Messgeräte von Westfalia Wärmetechnik 

Messgeräte werden im Allgemeinen auch als Messmittel bezeichnet und können jegliche Art von geometrischen oder physikalischen Größen messen. Im Rahmen der durchgeführten Messung wird das Messergebnis zumeist auf einer Anzeige (Skala oder Ziffern) als Wert oder Einheit angezeigt. Messgeräte dienen grundsätzlichen und wichtigen Funktionen. Sie sind unersetzlich für den störungsfreien Betrieb von Prozessen und Anlagemechanik. Messgeräte finden in allen Bereichen unseres Lebens eine Anwendung. Die bekannteste Vorrichtung ist der Zeitmesser, den wir als Uhr wahrnehmen. Aber auch in allen anderen Gebieten, sind Messgeräte ein wichtiges Instrument, um gewisse Faktoren und deren Auswirkungen genau im Auge zu behalten.

In der Energie- und Anlagentechnik findet man verschiedene Messgeräte für verschiedene Zwecke. Sinnvoll sind diese Messeinrichtungen für einen störungsfreien Betrieb der Anlage.

Die Analysemesstechnik

Die Analysemesstechnik wird für den störungsfreien und sicheren Betrieb von Dampfanlagen und der Überwachung der Wasserqualität eingesetzt.

Leitfähigkeitsmessumformer

Diese Analysemesstechnik wird zur Überwachung von Kondensat- und Kesselwasser eingesetzt und misst die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten. Für diese Messung selbst wird zwischen zwei Elektroden eine Wechselspannung erzeugt. Der gemessene Strom gibt die Leitfähigkeit des getesteten Fluid wieder.

Leitfähigkeitselektrode

Dieses Bauteil in der Analysemesstechnik befindet sich paarweise in einem Leitfähigkeitsmessgerät. Der dort fließende Strom wird gemessen und gibt Aufschluss über die Leitfähigkeit des getesteten Fluid. Die Geräte arbeiten photometrisch mittels Titration und komplexbildender Reagenz.

Resthärteüberwachungsgerät

Diese Analysemessgeräte werden zur Resthärteüberwachung direkt nach einer Enthärtungsanlage eingesetzt. Am Gerätedisplay kann die Gesamthärte des Wassers vollautomatisch nach der Messung abgelesen werden. Dadurch kann die Funktion der Enthärtungsanlage kontinuierlich überwacht werden und bietet eine wichtige Kontrollfunktion zum Schutz aller nachfolgend geschalteten Systeme, beispielsweise vor einem Härtedurchbruch.

Die Druckmesstechnik

In der Druckmesstechnik finden sich viele Druckmessgeräte und Druckmesseinrichtungen, die existentiell wichtig für den störungsfreien Betrieb von Anlagen sind. Sie sind in der Lage, den physikalischen Druck eines Mediums, wie etwa Flüssigkeiten, Dampf oder gasförmiger Stoffe zu erfassen und anzuzeigen. Es gibt verschiedene Einteilungen von Druckmessgeräten, je nach Anwendungs- und Einsatzgebiet. Die Geräte werden in der Druckmesstechnik in mittelbare und unmittelbare Messgeräte eingeteilt. In der Industrie existieren weitere Klassifizierungen, je nach spezialisiertem Aufgabengebiet.

Unmittelbare Druckmessgeräte

Bei unmittelbaren Druckmessgeräten wird der Druck direkt anhand von physikalischen Größen angezeigt. Diese Geräte in der Druckmesstechnik basieren auf der Beziehung von

Druck p = Kraft F pro Fläche A

Anwendungsbeispiele für unmittelbare Druckmessgeräte

Anwendungsbeispiele für unmittelbare Messgeräte sind Kolben- und Flüssigkeitsmanometer. Beim Kolbenmanometer (Druckwaage) wird der Druck durch den sich verschiebenden Kolben angezeigt, auf den eine Kraft einwirkt. Diese Kraft wird durch Gewichte oder Federn aufgebracht und gilt als sehr einfaches Manometer. Beim Flüssigkeitsmanometer wird der Druck durch das Verschieben einer integrierten Flüssigkeitssäule angezeigt. Ein U-förmiges Glasrohr dient dabei als Skala. Bei einer Druckdifferenz verschiebt sich die Flüssigkeit zu der Seite mit dem geringeren Druck. Dieses Verfahren wird auch U-Rohr-Manometer genannt. Weitere Verfahren für Flüssigkeitsmanometer sind das McLeod-Manometer und die Ringwaage.

