische Auswahl	Besonders beachten
Hydraulikmaschine bei Raumtemperatur	Glycerin	Vibration und Druckpulsation
Kompressor in beheizter Halle	Glycerin	Druckpulsationen gegebenenfalls zusätzlich dämpfen
Außenanlage bis -30 °C	Silikonöl	produktspezifischen Temperaturbereich prüfen
Außenanlage bis -40 °C	Silikonöl beziehungsweise dafür spezifiziertes Gerät	gesamte Manometerkonstruktion prüfen
Arktische Anwendung bis -70 °C	Spezial-Tieftemperaturfüllung	spezielles Tieftemperatur-Manometer erforderlich
Sehr schnelle Druckänderungen müssen sichtbar bleiben	Dämpfung gezielt auswählen	zu hohe Viskosität vermeiden
Heiße Prozessleitung	nicht allein über Füllung lösen	Messstofftemperatur und thermische Entkopplung prüfen
Sauerstoffanwendung	nur ausdrücklich freigegebene Spezialausführung	Material- und Flüssigkeitsverträglichkeit
Manometer mit Schaltkontakten	geeignete isolierende Füllung	Herstellervorgabe beachten

Typische Fehlerbilder

Beobachtung	Mögliche Ursache	Sinnvolle Prüfung
Zeiger reagiert bei Kälte sehr langsam	Füllflüssigkeit zu viskos	Temperaturbereich und Füllmedium prüfen
Manometer funktioniert im Sommer, im Winter aber träge	starke temperaturabhängige Viskositätsänderung	Glycerinfüllung gegen geeignete Silikonausführung prüfen
Zeiger schwingt trotz Füllung stark	Druckpulsation zu groß oder Füllung zu wenig dämpfend	Pulsationsdämpfung und Messstelle prüfen
Zeiger ist ruhig, Rohrfeder fällt trotzdem frühzeitig aus	reale Druckspitzen wirken weiterhin auf das Messglied	Druckpulsation beziehungsweise Druckspitzen messen
Zeiger kehrt nicht exakt auf Null zurück	Gehäusedruck, Temperatur oder mechanische Beschädigung	Druckausgleich nach Herstellervorgabe prüfen
Manometer enthält oben eine kleine Luftblase	konstruktiv vorgesehener Ausgleichsraum	Füllstand mit Herstellerzustand vergleichen
Füllstand sinkt über Monate	Undichtigkeit	Füllstopfen, Sichtscheibe und Gehäuse prüfen
Zeiger reagiert allgemein zu langsam	Füllung für Anwendung zu stark dämpfend	erforderliche Ansprechzeit definieren
Manometer ist an heißem Prozess montiert und Füllung verfärbt sich	thermische Überbeanspruchung möglich	Messstoff- und Gehäusetemperatur prüfen
Gefülltes Manometer zeigt bei Druckpulsation einen stabilen Mittelwert	Zeigerdämpfung	bei Bedarf tatsächliche Druckdynamik separat erfassen
Bei -45 °C funktioniert Standard-Silikonfüllung nicht mehr zuverlässig	Temperatur unter Spezifikationsbereich	Tieftemperatur-Manometer auswählen
Manometer mit elektrischen Kontakten funktioniert nach Nachfüllen nicht korrekt	ungeeignete Füllflüssigkeit	Herstellerfreigabe der Füllung prüfen
Gefülltes Manometer wird direkt an sehr heißen Dampf angeschlossen	zulässige Messstofftemperatur überschritten	Wassersackrohr beziehungsweise thermische Entkopplung prüfen

