Kontaktmanometer richtig auswählen: Schaltkontakt, Schaltleistung und Hysterese zur Anwendung passend wählen

→ Produktkategorie: Kontaktmanometer

 

Ein Manometer soll an einer Maschine nicht nur den aktuellen Druck anzeigen.

Bei:

6 bar

soll gleichzeitig eine Meldung an die Steuerung erfolgen.

Sinkt der Druck wieder ausreichend ab, soll die Meldung zurückgesetzt werden.

Auf den ersten Blick scheint dafür lediglich ein:

Manometer mit elektrischem Kontakt

erforderlich zu sein.

In der Praxis reicht diese Angabe jedoch nicht aus.

Für eine zuverlässige Funktion müssen unter anderem festgelegt werden:

• Messbereich und Prozessanschluss,
• Messstoff und Werkstoffe,
• Anzahl der Schaltpunkte,
• Schaltrichtung,
• Kontaktart,
• Schaltspannung und Schaltstrom,
• Art der angeschlossenen Last,
• erforderliche Schalthysterese,
• Druckpulsationen und Vibrationen,
• SPS-Anbindung,
• gegebenenfalls Ex-Anforderungen.

Ein besonders wichtiger Punkt ist die elektrische Belastung des Kontaktes.

Ein Kontaktmanometer ist kein Leistungsschalter. Der eingebaute Grenzsignalgeber darf nur innerhalb seiner zulässigen elektrischen Belastbarkeit betrieben werden.

Für größere Lasten wird daher häufig nicht der Verbraucher direkt geschaltet, sondern lediglich:

Kontaktmanometer → Koppelrelais → Verbraucher

oder:

Kontaktmanometer → SPS-Eingang → Steuerlogik

verwendet.

Ebenso wichtig ist die Schalthysterese.

Würde ein Kontakt bei exakt demselben Druck ein- und wieder ausschalten, könnten bereits kleine Druckschwankungen zu ständigem Umschalten führen.

Das Ergebnis wäre:

EIN → AUS → EIN → AUS

innerhalb kurzer Zeit.

Die richtige Auswahl eines Kontaktmanometers umfasst deshalb immer die mechanische Druckmessung und die elektrische Schaltfunktion als gemeinsames System.

Kontaktmanometer finden Sie bei ICS Schneider unter Kontaktmanometer. Weitere Lösungen finden Sie unter Druckmesstechnik.

Was ist ein Kontaktmanometer?

Ein klassisches mechanisches Manometer zeigt den aktuellen Prozessdruck lokal an.

Ein Kontaktmanometer kombiniert diese Anzeige mit einem oder mehreren elektrischen Grenzsignalgebern.

Das Gerät erfüllt damit zwei Funktionen:

Druck anzeigen + elektrischen Schaltpunkt überwachen

Funktionsprinzip

Der Instrumentenzeiger zeigt den aktuellen Druck.

Zusätzlich wird ein Sollwertzeiger beziehungsweise Grenzwert eingestellt.

Bewegt sich der Istwertzeiger über beziehungsweise unter diesen eingestellten Wert, wird der elektrische Kontakt betätigt.

Typische Anwendungen

• Pumpenüberwachung,
• Kompressoren,
• Hydraulikanlagen,
• Filterüberwachung,
• Prozessanlagen,
• Druckluftsysteme,
• Grenzwertmeldung,
• Start-/Stopp-Steuerungen.

Kontaktmanometer oder Druckschalter?

Kontaktmanometer und Druckschalter können beide einen Druckgrenzwert überwachen.

Sie erfüllen jedoch unterschiedliche Anforderungen.

Merkmal	Kontaktmanometer	Druckschalter
Lokale Druckanzeige	Ja	Je nach Ausführung nicht vorhanden
Grenzwertschaltung	Ja	Ja
Mechanische Anzeige ohne Hilfsenergie	Ja	Nicht grundsätzlich
Mehrere sichtbare Schaltpunkte	Je nach Ausführung möglich	Geräteabhängig
Typische Stärke	Anzeige und Schaltfunktion kombiniert	Primär Schaltfunktion

Kontaktmanometer besonders sinnvoll, wenn

der Bediener gleichzeitig:

• den aktuellen Prozessdruck sehen,
• einen Grenzwert überwachen

soll.

Messbereich zuerst richtig auswählen

Bevor über den elektrischen Kontakt gesprochen wird, muss zunächst das eigentliche Manometer korrekt ausgelegt sein.

Der Schaltpunkt muss innerhalb eines sinnvollen Messbereiches liegen

Beispiel:

Eine Anlage arbeitet normalerweise bei:

5 … 6 bar

und soll bei:

7 bar

eine Warnmeldung auslösen.

Ein Manometer mit einem ungeeignet großen Messbereich würde zwar funktionieren, der gewünschte Schaltpunkt wäre jedoch auf der Skala weniger gut aufgelöst.

Auch Überlast berücksichtigen

Zusätzlich müssen berücksichtigt werden:

• normaler Betriebsdruck,
• mögliche Druckspitzen,
• Anfahrdruck,
• Prüfdruck,
• zulässige Überlast des Messgerätes.

Das Kontaktmanometer sollte nicht nur nach dem gewünschten Schaltpunkt, sondern nach dem vollständigen Druckprofil der Anlage ausgewählt werden.

