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Druckmanometer Drucken

DruckmanometerEin Druckmanometer (Manometer – von griech. manos "dünn, durchlässig") ist eine Einrichtung zum Messen und Anzeigen des Drucks eines anderen Mediums (Flüssigkeit oder Gas). Am Häufigsten benutzen Manometer den Außenluftdruck als Referenzdruck - bei Sonderbauformen zum Messen des absoluten Drucks. So wird z.B.  bei einem Barometer ein Vakuum als Referenz zu Grunde gelegt. Druckmanometer können aufgrund ihrer Messverfahren eingeteilt werden in

  • direkte Druckmanometer (Messung Kraft/Fläche)
  • indirekte Druckmanometer (Messung mit Teilchenzahldichte, Wärmeleitung o.ä.)

Direkte Druckmanometer

Direkte Druckmanometer benutzen die Einwirkung der Kraft des Druckes und stellen eine gemessene Druckdifferenz direkt über eine mech. Vorrichtung (z. B. einen Zeiger) dar. Deshalb bieten solche Messgeräte einen Vorteil bei der Gasartunabhängigkeit. Jede mechanische Messung geht einher mit der Deformation (Wegänderung oder Winkeländerung, ...). Solche Wegänderungen können grundsätzlich

  • kapazitiv
  • induktiv
  • mechanisch
  • piezoresistiv
  • über Dehnung-Messstreifen

weitergegeben und je nach Wegänderung in resultierende Signale umgewandelt werden.

Rohrfeder-Manometer

  • Bourdonfeder-Manometer

Bei dem Bourdonfeder-Manometer strömt das Medium in eine verschlossene Röhre mit Oval-Querschnitt, welche halbmondförmig gebogen ist. Der Druck biegt die Form auf, da dieser bestrebt ist, den Querschnitt der Röhre in eine Kreisform zu zwingen. Die Größe dieser Bewegung wird durch die Mechanik in eine Drehbewegung umgewandelt, welche den Zeiger bewegt und den Druckmesswert auf die Skala bringt.

  • Schraubenfeder-Manometer

Weiterhin gibt es Manometer, bei welchen die Bourdonfeder  ähnlich einer Schraubfeder mehrfach gewickelt wurde, wobei sich eine resultierende Bewegung erheblich vergrößert. Der Zeiger ist dabei direkt am Ende einer Feder angebracht. Deshalb kann man auf eine aufwändige Mechanik verzichten.  Dies ist der Grund, weshalb ein solches Verfahren häufig bei Miniatur-Manometern angewandt wird.

  • Kapselfeder-Manometer

Kolbenmanometer

Bei dem Kolbenmanometer wird der entstehende Druck durch einen Kolben, welcher sich gegen die Kraft verschiebt, angezeigt. Die Kraft kann ggf. durch Federn aufgebracht werden (z.B. beim alten Dampfkochtopf, welcher mit einem Überdruckventil kombiniert ist) oder auch durch Gewicht (Präzisionsmanometer). Dieses Prinzip wird für einfache Manometer benutzt. Darüber hinaus werden auch Hochpräzisions-Kolbenmanometer zum Eichen oder Kalibrieren anderer Druckmanomter eingesetzt. Bei diesem Drehkolben-Manometer wird ein Kolben zur Vermeidung von Verkantungsmessfehlern in eine Drehung gesetzt.

Eine Sonderbauform sind sog. Popouts. Für diese Bauart wird bei Überschreiten eines bestimmten Drucks nur 1 Stift aus dem Gehäuse gedrückt. Dies wird bei Anzeige von verschiedenen Filterverstopfung angewendet.

Indirekte Druckmanometer

Indirekte Druckmanometer nutzen weitere physikalische Effekte, welchen die Theorie über den Druck als Maß für die Teilchenzahl-Dichte zugrunde liegen, wie zum Beispiel:

  • Wärmetransport von Gas - z.B. Wärmeleitungsvakuummeter
  • Ionenstrommessung durch Ionisation von Gasteilchen - z.B. Ionisationsvakuummeter
  • Reibung von Körpern im Gas (aufgrund Viskosität) - siehe Viskositätsvakuummeter
  • Kompression von Gas-Portionen auf ein zuvor definiertes Volumen

 
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