Berechnung eines Kombi-Druckaufnehmers
Messen Sie negativen und positiven Manometerdruck.
Die Kompressorindustrie kennt verschiedene Bezeichnungen für Druckmessumformer, die von negativem bis positivem Manometerdruck messen. Ein Kombi-Druckaufnehmer misst sowohl den Saug- als auch den Druckbereich und liefert ein lineares Ausgangssignal vom Vollvakuum über den Nullpunkt bis hin zum Druck am oberen Ende des Messbereichs. In der Kompressorenindustrie werden unterschiedliche Begriffe für Druckaufnehmer verwendet, die von negativem zu positivem Relativdruck messen, etwa Saugdruckaufnehmer oder Kombi-Druckaufnehmer. Ein Druckmessumformer (auch Druckaufnehmer oder Druckwandler) mit einem Druckbereich von -14,7 bis 30 psig kann als Kombi-Druckaufnehmer, 30V30-Aufnehmer (in Bezug auf -30 Zoll Quecksilbersäule) oder als Vakuum-bis-30-psig-Sensor bezeichnet werden.
Trotz unterschiedlicher Terminologie kann damit dasselbe Produkt gemeint sein. Der Versatz des Druckmessumformers bei Nulldruck lässt sich am besten schriftlich berechnen. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele, die den Berechnungsprozess sowohl für 4–20-mA-Ausgangssignale als auch für Spannungsausgänge veranschaulichen. Dasselbe Prinzip ist auf andere Drücke und Ausgangssignale übertragbar. Wir haben mit einem Druckmessbereich von -14,7 bis 15 psi begonnen, um zu veranschaulichen, wie die Berechnung funktioniert. Obwohl 0 psi nahe am Mittelpunkt des Ausgangssignals liegt, befindet sich dieser Punkt nicht exakt in der Mitte; mit einigen zusätzlichen Schritten lässt sich jedoch der korrekte Messwert ermitteln.
AST4300 Nichtzündfähiger Drucktransmitter
Beispiel für 4 – 20 mA
- Artikelnummer: AST4300AV0015P4N1000
- Prozessanschluss mit 1/4"-NPT-Außengewinde
- -14.7 bis 15 PSIG
- 4-20 mA-Ausgangssignal
- Schutzrohr mit 6-Fuß-Kabel
- 316L Edelstahl
Bestimmen Sie zunächst die Anzahl der Milliampere pro PSI. Sie messen 14,7 + 15 = 29,7 PSI über den gesamten Druckbereich.
- 20 mA - 4 mA = 16 mA Messspanne
- 16 mA / 29,7 psi = 0,5389 mA/PSI
Als Nächstes liegt der Druck bei „0“ PSI um 14,7 PSI über dem 4-mA-Ausgang, da der Druckaufnehmer von -14,7 bis zum Vollausschlag skaliert ist. 14,7 PSI × 0,539 mA/PSI = 7,923 mA.
Addieren Sie abschließend die 4 mA für den Nullpunktversatz wieder hinzu (da das Ausgangssignal bei 4 mA und nicht bei 0 mA beginnt):
- 4 + 7,923 mA = 11,923 mA bei 0 PSI
- 4 mA = -14,7 PSI
- 11.923 mA ist die theoretische Leistung von 0 PSI
- 20 mA = 15 PSI Skalenenddruck
Gängige kombinierte Druckbereiche
4-20 mA
| Druckbereich | Ungefährer Wert bei Nulldruck |
|---|---|
| -14.7 bis 15 PSI | 11,92 mA |
| -14.7 bis 30 PSI | 8,93 mA |
| -14.7 bis 50 PSI | 7,48 mA |
| -14.7 bis 100 PSI | 6,05 mA |
| -14.7 bis 185 PSI | 5,18 mA |
| -14.7 bis 300 PSI | 4,75 mA |
| -14.7 bis 500 PSI | 4,46 mA |
Industrieller Druckmessumformer AST4000
Beispiel für Spannung
- Artikelnummer: AST4000KV0185P1F0143
- SAE-4-Prozessanschluss, Buchse, mit Schraeder-Stift
- -14.7 bis 185 PSIS
- 0,5–4,5 V ratiometrisches Ausgangssignal
- Packard Metripack 150
- 17-4 PH-Edelstahl
Sie messen 14,7 + 185 = 199,7 PSI über den gesamten Druckbereich
- 4,5 V - 0,5 V = 4 V Messspanne
- 4 V / 199,7 PSI = 0,020 V/PSI
Als Nächstes liegt der Druck bei „0“ PSI um 14,7 PSI über dem 0,5-V-Ausgangssignal, da der Druckaufnehmer von -14,7 bis zum Vollausschlag skaliert ist. 14,7 PSI × 0,020 V/PSI = 0,294 V. Addieren Sie abschließend die 0,5 V für den Nullpunktversatz wieder hinzu (da das Ausgangssignal bei 0,5 V und nicht bei 0 V beginnt):
- 0,5 + 0,294441 V = 0,794 V bei 0 PSI
- 0,5 V = -14,7 PSI
- 0,794 V ist das theoretische Ausgangssignal bei 0 PSI.
- 4,5 V = 185 PSI Skalenenddruck
Ratiometrische 0,5 – 4,5 V-Gesamtdrücke
| Druckbereich | Ungefährer Wert bei Nulldruck |
|---|---|
| -14.7 bis 15 PSI | 2,48 V |
| -14.7 bis 30 PSI | 1,73 V |
| -14.7 bis 50 PSI | 1,52 V |
| -14.7 bis 100 PSI | 1,01 V |
| -14.7 bis 185 PSI | 0,80 V |
| -14.7 bis 300 PSI | 0,69 V |
| -14.7 bis 500 PSI | 0,61 V |
Je höher der Druck, desto kleiner ist der Anteil des Ausgangssignals für den Bereich zwischen –14,7 und 0 psi. Sobald ein Sensorfehler, etwa ein Nullpunktversatz, berechnet wurde, nimmt die Fähigkeit ab, den Unterdruckbereich des Druckaufnehmers genau zu messen. Die Drücke in den obigen Diagrammen sind die am häufigsten berechneten Werte, wobei sich mit Verbunddruckbereichen auch höhere Drücke kalibrieren lassen. Andere Druckeinheiten wie bar und kg/cm2 sind mit derselben Methodik ebenfalls verfügbar.