Schaltpunkt und Schaltrichtung definieren

Die Angabe:

Schaltpunkt 6 bar

ist allein noch nicht eindeutig.

Entscheidend ist zusätzlich die Schaltrichtung

Beispielsweise:

Kontakt schließt bei steigendem Druck oberhalb 6 bar

oder:

Kontakt öffnet bei steigendem Druck oberhalb 6 bar

Bei fallendem Druck kann die gewünschte Funktion anders sein

Beispielsweise bei einer Mindestdrucküberwachung:

Druck fällt unter 3 bar → Alarm

Die gewünschte Kontaktfunktion muss deshalb immer zusammen mit der Bewegungsrichtung des Druckes definiert werden.

Für eine Anfrage sinnvoll anzugeben

• Schaltpunkt,
• steigender oder fallender Druck,
• Kontakt soll öffnen oder schließen,
• Anzahl der benötigten Kontakte.

Welche Kontaktarten gibt es?

Bei Kontaktmanometern stehen je nach Gerät unterschiedliche Kontakttechnologien zur Verfügung.

Beim WIKA PGS23 sind beispielsweise verfügbar:

• Magnetspringkontakte,
• Reed-Schalter,
• Induktivkontakte,
• Elektronikkontakte.

Die Technologien besitzen unterschiedliche Eigenschaften und sollten nach der elektrischen Anwendung ausgewählt werden.

Kontaktart	Typische Stärke	Typische Anwendung
Magnetspringkontakt	Mechanische, deutlich definierte Umschaltung	Einfache Steuer- und Meldekreise innerhalb der zulässigen Kontaktbelastung
Reed-Kontakt	Gekapselter Kontakt, geeignet für Signalanwendungen	Unter anderem SPS-Anwendungen
Induktivkontakt	Berührungslose Erfassung	Prozessindustrie und entsprechende Ex-Anwendungen
Elektronikkontakt	Elektronische Signalgebung	SPS- und Automatisierungsanwendungen

Magnetspringkontakt

Beim Magnetspringkontakt wird der Schaltvorgang durch magnetische Unterstützung ausgelöst.

Vorteil

Der Kontakt schaltet nicht nur langsam entsprechend der Zeigerbewegung, sondern erhält einen deutlich definierten Umschaltvorgang.

Typische Anwendung

Magnetspringkontakte eignen sich für klassische:

• Meldestromkreise,
• Relaisansteuerungen,
• Grenzwertüberwachungen

innerhalb der für den konkreten Kontakt angegebenen elektrischen Grenzwerte.

Mechanische Rückwirkung berücksichtigen

Da die Kontaktfunktion mit dem mechanischen Zeigerwerk gekoppelt ist, muss die Schaltcharakteristik des konkreten Kontaktes berücksichtigt werden.

Reed-Kontakt

Ein Reed-Kontakt besteht aus magnetisch betätigten Kontaktelementen in einem gekapselten System.

Typische Vorteile

• kompakte Bauform,
• gekapselte Kontaktstelle,
• geeignet für Signalanwendungen,
• für entsprechende SPS-Anwendungen nutzbar.

Auch hier gilt eine elektrische Belastungsgrenze

Ein Reed-Kontakt darf nicht automatisch direkt eine beliebige:

• Magnetventilspule,
• Schützspule,
• Motorlast

schalten.

Die zulässigen elektrischen Werte der konkreten Ausführung müssen geprüft werden.

Induktivkontakt

Ein Induktivkontakt arbeitet im Gegensatz zu einem klassischen mechanischen Kontakt berührungslos.

Vorteil

Es gibt keinen mechanischen Kontaktpunkt, der bei jedem Schaltvorgang einen elektrischen Lichtbogen erzeugt.

Typische Anwendung

Induktivkontakte werden insbesondere in anspruchsvollen industriellen Anwendungen und – bei entsprechend zugelassener Ausführung und Beschaltung – in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt.

Signalverarbeitung beachten

Ein Induktivkontakt wird nicht zwangsläufig wie ein einfacher potentialfreier Schalter verdrahtet.

Abhängig von der Ausführung ist eine passende Auswerteelektronik beziehungsweise ein geeigneter Schaltverstärker erforderlich.

Elektronikkontakt

Elektronische Kontakte sind besonders interessant, wenn das Kontaktmanometer unmittelbar in eine moderne Steuerung eingebunden werden soll.

Typische Anwendung

Beispielsweise:

Kontaktmanometer → SPS-Digitaleingang

Vorteil

Es muss keine größere Last direkt am mechanischen Messgerät geschaltet werden.

Wichtig

Auch elektronische Kontakte besitzen definierte:

• Versorgungsspannungen,
• Signalpegel,
• maximale Ausgangsströme.

Diese müssen mit dem Eingang der Steuerung kompatibel sein.

Schaltleistung richtig dimensionieren

Einer der wichtigsten Punkte bei der Auswahl eines Kontaktmanometers ist:

Welche elektrische Last soll tatsächlich geschaltet werden?

Nicht nur Spannung angeben

Die Angabe:

24 V DC

reicht nicht aus.

Zusätzlich muss bekannt sein:

Stromaufnahme der Last

Beispiel

Eine Magnetventilspule wird mit:

24 V DC

betrieben und benötigt:

0,8 A

Dann muss überprüft werden, ob der konkrete Kontakt diese Last:

24 V DC / 0,8 A

unter den vorliegenden Betriebsbedingungen tatsächlich schalten darf.