Empfohlener Auswahlablauf

1. Messbereich bestimmen: Betriebsdruck und mögliche Druckspitzen erfassen.
2. Messstoff bestimmen: Materialverträglichkeit des Messgliedes prüfen.
3. Druckdynamik bewerten: Ruhiger Druck, Pulsation oder starke Vibration unterscheiden.
4. Notwendigkeit einer Gehäusefüllung prüfen: Dämpfung nicht pauschal vorsehen.
5. Minimale Umgebungstemperatur bestimmen: Auch Stillstandszeiten und Winterbetrieb berücksichtigen.
6. Maximale Umgebungstemperatur bestimmen: Schaltschrank-, Maschinen- oder Sonneneinstrahlung berücksichtigen.
7. Messstofftemperatur bestimmen: Prozesswärme getrennt von der Umgebungstemperatur betrachten.
8. Glycerin prüfen: Bei normalen Temperaturen häufig wirtschaftliche Standardlösung.
9. Silikonöl prüfen: Bei niedrigen beziehungsweise besonderen Temperaturanforderungen bevorzugen.
10. Extremtemperaturen erkennen: Unterhalb des Standardbereichs spezielles Tieftemperaturgerät einsetzen.
11. Ansprechzeit definieren: Zu starke Dämpfung vermeiden, wenn schnelle Änderungen sichtbar sein müssen.
12. Druckpulsation separat bewerten: Bei Bedarf zusätzliche Dämpfung im Prozessanschluss vorsehen.
13. Elektrische Einbauten berücksichtigen: Geeignete isolierende Füllung verwenden.
14. Sondermedien prüfen: Beispielsweise Sauerstoff nur mit ausdrücklich geeigneter Geräteausführung.
15. Füllgrad nicht eigenmächtig verändern: Herstellerzustand beibehalten.
16. Druckausgleich prüfen: Entlüftungs- beziehungsweise Kompensationsvorgaben beachten.
17. Temperaturdatenblatt des konkreten Manometers prüfen: Allgemeine Grenzwerte nicht ungeprüft übertragen.
18. Montagebedingungen prüfen: Vibration, Einbaulage und mechanische Belastung berücksichtigen.
19. Gerät auswählen: Messbereich, Material, Füllung und Temperaturbereich gemeinsam festlegen.

Passende Manometer bei ICS Schneider

WIKA 213.53 – flüssigkeitsgefülltes Manometer für Maschinen und Hydraulik

Das WIKA 213.53 ist ein mechanisches Rohrfedermanometer mit Gehäusefüllung.

Zu den wesentlichen Merkmalen gehören:

• sehr gute Schwingungsbeständigkeit und Schockfestigkeit,
• robuste Bauweise,
• CrNi-Stahl-Gehäuse,
• messstoffberührte Teile aus Kupferlegierung,
• Nenngrößen 50, 63 und 100 mm,
• Anzeigebereiche bis 0 … 1.000 bar.

Typische Anwendungen sind:

• Hydraulik,
• Kompressoren,
• Schiffbau,
• Messstellen mit hohen dynamischen Druckbelastungen und Vibrationen.

WIKA 213.40 – robuste gefüllte Industrieausführung

Das WIKA 213.40 ist ebenfalls ein flüssigkeitsgefülltes Rohrfedermanometer für schwingungs- und schockbelastete Messstellen.

Es ist unter anderem für:

• Hydraulik,
• Bergbau,
• Schiffbau

vorgesehen.

Messstoffe dürfen die verwendeten Kupferlegierungen nicht angreifen.

WIKA 233.50 – CrNi-Stahl-Manometer für die Prozessindustrie

Für aggressive Medien beziehungsweise höhere Anforderungen an die Werkstoffe eignet sich das WIKA 233.50.

Das Gerät bietet:

• Gehäusefüllung für hohe dynamische Druckbelastungen und Vibrationen,
• messstoffberührte Komponenten aus CrNi-Stahl,
• Nenngrößen 63, 100 und 160 mm,
• Anzeigebereiche bis 0 … 1.600 bar,
• hohe Lastwechsel- und Schockfestigkeit.

Für die Standardausführung mit Glycerinfüllung wird unter anderem ein Umgebungstemperaturbereich von:

-20 … +60 °C

angegeben.

Dieses Beispiel zeigt, warum der konkrete Temperaturbereich immer anhand der jeweiligen Geräteausführung geprüft werden muss.

WIKA PG23LT POLARgauge® – für Temperaturen bis -70 °C

Für extreme Tieftemperaturen steht das WIKA PG23LT zur Verfügung.

Das Gerät wurde speziell für Außeneinsätze mit Umgebungstemperaturen bis:

-70 °C

entwickelt.

Zu den Eigenschaften gehören:

• spezielle Tieftemperaturausführung,
• Gehäusefüllung für extreme Kälte,
• komplette CrNi-Stahl-Ausführung,
• Schutzarten IP66 und IP67 je nach Ausführung,
• Anzeigebereiche von 0 … 0,6 bis 0 … 1.000 bar.

Das PG23LT zeigt zugleich, dass bei extremen Temperaturen nicht nur die Füllflüssigkeit, sondern die gesamte Konstruktion des Manometers angepasst werden muss.

Weitere Geräte finden Sie unter Druckmesstechnik bei ICS Schneider.

Fazit

Die Gehäusefüllung eines Manometers hat einen erheblichen Einfluss auf dessen dynamisches Verhalten und Temperaturtauglichkeit.

Glycerin ist für viele Standardanwendungen geeignet

Bei Maschinen, Hydraulikanlagen und anderen vibrierenden Messstellen bietet es eine wirksame und wirtschaftliche Dämpfung.

Bei niedrigen Temperaturen wird Glycerin zunehmend problematisch

Die steigende Viskosität kann die Zeigerreaktion deutlich verlangsamen.