Mittelbare Druckmessgeräte

Bei mittelbaren Druckmessgeräten werden die sekundären, physikalischen Eigenschaften messtechnisch ausgenutzt. Sie nutzen beispielsweise elektrische, optische oder chemische Wirkungen des Drucks aus. Auch elastische Verformungen werden als Auswirkung durch den Druck zur Messung herangezogen.

Anwendungsbeispiele für mittelbare Druckmessgeräte

Bekannte Varianten für mittelbare Messgeräte sind beispielsweise das Rohrfeder-, Plattenfeder- oder Kapselfeder-Manometer.

Spezielle Druckmessgeräte in der Druckmesstechnik

Drucksensoren

Diese Messelemente wandeln Druck als physikalische Größe in eine elektrische Ausgangsgröße um, welche proportional zum Druck steht. Der Auflagendruck wird durch die Definition des Drucks und einer Kraftmessung zurückgeführt. Der Drucksensor kann alle Messverfahren nutzen, die auch für reguläre Kraft- und Gewichtsmessungen dienen.

Barometer

Bei einem Barometer wird der Druck allgemein über ein Vakuum gemessen. Der Druckunterschied führt dazu, dass eine Kraft auf eine Membran oder andere Fläche ausgeübt wird und durch eine Kraftmessung schließlich bestimmt werden kann. Das Barometer wird zur Bestimmung des Luftdrucks verwendet. Der absolute Druck (Druck gegenüber Vakuum) liegt üblicherweise im Messbereich von 800 - 1200 mbar.

Weitere Klassifikationen von Druckmessgeräten

Auch wenn bereits eine Einteilung in mittelbare und unmittelbare Druckmessgeräte erfolgt ist, gibt es in der messtechnischen Praxis weitere Beispiele für die Klassifikation von Druckmessgeräten.

Durchflussmesstechnik

In der Durchflussmesstechnik werden Durchflussmedien, wie etwa Fluide, gasförmige Stoffe und Wasserdampf anhand ihres Durchflusses in einem Rohr oder Rohrleitungssystem gemessen. Für Anwender stehen eine Vielzahl von Messgeräten und Messeinrichtungen bereit, die auf jedes individuelle Problem eine maßgeschneiderte Lösung bieten. Das Aufgabengebiet für Durchflussmessgeräte erstreckt sich über Medien wie Wasser, Erdgas, Wasserdampf, Chemikalien, Erdöl und Abwässer.

Eine genaue Durchflussmessung bietet eine Reihe von Vorteilen für Sie als Anlagebetreiber. Die Sicherheit der Anlage und der Mitarbeiter wird gewährleistet, Umweltschutz vorangebracht, Prozesse optimiert und letztendlich garantiert die genaue Messtechnik eine konstante Produkt- und Produktionsqualität.

Volumenstrom

Der Volumenstrom ist eine physikalische Größe. Er wird auch Durchflussrate oder Durchflussmenge genannt und kommt ursprünglich aus der Fluidmechanik. Der Volumenstrom gibt an, wieviel Volumen des zu messenden Mediums (Flüssigkeit, gasförmige Stoffe) in einer gewissen Zeitspanne (Zeit) durch ein Rohr oder Rohrleitungssystem (Querschnitt) transportiert wird. Mit Durchflussmessern wird der Volumenstrom letztendlich gemessen. Die auszugebene Einheit des Volumenstroms hängt maßgeblich von der Größenordnung des zu messenden Mediums ab.