Schaltleistung kann zusätzlich angegeben werden als

• W,
• VA,
• maximale Spannung,
• maximaler Strom.

Alle relevanten Grenzwerte müssen eingehalten werden.

AC- und DC-Lasten nicht gleich behandeln

Die zulässige Schaltleistung eines Kontaktes kann bei Wechsel- und Gleichspannung unterschiedlich sein.

Warum ist DC häufig anspruchsvoller?

Beim Öffnen eines Gleichstromkreises gibt es keinen regelmäßigen natürlichen Stromnulldurchgang wie bei Wechselstrom.

Ein entstehender Lichtbogen kann deshalb schwieriger verlöschen.

Folge

Aus einer zulässigen AC-Schaltleistung darf nicht automatisch eine identische DC-Schaltleistung abgeleitet werden.

Für die Auswahl muss immer die zur tatsächlichen Spannung und Lastart gehörende Kontaktangabe verwendet werden.

Induktive Lasten besonders beachten

Relais-, Schütz- und Magnetventilspulen sind induktive Lasten.

Beim Abschalten entsteht eine Gegenspannung

Die in der Induktivität gespeicherte Energie versucht, den Stromfluss aufrechtzuerhalten.

Dadurch können am schaltenden Kontakt hohe Spannungsspitzen entstehen.

Mögliche Folgen

• Kontaktabbrand,
• Lichtbogenbildung,
• verkürzte Kontaktlebensdauer,
• EMV-Störungen.

Geeignete Schutzbeschaltung einsetzen

Abhängig von AC- oder DC-Schaltung kommen beispielsweise passende Maßnahmen zur Begrenzung von Abschaltspitzen in Betracht.

Die konkrete Beschaltung muss zur Last und zum Steuerkreis passen.

Wann ein Koppelrelais sinnvoll ist

Ein Kontaktmanometer sollte nicht unnötig die eigentliche Leistungslast schalten.

Typischer Aufbau

Kontaktmanometer → Koppelrelais → Leistungslast

Vorteile

• geringere elektrische Belastung des Manometerkontaktes,
• größere Schaltleistung auf der Ausgangsseite,
• galvanische beziehungsweise funktionale Trennung je nach Relais,
• einfacherer Austausch,
• zusätzliche Kontaktfunktionen möglich.

Beispiel

Das Kontaktmanometer meldet lediglich:

Druck > 8 bar

an ein Koppelrelais.

Das Relais übernimmt anschließend das Schalten eines:

• Schützes,
• Magnetventils,
• Warngebers

.

Kontaktmanometer an eine SPS anschließen

Für moderne Anlagen ist häufig keine direkte Lastschaltung erforderlich.

Das Kontaktmanometer liefert stattdessen lediglich ein Grenzwertsignal an die SPS.

Signalweg

Prozessdruck → Kontaktmanometer → SPS → Steuerprogramm → Aktor

Vorteil

Die eigentliche Logik kann in der SPS ausgeführt werden.

Beispielsweise:

• Schaltverzögerung,
• Alarmquittierung,
• Verriegelung,
• Zeitüberwachung,
• Fehlermeldung.

Passende Kontaktart wählen

Beim WIKA PGS23 können beispielsweise Elektronikkontakte und Reed-Schalter für SPS-Anwendungen eingesetzt werden.

Was bedeutet Schalthysterese?

Die Schalthysterese beschreibt die Differenz zwischen dem Druck, bei dem ein Kontakt seinen Zustand wechselt, und dem Druck, bei dem er beim Zurückfahren wieder zurückschaltet.

Beispiel

Kontakt schaltet bei steigendem Druck bei:

6,0 bar

und schaltet bei fallendem Druck beispielsweise erst bei einem niedrigeren Druck wieder zurück.

Die Differenz zwischen diesen beiden Punkten ist die:

Schalthysterese

Warum überhaupt Hysterese?

Ohne ausreichende Differenz könnte ein Prozessdruck von beispielsweise:

5,98 → 6,02 → 5,99 → 6,01 bar

zu ständigem Umschalten führen.

Hysterese nicht mit Messgenauigkeit verwechseln

Die Schalthysterese beschreibt nicht die Genauigkeitsklasse des Manometers.

Zu unterscheiden sind:

• Genauigkeit der Druckanzeige,
• Reproduzierbarkeit des Schaltpunktes,
• Schaltdifferenz beziehungsweise Hysterese.

Kontaktflattern bei Druckschwankungen vermeiden

Ein Prozessdruck ist selten vollkommen konstant.

Besonders bei:

• Kolbenpumpen,
• Kompressoren,
• schnell schaltenden Ventilen,
• Hydraulikanlagen

können erhebliche Druckpulsationen auftreten.

Liegt der Schaltpunkt mitten in der Pulsation

kann der Zeiger den Grenzwert mehrfach überschreiten.

Das führt zu:

Kontakt EIN → AUS → EIN → AUS

Mögliche Gegenmaßnahmen

• geeignete Schalthysterese,
• Dämpfung der Druckpulsation,
• gefülltes Manometer,
• elektrische beziehungsweise SPS-seitige Verzögerung,
• geeignete Position des Schaltpunktes.

Mehrere Schaltkontakte richtig nutzen

Ein Kontaktmanometer kann je nach Ausführung mehrere Grenzwerte überwachen.