Silikonöl eignet sich besser für kalte Umgebungen

Standardausführungen können je nach Gerät beispielsweise bis etwa -40 °C eingesetzt werden.

Unter -40 °C reicht Standard-Silikonöl nicht zwangsläufig aus

Für extreme Temperaturen sind spezielle Füllungen und entsprechend konstruierte Manometer erforderlich.

Die Prozesswärme muss separat betrachtet werden

Eine temperaturbeständigere Füllflüssigkeit macht ein Manometer nicht automatisch für beliebig hohe Messstofftemperaturen geeignet.

Mehr Dämpfung bedeutet nicht immer bessere Messung

Eine hohe Viskosität beruhigt den Zeiger, verlängert aber gleichzeitig dessen Reaktionszeit.

Die Füllung beseitigt keine Druckspitzen

Sie beruhigt vor allem die Anzeige. Starke Prozesspulsationen müssen gegebenenfalls zusätzlich am Prozessanschluss gedämpft werden.

Ein sichtbarer Gasraum ist nicht automatisch ein Mangel

Der vom Hersteller vorgesehene Füllgrad berücksichtigt unter anderem die thermische Ausdehnung der Füllflüssigkeit.

Für die Praxis gilt

Messbereich und Messstoff bestimmen → Vibration und Druckpulsation bewerten → minimale und maximale Umgebungstemperatur festlegen → Prozesswärme berücksichtigen → erforderliche Zeigerreaktion definieren → Glycerin für normale Temperaturbereiche prüfen → bei niedrigen Temperaturen Silikonöl wählen → bei extremen Temperaturen spezielles Tieftemperatur-Manometer einsetzen → Sondermedien und elektrische Kontakte berücksichtigen → produktspezifischen Temperaturbereich prüfen → Füllgrad und Druckausgleich nach Herstellervorgabe beibehalten.

FAQ: Glycerin oder Silikonöl im Manometer

Warum ist Flüssigkeit in einem Manometer?

Die Gehäusefüllung dämpft Zeiger- und Messwerksbewegungen bei Vibrationen, Schocks und dynamischen Druckbelastungen.

Was ist die häufigste Manometerfüllung?

Für viele industrielle Standardanwendungen wird Glycerin beziehungsweise ein Glycerin-Wasser-Gemisch verwendet.

Wann sollte Silikonöl verwendet werden?

Silikonöl ist besonders sinnvoll, wenn das Manometer niedrigen oder anderen anspruchsvollen Umgebungstemperaturen ausgesetzt ist, für die eine Glycerinfüllung nicht mehr geeignet ist.

Bis zu welcher Temperatur kann ein Glycerinmanometer eingesetzt werden?

Bei verschiedenen Standard-Manometern wird für Glycerinfüllungen beispielsweise ein Umgebungstemperaturbereich von etwa -20 bis +60 °C angegeben. Maßgeblich ist jedoch immer das Datenblatt des konkreten Gerätes.

Kann ein Silikonmanometer bei -40 °C eingesetzt werden?

Entsprechend spezifizierte Standard-Silikonausführungen können häufig bis etwa -40 °C eingesetzt werden. Der produktspezifische Temperaturbereich muss geprüft werden.

Kann jedes mit Silikonöl gefüllte Manometer bei -40 °C eingesetzt werden?

Nein. Neben der Füllflüssigkeit müssen auch Dichtungen, Gehäuse, Messwerk und weitere Bauteile für diese Temperatur geeignet sein.

Was passiert mit Glycerin bei niedrigen Temperaturen?

Die Viskosität steigt stark an. Dadurch wird die Bewegung des Messwerks stärker gedämpft und der Zeiger reagiert langsamer.

Muss Glycerin vollständig gefrieren, bevor das Manometer Probleme bekommt?

Nein. Bereits eine deutlich höhere Viskosität kann die Zeigerbewegung so stark abbremsen, dass die Anzeige für die Anwendung zu träge wird.

Warum ist Silikonöl bei Kälte besser?

Silikonöle weisen je nach Ausführung ein günstigeres Viskositätsverhalten bei niedrigen Temperaturen auf.

Kann Silikonöl auch bei hohen Temperaturen eingesetzt werden?

Je nach Öl und Manometerausführung ja. Entscheidend ist jedoch der zulässige Temperaturbereich des gesamten Messgerätes.

Was bedeutet Viskosität?

Die Viskosität beschreibt vereinfacht den Fließwiderstand einer Flüssigkeit. Eine höhere Viskosität bedeutet eine zähflüssigere Flüssigkeit.

Warum dämpft eine zähere Flüssigkeit stärker?