Durchflussmesser und seine Bestandteile

Ohne einen Durchflussmesser kann der Volumenstrom nicht gemessen und ermittelt werden. Durchflussmesser bestehen meist aus 2 Komponenten, dem Messaufnehmer und dem Messumformer. In der Automatisierung von Prozessen und der industriellen Messtechnik ist die Durchfllussmessung nach Temperatur, Kraft und Druck die wichtigste Größe zum Betrieb von Anlagen. Als Signalgeber spielen sie gerade in automatisierten Prozessen und großen Anlagen eine bedeutende Rolle, da die von ihnen erfassten Werte in der zugehörigen Steuerungselektronik verarbeitet und somit weitere Schritte und Prozesse ausgelöst werden.

Messaufnehmer

Dieser dient beim Durchflussmesser als Durchflussensor und besitzt als technisches Bauteil bestimmte Eigenschaften. So kann der Messaufnehmer physikalische oder chemische Eigenschaften oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung sowohl qualitativ als auch als Messgröße quantitativ erfassen. Diese mit physischen, chemischen oder biologischen Effekten erfassten Größen werden in ein elektrisches Signal zur Weiterverarbeitung umgeformt.

Physikalische und chemische Effekte, die erfasst werden können sind beispielsweise:

• Temperatur
• Druck
• Helligkeit
• Beschleunigung
• Wärmemenge
• Feuchtigkeit

Aufgrund verschiedenster Anwendungsgebiete mit daraus resultierender, unterschiedlicher Baugröße und Fertigungstechnik werden die Sensoren noch in 2 Gruppen klassifiziert:

Messumformer

In wichtigen Bereichen der Technik, gerade in der Automatisierung von Prozessen, bei der Steuerungs- und Regelungstechnik von industriellen Anlagen oder auch in der Wärmetechnik sind Messumformer ein wichtiges Messmittel um den optimalen Ablauf zu garantieren.

Die vom Messaufnehmer gemessenen Größen werden dann im Messumformer in andere Werte, beziehungsweise weiter zu verarbeitende, physikalische Größen umgewandelt und letztendlich als Messwert ausgegeben. Über den Messumformer wird auch der Sensor gespeist.

Weitere Begriffe für den Messumformer

Messwandler

Besitzt der Messumformer am Ein- und Ausgang des Messprinzips dieselbe, physikalische Größe werden sie Messwandler genannt. Sie arbeiten ohne Hilfsenergie. Ein Beispiel für die Anwendung wären Stromwandler, die Wechselstrom in Wechselstrom umformen.

Messverstärker

Besitzt der Messumformer am Ein- und Ausgang des Messprinzips dieselbe, physikalische Größe, arbeitet aber im Gegensatz zum Messwandler mit Hilfsenergie, werden sie Messverstärker genannt.

Messumsetzer

Sollte der Messumformer Messsignale in eine andere Signalstruktur umwandeln, spricht man von einem Messumsetzer. Dabei können Messignale digital und analog empfangen, sowie verarbeitet werden.

Auswertbare, physikalische Größen beim Messumformer

Messumformer kommen heute vielfach und in allen möglichen Bereichen von Industrie, Technik und Alltag zum Einsatz. Folgende Größen lassen sich von einem Messumformer auswerten und ausgeben:

• Temperatur
• Druck
• Kraft
• Durchfluss
• Feuchtigkeit
• Dehnung
• Drehwinkel
• Drehzahl
• Füllstand
• Frequenz
• elektrische Spannung
• elektrische Leistung
• elektrische Stromstärke

Anwendungsgebiete der Durchflussmessung

Der bekannteste Durchflussmesser ist in jedem Haushalt zu finden. Der Wasserzähler misst den Volumenstrom des Wassers beim Eintritt in den häuslichen Regelkreislauf zur Abrechnung mit dem jeweiligen Energieversorger.