Beim WIKA PGS23.100 und PGS23.160 sind beispielsweise bis zu:

4 Schaltkontakte

pro Gerät möglich.

Typische Anwendung mit zwei Kontakten

Beispielsweise:

Kontakt 1: Mindestdruck 3 bar

Kontakt 2: Maximaldruck 8 bar

Daraus kann eine Fensterüberwachung entstehen

Der Prozess soll innerhalb:

3 … 8 bar

arbeiten.

Unterhalb beziehungsweise oberhalb dieses Bereiches erfolgt eine Meldung.

Weitere Möglichkeiten

• Vorwarnung + Abschaltung,
• Pumpe EIN + Pumpe AUS,
• Minimum + Maximum,
• mehrstufige Alarmierung.

Vibrationen und Druckpulsationen berücksichtigen

Mechanische Kontaktmanometer besitzen bewegliche Teile.

Starke Schwingungen können deshalb:

• den Zeiger bewegen,
• den Schaltpunkt beeinflussen,
• Kontaktflattern verursachen,
• die Lebensdauer reduzieren.

Zwei unterschiedliche Einflüsse unterscheiden

Vibration:

Die gesamte Messstelle beziehungsweise Maschine schwingt mechanisch.

Druckpulsation:

Der Prozessdruck selbst verändert sich schnell.

Beide können gleichzeitig auftreten

Beispielsweise an einer Kolbenpumpe.

Wann eine Gehäusefüllung sinnvoll ist

Eine Flüssigkeitsfüllung im Manometergehäuse kann die Bewegung des Zeigers dämpfen.

Typische Einsatzbedingungen

• Maschinenvibrationen,
• dynamische Druckbelastungen,
• schnelle Zeigerbewegungen.

Vorteil

Die Anzeige wird ruhiger und mechanische Bauteile werden weniger stark belastet.

Schaltfunktion ebenfalls berücksichtigen

Eine stärkere Dämpfung verändert gleichzeitig das dynamische Verhalten des Zeigers.

Bei sehr schnellen Druckänderungen muss deshalb geprüft werden, ob das Ansprechverhalten zur Anwendung passt.

Messstoff und Werkstoffe berücksichtigen

Auch das beste Schaltkonzept ist ungeeignet, wenn das Messsystem nicht zum Prozessmedium passt.

Zu prüfen sind

• Messstoff,
• Temperatur,
• Druckbereich,
• Viskosität,
• Kristallisationsneigung,
• Korrosivität,
• Feststoffanteil.

Rohrfeder oder Plattenfeder?

Für viele klassische gasförmige und flüssige Medien eignet sich ein Rohrfedermanometer.

Bei:

• niedrigeren Druckbereichen,
• hochviskosen Medien,
• verunreinigten Medien,
• besonderen Überlastanforderungen

kann dagegen eine Plattenfederausführung vorteilhaft sein.

Überlast und Druckspitzen berücksichtigen

Der gewünschte Schaltpunkt sagt nichts darüber aus, welchen maximalen Druck die Messstelle tatsächlich erreichen kann.

Beispiel

Betriebsdruck:

4 bar

Schaltpunkt:

6 bar

kurzzeitige Druckspitze:

12 bar

Problem

Ein Manometer, das nur für den normalen Betriebsbereich ausgewählt wurde, kann durch diese Druckspitze mechanisch überlastet werden.

Deshalb berücksichtigen

• maximalen Prozessdruck,
• Druckspitzen,
• Prüfdruck,
• Überlastgrenze des Messgerätes.

Kontaktmanometer im Ex-Bereich

Ein Kontaktmanometer mit elektrischem Grenzsignalgeber kann Bestandteil eines Stromkreises in einem explosionsgefährdeten Bereich sein.

Kontaktart gezielt auswählen

Beim WIKA PGS23 stehen beispielsweise Induktivkontakte für entsprechende Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen zur Verfügung.

Nicht nur das Manometer betrachten

Zum Explosionsschutzkonzept gehören außerdem unter anderem:

• konkrete Geräteausführung,
• Ex-Kennzeichnung,
• Stromkreis,
• Auswertegerät,
• Verdrahtung,
• Zoneneinteilung.

Die bloße Auswahl eines „induktiven Kontaktes“ ersetzt daher keine Prüfung der vollständigen Ex-Auslegung.

Typische Fehler bei Kontaktmanometern

Beobachtung	Mögliche Ursache	Sinnvolle Prüfung
Kontakt schaltet ständig ein und aus	Druckpulsation oder zu geringe wirksame Hysterese	Druckverlauf, Dämpfung und Schaltlogik prüfen
Kontakt verschleißt ungewöhnlich schnell	Elektrische Last zu hoch	Schaltstrom, Spannung und Lastart prüfen
Kontakt verschleißt beim Magnetventil besonders schnell	Induktive Abschaltspitzen	Schutzbeschaltung beziehungsweise Koppelrelais prüfen
SPS erkennt den Kontakt nicht zuverlässig	Ungeeignete Kontaktart oder falsche Eingangsbeschaltung	Kontakt- und SPS-Daten vergleichen
Schaltpunkt stimmt bei steigenden und fallenden Drücken nicht exakt überein	Schalthysterese	Ein- und Rückschaltpunkt getrennt messen
Zeiger pendelt stark	Druckpulsation oder Vibration	Messstelle, Dämpfung und Gerätefüllung prüfen
Kontakt löst bei Vibration sporadisch aus	Mechanische Schwingungen wirken auf Zeigerwerk	Montage und Dämpfung prüfen
Manometer zeigt korrekt an, aber Schaltkontakt funktioniert nicht	Elektrischer Anschluss oder Kontaktfehler	Kontaktkreis separat prüfen
Kontakt schaltet in falscher Richtung	Falsche Kontaktfunktion ausgewählt oder verdrahtet	Schaltlogik bei steigendem/fallendem Druck kontrollieren
Schaltpunkt wird nur schlecht reproduziert	Vibration, Reibung, Druckpulsation oder ungeeignete Kontakttechnik	Messstelle und Kontaktart bewerten
Manometer wird durch Druckspitzen beschädigt	Überlastgrenze überschritten	Maximaldruck und Druckspitzen erfassen