Weil sie der Bewegung der mechanischen Bauteile einen höheren Widerstand entgegensetzt.

Kann ein Manometer zu stark gedämpft sein?

Ja. Ist die Dämpfung zu stark, reagiert der Zeiger möglicherweise zu langsam auf relevante Druckänderungen.

Warum reagiert mein Manometer im Winter langsamer?

Eine mögliche Ursache ist die temperaturbedingt höhere Viskosität der Gehäusefüllung.

Warum schwingt ein gefülltes Manometer weniger?

Die Füllflüssigkeit bremst die schnellen Bewegungen des Zeigerwerks und reduziert dadurch sichtbares Zeigerflattern.

Schützt die Flüssigkeitsfüllung die Rohrfeder vor Druckspitzen?

Nicht unmittelbar. Die Füllung dämpft hauptsächlich das Messwerk. Die Druckspitzen wirken weiterhin auf das druckbeaufschlagte Messglied.

Was kann gegen starke Druckpulsationen eingesetzt werden?

Je nach Anwendung können beispielsweise Drosseln, Snubber oder spezielle Pulsationsdämpfer eingesetzt werden.

Ist eine Luftblase im gefüllten Manometer normal?

Ein begrenzter Gasraum kann konstruktiv vorgesehen sein und ist deshalb nicht automatisch ein Fehler.

Warum wird das Manometer nicht komplett mit Flüssigkeit gefüllt?

Unter anderem muss die thermische Volumenausdehnung der Füllflüssigkeit berücksichtigt werden.

Darf ich ein Manometer selbst vollständig auffüllen?

Das sollte nicht ohne Herstellervorgabe erfolgen. Füllflüssigkeit, Füllgrad und Gehäusedruckausgleich sind Teil der Gerätekonstruktion.

Warum kann ein gefülltes Manometer nach der Montage nicht exakt Null anzeigen?

Eine mögliche Ursache ist ein Druckunterschied zwischen Manometergehäuse und Umgebung aufgrund von Temperaturänderungen.

Muss ein gefülltes Manometer entlüftet werden?

Das hängt von der Konstruktion ab. Bei bestimmten Geräten muss nach der Installation ein vorgesehener Druckausgleich geöffnet werden. Die Bedienungsanleitung des Herstellers ist maßgeblich.

Hat das Glycerin im Gehäuse Kontakt mit dem Prozessmedium?

Im normalen Betrieb nicht. Das Prozessmedium befindet sich innerhalb des Messgliedes, die Gehäusefüllung außerhalb des Messsystems im Gerätegehäuse.

Ist die Gehäusefüllung dasselbe wie die Flüssigkeit in einem Druckmittler?

Nein. Eine Druckmittlerfüllung überträgt den Prozessdruck hydraulisch. Die Gehäusefüllung eines Manometers dient hauptsächlich der Dämpfung des Messwerks.

Muss bei Sauerstoff eine spezielle Füllung verwendet werden?

Ja, die gesamte Manometerausführung einschließlich Füllflüssigkeit muss ausdrücklich für Sauerstoff geeignet und entsprechend gereinigt beziehungsweise spezifiziert sein.

Welche Füllung eignet sich bei elektrischen Schaltkontakten?

Je nach Gerätekonstruktion werden elektrisch isolierende Füllöle benötigt. Die Herstellervorgaben des Kontaktmanometers müssen beachtet werden.

Kann Prozesswärme die Füllflüssigkeit erwärmen?

Ja. Wärme kann über Prozessanschluss und Messglied in das Manometer übertragen werden.

Kann ich ein gefülltes Manometer direkt an sehr heißen Dampf anschließen?

Nur wenn die konkrete Manometerausführung und Montage dafür freigegeben sind. Häufig ist bei Dampf eine thermische Entkopplung, beispielsweise über ein geeignetes Wassersackrohr, erforderlich.

Welches WIKA-Manometer eignet sich für Hydraulik und Vibrationen?

Das WIKA 213.53 ist ein flüssigkeitsgefülltes Rohrfedermanometer für hohe dynamische Druckbelastungen und Vibrationen.

Welches gefüllte Manometer eignet sich für aggressive Medien?

Das WIKA 233.50 besitzt messstoffberührte Teile aus CrNi-Stahl und ist für zahlreiche Anwendungen in der Prozessindustrie vorgesehen.

Welches Manometer eignet sich für Temperaturen bis -70 °C?

Das WIKA PG23LT POLARgauge® ist speziell für extreme Umgebungstemperaturen bis -70 °C ausgelegt.

Wo finde ich weitere Manometer?

Weitere Geräte finden Sie unter Druckmesstechnik bei ICS Schneider.