Die Füllstandsmesstechnik und -anzeigen

Eine immer fortschreitende Automation von Prozess- und Geschäftsbetrieben benötigt ausgeklügelte Messtechnik, die alle notwendigen Aufgaben präzise und effizient erledigt.  Mit Hilfe der Füllstandsmesstechnik ist eine kontinuierliche und präzise Messung von Füllständen in Behältern möglich. Die zu messenden Medien können dabei Flüssigkeiten und Schuttgüter, aber auch Gase und Dämpfe sein. Bei der Druckmessung wird in allen Bereichen der Prozess- und Verfahrenstechnik bei automatisierten Anlagen Prozess- und Differentialdruck, sondern zudem Füllstand und Volumen des zu messenden Mediums gemessen.

Man unterscheidet bei der kapazitiven Füllstandsmessung zwischen der kontinuierlichen Messung mittels Füllstandsensoren und Füllstandgrenzschaltern.

Kontinuierliche Messung

Bei der kontinuierlichen Füllstandmessung werden die erreichten Füllstandshöhen in Messwerten als analoges oder digitales Signal ausgeben. Die dabei ausgegebenen Messwerte können in Prozent oder anderen Längen-, Volumen- und Maßeinheiten dargestellt werden.

Füllstandgrenzschalter

Bei dieser Messart überwachen Füllstandgrenzschalter die Grenzstände von Behältern. Zum Beispiel werden eine Überfüllung oder das Trockenlaufen eines Behälters vermieden. Über Relaisausgänge erfolgt die Messwertausgabe. Die Grenzwertgeber selbst werden in vorher festgelegten Positionen im Behältnis verbaut.

Auch Kombinationsgeräte sind in der Füllstandsmesstechnik möglich, etwa wenn aus Sicherheitsgründen keine seitliche Öffnung am Behälter angebracht werden kann.

Die unterschiedlichen Messsysteme bei der Füllstandmessung

Es gibt, je nach Verwendungszweck eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten und Methoden, um eine Füllstandmessung durchzuführen.

Temperaturmesstechnik

In vielen Produktionsprozessen und beim Betrieb hochpräziser technischer Anlagen ist eine genaue Temperaturmessung unverzichtbar. Gerade bei Betriebsmedien wie Wasserdampf kann nur eine genaue Temperaturmesstechnik den reibungslosen Ablauf Ihrer produktionstechnischen Anlage garantieren. Auch bei der Produktion spielt die genaue Temperaturmessung eine wichtige Rolle. In lebensmittelproduzierenden Betrieben sind bei vielen produktionstechnischen Prozessen eine exakte Temperaturmessung erforderlich um den Prozess zum Produkt mit höchster Qualität und Präzision durchzuführen.

Wir von Westfalia Wärmetechnik bieten Ihnen ein breites Portfolio an präzisen und effizienten Messinstrumenten und beraten Sie gerne, damit wir die passenden Messeinheiten für die Bedürfnisse Ihrer produktionstechnischen Anlagen ermitteln können.

Regler und Schaltgeräte

Bei uns finden Sie eine Vielzahl an Reglern und Schaltgeräten für den Betrieb Ihrer Anlage. Sie erhalten bei uns alle Regler, Meßumformer, Schaltgeräte auf Wunsch bereits vorprogrammiert und parametriert, sobald uns die Betriebsbedingungen Ihrer technischen Anlage bekannt sind. Auch eine spätere Inbetriebnahme durch unsere spezialisierten Techniker ist möglich.

Schaltschränke

Schaltschränke erfüllen in allen Bereichen beim Betreiben von Anlagen eine wichtige Funktion. Sie dienen der Behausung aller elektronischen und elektrotechnischen Steuerungsmodule. Sie schützen die darin befindliche Elektronik vor Schmutz, Staub, Flüssigkeiten und allen mechanischen Einwirkungen und äußeren Einflüssen, die bei industrieller oder häuslicher Anwendung auftreten kann. Schaltschränke spiegeln die individuellen Bedürfnisse ihrer produktionstechnischen oder energieerzeugenden Anlage wider und können einen wichtigen Beitrag zum idealen Betrieb leisten.