Systematischer Auswahlablauf für ein Kontaktmanometer

1. Messstoff bestimmen: Gas, Flüssigkeit, aggressives oder hochviskoses Medium berücksichtigen.
2. Prozesstemperatur bestimmen: Temperaturgrenzen des Messsystems und der Dichtungen beachten.
3. Betriebsdruck festlegen: Normalen Arbeitsbereich dokumentieren.
4. Maximaldruck erfassen: Druckspitzen und Überlastzustände berücksichtigen.
5. Messbereich auswählen: Gute Ablesbarkeit und ausreichende Druckreserve sicherstellen.
6. Messglied auswählen: Rohrfeder, Plattenfeder oder andere geeignete Ausführung festlegen.
7. Prozessanschluss bestimmen: Gewinde, Flansch und Anschlusslage definieren.
8. Werkstoffe prüfen: Messstoffberührte Teile mit dem Medium abgleichen.
9. Schaltpunkte definieren: Druckwerte eindeutig festlegen.
10. Schaltrichtung definieren: Steigender beziehungsweise fallender Druck berücksichtigen.
11. Kontaktfunktion festlegen: Öffnen oder Schließen am jeweiligen Grenzwert bestimmen.
12. Anzahl der Kontakte bestimmen: Einzelgrenze, Min/Max oder mehrstufige Überwachung festlegen.
13. Kontaktart auswählen: Magnetspring-, Reed-, Induktiv- oder Elektronikkontakt nach Anwendung auswählen.
14. Elektrische Last erfassen: Spannung, Strom und Lastart bestimmen.
15. AC oder DC berücksichtigen: Zulässige Kontaktwerte für den tatsächlichen Stromkreis prüfen.
16. Induktive Last identifizieren: Relais-, Schütz- und Magnetventilspulen besonders berücksichtigen.
17. Koppelrelais prüfen: Bei höherer elektrischer Belastung Kontakt entlasten.
18. SPS-Anbindung definieren: Eingangsschaltung und Kontakttechnik aufeinander abstimmen.
19. Schalthysterese bewerten: Sicherstellen, dass Prozessschwankungen nicht zu ständigem Umschalten führen.
20. Vibrationen beurteilen: Mechanische Schwingungen der Messstelle berücksichtigen.
21. Druckpulsationen beurteilen: Gegebenenfalls Dämpfung vorsehen.
22. Gehäusefüllung auswählen: Bei dynamischen Belastungen beziehungsweise Vibrationen prüfen.
23. Ex-Anforderungen klären: Falls erforderlich geeignete Kontakt- und Geräteausführung auswählen.
24. Schaltfunktion bei Inbetriebnahme prüfen: Ein- und Rückschaltpunkt praktisch testen.
25. Ergebnisse dokumentieren: Messbereich, Kontaktart, Schaltpunkte und elektrische Beschaltung festhalten.

Praxisbeispiel: Pumpenüberwachung mit Kontaktmanometer

Eine industrielle Pumpe soll einen Prozess mit:

5 … 7 bar

versorgen.

Das Manometer soll den Druck lokal anzeigen.

Zusätzlich werden zwei Grenzwerte benötigt:

Unterdruckwarnung bei 4 bar

und:

Überdruckwarnung bei 8 bar

Schritt 1: Zwei Kontakte

Das Kontaktmanometer benötigt zwei unabhängig definierte Schaltpunkte.

Schritt 2: Schaltrichtung festlegen

Kontakt 1:

Druck fällt unter 4 bar → Warnmeldung

Kontakt 2:

Druck steigt über 8 bar → Warnmeldung

Schritt 3: Keine Leistungslast direkt schalten

Die Meldungen sollen an eine SPS übertragen werden.

Die Steuerung übernimmt anschließend:

• Alarmmeldung,
• zeitliche Verzögerung,
• gegebenenfalls Abschaltung der Pumpe.

Schritt 4: Kontaktart

Für die SPS-Anwendung wird eine dafür geeignete Kontakttechnik ausgewählt.

Beim WIKA PGS23 stehen hierfür beispielsweise:

• Reed-Kontakte,
• Elektronikkontakte

zur Verfügung.

Schritt 5: Druckpulsation prüfen

Die Pumpe erzeugt im Betrieb leichte Druckpulsationen.

Der Prozessdruck schwankt beispielsweise um:

±0,2 bar

Schaltpunkte nicht direkt in instabilen Prozessbereich legen

Bei der Auslegung muss sichergestellt werden, dass die normale Pulsation nicht ständig Grenzwertwechsel verursacht.

Schritt 6: Gehäusefüllung prüfen

Da zusätzlich Maschinenvibrationen auftreten, kann eine gefüllte Manometerausführung zur Beruhigung der Zeigerbewegung sinnvoll sein.

Schritt 7: Inbetriebnahme

Der Druck wird kontrolliert angehoben und abgesenkt.

Dabei werden dokumentiert:

Prüfung	Zu kontrollieren
Druck steigt	Auslösung oberer Kontakt
Druck fällt	Rückschaltung oberer Kontakt
Druck fällt weiter	Auslösung unterer Kontakt
Druck steigt wieder	Rückschaltung unterer Kontakt

Ergebnis

Die zuverlässige Funktion entsteht nicht allein durch den richtigen Druckmessbereich, sondern durch das Zusammenspiel aus Kontaktart, Schaltlogik, Hysterese, Prozessdynamik und elektrischer Auswertung.

Passende ICS-Produkte für Druckanzeige und Grenzwertschaltung

WIKA PGS23.100 / PGS23.160 – Rohrfedermanometer mit Schaltkontakten

Für klassische industrielle Kontaktmanometer-Anwendungen eignet sich besonders der bei ICS gelistete:

WIKA PGS23.100 / PGS23.160

Das Gerät kombiniert:

mechanische Vor-Ort-Druckanzeige + elektrische Schaltkontakte

ICS nennt unter anderem folgende Merkmale

• bis zu vier Schaltkontakte pro Gerät,
• Gehäusefüllung für hohe dynamische Druckbelastungen und Vibrationen verfügbar,
• Induktivkontakte für entsprechende Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen,
• Kontakte für SPS-Anwendungen,
• optional Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand.

Verfügbare Kontakttechnologien

Für den PGS23 stehen zur Verfügung:

• Magnetspringkontakte,
• Reed-Schalter,
• Induktivkontakte,
• Elektronikkontakte.

Für SPS-Anwendungen können insbesondere:

• Elektronikkontakte,
• Reed-Schalter

verwendet werden.

Typische Anwendungen

ICS nennt unter anderem:

• Steuern und Regeln von Prozessen,
• Anlagenüberwachung,
• Schalten von Stromkreisen,
• Chemie und Petrochemie,
• Kraftwerke,
• Maschinenbau,
• allgemeinen Anlagenbau.

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA PGS23.100 / PGS23.160 bei ICS Schneider.

WIKA PGS43.100 / PGS43.160 – Plattenfedermanometer mit Schaltkontakten

Für Anwendungen mit anderen Prozessanforderungen führt ICS außerdem den:

WIKA PGS43.100 / PGS43.160

Die Plattenfederausführung ist insbesondere interessant bei

• niedrigen Druckbereichen,
• erhöhter Überlastanforderung,
• hochviskosen Messstoffen,
• verunreinigten Messstoffen.

ICS nennt für den PGS43 unter anderem

• Anzeigebereiche ab 0 … 25 mbar,
• hohe Überlastsicherheit bis zum 10-fachen Skalenendwert, maximal 40 bar,
• bis zu vier Schaltkontakte,
• Flüssigkeitsfüllung für dynamische Druckbelastungen und Vibrationen,
• Induktivkontakte für entsprechende Ex-Anwendungen,
• Kontakte für SPS-Anwendungen.

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA PGS43.100 / PGS43.160 bei ICS Schneider.

Welches Kontaktmanometer passt?

Anwendung	Passende Lösung
Klassische industrielle Druckmessung mit Grenzsignal	WIKA PGS23.100 / PGS23.160
Lokale Anzeige plus mehrere Schaltpunkte	PGS23 oder PGS43, abhängig von Messstoff und Druckbereich
SPS-Anwendung	Geeignete Reed- oder Elektronikkontakt-Ausführung des PGS23 beziehungsweise PGS43
Starke Vibration oder dynamische Druckbelastung	Geeignete gefüllte Ausführung prüfen
Niedrige Druckbereiche oder hohe Überlastanforderung	PGS43 prüfen
Hochviskose oder verunreinigte Medien	PGS43 prüfen

Eine Übersicht finden Sie unter Kontaktmanometer bei ICS Schneider.

Fazit

Ein Kontaktmanometer kombiniert zwei Aufgaben:

Druck lokal anzeigen

und:

elektrischen Grenzwert melden

Für eine zuverlässige Anwendung reicht es deshalb nicht aus, lediglich:

Messbereich + Gewinde

festzulegen.

Entscheidend sind zusätzlich:

• Kontaktart,
• Anzahl der Schaltpunkte,
• Schaltrichtung,
• elektrische Schaltleistung,
• AC- oder DC-Betrieb,
• Art der angeschlossenen Last,
• Schalthysterese,
• Druckpulsation,
• Vibration,
• SPS- beziehungsweise Relaisanbindung.

Besonders häufig entstehen Probleme, wenn ein kleiner Grenzsignalgeber direkt eine zu große beziehungsweise ungünstige elektrische Last schalten soll.

Bei höheren oder induktiven Lasten ist deshalb häufig ein:

Koppelrelais

zwischen Kontaktmanometer und Verbraucher sinnvoll.

Bei einer SPS-Anbindung kann eine geeignete Kontakttechnik das Grenzwertsignal dagegen direkt an einen Digitaleingang übergeben.

Auch die Hysterese darf nicht ignoriert werden.

Ein Schaltpunkt in einem pulsierenden Prozess kann andernfalls zu ständigem Kontaktwechsel führen.

Bei mechanisch oder hydraulisch unruhigen Anwendungen können zusätzlich:

• Gehäusefüllung,
• Druckdämpfung,
• SPS-seitige Verzögerung

zur Stabilisierung beitragen.

Für klassische Prozessanwendungen bietet sich der bei ICS gelistete WIKA PGS23.100 / PGS23.160 mit unterschiedlichen Kontakttechnologien und bis zu vier Schaltkontakten an.

Bei niedrigen Druckbereichen, höheren Überlastanforderungen sowie hochviskosen oder verunreinigten Messstoffen kann der WIKA PGS43.100 / PGS43.160 eine geeignete Alternative darstellen.

Für die Praxis gilt:

Messstoff bestimmen → Druck- und Temperaturbereich erfassen → Messbereich wählen → Überlast und Pulsation berücksichtigen → Schaltpunkt definieren → Schaltrichtung festlegen → Anzahl der Kontakte bestimmen → Kontaktart auswählen → Spannung, Strom und Lastart erfassen → Schaltleistung prüfen → bei Bedarf Koppelrelais vorsehen → SPS-Eingang abstimmen → Hysterese und Prozessschwankung bewerten → Vibration und Gehäusefüllung prüfen → Schaltpunkte bei steigenden und fallenden Drücken testen → Konfiguration dokumentieren.

FAQ: Kontaktmanometer richtig auswählen

Was ist ein Kontaktmanometer?

Ein Kontaktmanometer kombiniert eine mechanische Vor-Ort-Druckanzeige mit einem oder mehreren elektrischen Grenzsignalgebern.

Was macht der Schaltkontakt im Manometer?

Er öffnet oder schließt einen elektrischen Stromkreis, wenn der Instrumentenzeiger einen eingestellten Druckgrenzwert über- beziehungsweise unterschreitet.

Was ist der Unterschied zwischen Kontaktmanometer und Druckschalter?

Das Kontaktmanometer bietet zusätzlich zur Schaltfunktion eine kontinuierlich sichtbare mechanische Druckanzeige. Ein Druckschalter ist primär für die elektrische Grenzwertschaltung vorgesehen.

Kann ein Kontaktmanometer eine Pumpe direkt schalten?

Nicht pauschal. Die elektrische Belastung muss innerhalb der zulässigen Kontaktwerte liegen. Bei größeren Lasten sollte die Pumpe beziehungsweise deren Schütz über eine geeignete Steuerung oder ein Koppelrelais geschaltet werden.

Kann ein Kontaktmanometer ein Magnetventil direkt schalten?

Nur wenn Spannung, Strom, Lastart und Abschaltverhalten innerhalb der zulässigen Kontaktwerte liegen. Gerade Magnetspulen sind induktive Lasten und können beim Abschalten hohe Spannungsspitzen erzeugen.

Was ist Schaltleistung?

Die Schaltleistung beschreibt die elektrische Belastung, die der Kontakt unter den festgelegten Bedingungen sicher schalten kann.

Reicht die Angabe der Spannung zur Auswahl des Kontaktes?

Nein. Zusätzlich müssen mindestens Strom, AC/DC und Art der Last berücksichtigt werden.

Warum ist Gleichstrom für Kontakte oft kritischer als Wechselstrom?

Bei Gleichstrom gibt es keinen regelmäßigen natürlichen Stromnulldurchgang. Ein beim Öffnen entstehender Lichtbogen kann dadurch schwerer verlöschen.

Was ist eine induktive Last?

Typische induktive Lasten sind Relais-, Schütz- und Magnetventilspulen sowie andere Komponenten mit relevanter Induktivität.

Warum sind induktive Lasten kritisch?

Beim Abschalten kann die in der Induktivität gespeicherte Energie eine hohe Spannungsspitze erzeugen und den Schaltkontakt belasten.

Wann sollte ich ein Koppelrelais verwenden?

Wenn der Kontakt des Manometers nicht direkt mit der erforderlichen Last belastet werden soll oder zusätzliche Relaisfunktionen benötigt werden.

Was bedeutet Schalthysterese?

Die Schalthysterese ist die Differenz zwischen dem Druck beim Umschalten und dem Druck, bei dem der Kontakt beim Zurückfahren wieder zurückschaltet.

Warum benötigt ein Kontakt eine Hysterese?

Sie verhindert unter anderem, dass kleine Druckschwankungen unmittelbar zu ständigem Ein- und Ausschalten führen.

Ist Hysterese dasselbe wie Messgenauigkeit?

Nein. Messgenauigkeit beschreibt die Druckanzeige. Die Hysterese beschreibt die Differenz zwischen Ein- und Rückschaltpunkt.

Warum flattert ein Kontaktmanometer?

Mögliche Ursachen sind Druckpulsationen, mechanische Vibrationen oder ein Schaltpunkt, der zu nahe am normalen schwankenden Prozessdruck liegt.

Wie kann Kontaktflattern reduziert werden?

Je nach Ursache können eine geeignete Hysterese, Druckdämpfung, Gehäusefüllung oder eine zeitliche Auswertung in der SPS helfen.

Kann ein Kontaktmanometer mehrere Schaltpunkte haben?

Ja. Je nach Gerät sind mehrere Kontakte möglich. Beim WIKA PGS23.100 und PGS23.160 sind beispielsweise bis zu vier Schaltkontakte pro Gerät verfügbar.

Kann ich Minimum und Maximum mit einem Kontaktmanometer überwachen?

Ja. Mit zwei entsprechend ausgelegten Kontakten kann beispielsweise ein unterer und ein oberer Grenzwert überwacht werden.

Kann ein Kontaktmanometer eine Vorwarnung und eine Abschaltung auslösen?

Ja. Mit mehreren Schaltkontakten können unterschiedliche Grenzwerte für Vorwarnung und nachfolgende Abschaltung vorgesehen werden.

Welche Kontaktarten gibt es beim WIKA PGS23?

WIKA beziehungsweise ICS führen Magnetspringkontakte, Reed-Schalter, Induktivkontakte und Elektronikkontakte auf.

Welcher Kontakt eignet sich für eine SPS?

Beim WIKA PGS23 können Elektronikkontakte und Reed-Schalter für SPS-Anwendungen eingesetzt werden.

Was ist ein Magnetspringkontakt?

Ein Magnetspringkontakt ist ein mechanischer Grenzsignalgeber mit magnetisch unterstützter Schaltbewegung.

Was ist ein Reed-Kontakt?

Ein Reed-Schalter besitzt magnetisch betätigte Kontakte in einem gekapselten System und eignet sich je nach Ausführung für entsprechende Signalanwendungen.

Was ist ein Induktivkontakt?

Ein Induktivkontakt erfasst den Grenzwert berührungslos und wird unter anderem für geeignete industrielle beziehungsweise Ex-Anwendungen eingesetzt.

Kann ein Induktivkontakt direkt wie ein normaler Schalter angeschlossen werden?

Nicht grundsätzlich. Je nach Ausführung ist eine passende Auswerteelektronik beziehungsweise ein Schaltverstärker erforderlich.

Was ist ein Elektronikkontakt?

Ein Elektronikkontakt erzeugt das Schaltsignal elektronisch und eignet sich insbesondere für entsprechende Automatisierungs- und SPS-Anwendungen.

Kann ein Kontaktmanometer im Ex-Bereich eingesetzt werden?

Geeignete Geräte- und Kontaktvarianten sind verfügbar. Beim WIKA PGS23 nennt ICS beispielsweise Induktivkontakte für entsprechende Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen. Die vollständige Ex-Auslegung muss jedoch berücksichtigt werden.

Warum sollte ein Kontaktmanometer gefüllt sein?

Eine Gehäusefüllung kann bei Vibrationen und dynamischen Druckbelastungen die Zeigerbewegung dämpfen und die Mechanik entlasten.

Hilft eine Füllung gegen Druckpulsationen?

Sie kann die sichtbare Zeigerbewegung dämpfen. Starke Prozesspulsationen sollten jedoch gegebenenfalls zusätzlich direkt an der Messstelle reduziert werden.

Welcher Messbereich ist für ein Kontaktmanometer richtig?

Der Messbereich sollte den normalen Betriebsdruck gut abbilden und gleichzeitig die maximal auftretenden Drücke sowie die zulässige Überlast des konkreten Gerätes berücksichtigen.

Muss ich Druckspitzen berücksichtigen?

Ja. Kurzzeitige Druckspitzen können das Messsystem mechanisch überlasten, auch wenn der normale Betriebsdruck deutlich niedriger ist.

Welches Kontaktmanometer eignet sich für klassische Prozessanwendungen?

Der WIKA PGS23.100 beziehungsweise PGS23.160 ist bei ICS für Prozesssteuerung, Anlagenüberwachung und das Schalten von Stromkreisen gelistet.

Was ist der WIKA PGS23?

Der PGS23 ist ein Rohrfedermanometer mit elektrischen Schaltkontakten für industrielle Prozessanwendungen.

Wie viele Kontakte kann der WIKA PGS23 haben?

Bei den Ausführungen PGS23.100 und PGS23.160 sind bis zu vier Schaltkontakte möglich.

Kann der PGS23 bei Vibration eingesetzt werden?

ICS nennt auch Ausführungen mit Gehäusefüllung für hohe dynamische Druckbelastungen und Vibrationen.

Was ist der WIKA PGS43?

Der PGS43 ist ein Plattenfedermanometer mit Schaltkontakten für industrielle Prozessanwendungen.

Wann ist der PGS43 interessant?

Unter anderem bei niedrigen Druckbereichen, erhöhten Überlastanforderungen sowie hochviskosen oder verunreinigten Messstoffen.

Wie niedrig kann der Anzeigebereich des PGS43 beginnen?

ICS nennt Anzeigebereiche ab 0 … 25 mbar.

Wie überlastsicher ist der PGS43?

ICS nennt eine hohe Überlastsicherheit bis zum 10-fachen Skalenendwert, maximal 40 bar, abhängig von der konkreten Ausführung.

Wo finde ich Kontaktmanometer bei ICS Schneider?

Eine Übersicht finden Sie unter Kontaktmanometer bei ICS Schneider.

Wo finde ich den WIKA PGS23 bei ICS Schneider?

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA PGS23.100 / PGS23.160 bei ICS Schneider.

Wo finde ich den WIKA PGS43 bei ICS Schneider?

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA PGS43.100 / PGS43.160 bei ICS Schneider.