Druckmesstechnik
"Innovationen als Schlüssel zum Erfolg"
Die Druckmesstechnik gehört zu den beliebtesten Messverfahren. Warum das so ist, verrät Roland Keser, Fachverantwortlicher Druckmesstechnik bei Endress + Hauser, im Gespräch mit SCOPE-Redakteur Johannes Gillar.
SCOPE: Es gibt viele Messverfahren. Eines davon ist die Druckmesstechnik - was kann man damit messen?
Roland Keser: Mit der Druckmesstechnik misst man in den seltensten Fällen einfach nur den Druck in Prozessleitungen. In der Regel werden Filter überwacht, Füllstände und Durchflüsse in Flüssigkeiten, Pasten und Gasen detektiert. Dementsprechend sind die Geräte technisch hoch entwickelt. Sie geben nicht nur den Druck in bar oder mbar an das Leitsystem weiter, sondern rechnen auf für die Anwender gebräuchlichen Einheiten um, z.B. bei einer Füllstandapplikation in Volumen- oder Höheneinheiten sowie im Durchflussbereich in Volumen- oder Masseströme.
SCOPE: Welche Vorteile bietet diese Methode den Anwendern?
Keser: Neben der Temperatur ist Druck der am häufigsten gemessene Parameter in der industriellen Umgebung. Das heißt, jeder Techniker der sich mit Messtechnik befasst lernt schon im Studium oder in der Lehre die Grundlagen kennen. Somit bekommen die Mess-und Regeltechniker die Grundlagen sozusagen in die Wiege gelegt, wodurch Druckmessaufnehmer gerne eingesetzt werden.
Dazu kommt, dass die Sensoren äußerst präzise Messwerte ausgeben und sich technisch auf höchstem Stand befinden. Die Handhabung ist unkompliziert und wird durch intelligente Software, etwa das Quick Setup zusätzlich unterstützt. Um jedem übergeordneten System gerecht zu werden ¿egal ob analog oder digital ¿ lässt sich die Elektronik im Gerät problemlos anpassen. Es stehen eine 4¿20 mA/HART, eine Profibus PA und eine Foundation Fieldbus Variante zur Verfügung.
Ein weiterer Pluspunkt ist der wirtschaftliche Aspekt bei der Wartung und Instandhaltung. Der Betreiber sieht seinen Nutzen u.a. im Tausch von Komponenten, wie Elektronik oder Anzeige, ohne Ausbau der Transmitter aus der Applikation und somit ohne kostenintensiven Anlagenstillstand.
SCOPE: Gibt es auch Nachteile bzw. Dinge, die damit nicht gemessen werden können?
Keser: Druckmessen ist eine der universellsten Methoden in der Messtechnik. Was man aber damit nicht misst sind Feststoffe. Dafür stehen bei uns wirkungsvollere, hochgenaue Messverfahren wie Ultraschall- oder Mikrowellengeräte zur Verfügung.
SCOPE: Endress + Hauser beschäftigt sich seit 30 Jahren mit dem Thema Druckmesstechnik ¿ warum?
Keser: Weil es Spaß macht ¿ und wann macht es einem Unternehmen Spaß? Wenn das Unternehmen am Markt erfolgreich agiert. Aus der Füllstandmesstechnik kommend mussten wir feststellen, dass es in diesem Marktsegment nicht an Produzenten von Druckfühlern mangelt. Aller Anfang ist schwer, aber wir sind den richtigen Weg gegangen. Schon vor 30 Jahren haben die Entwickler erkannt, dass der Schlüssel zum Erfolg in qualitativ hochwertigen Produkten und in der Differenzierung zu anderen Herstellern liegt.
Wie differenziert man sich? In dem man seine Kunden immer wieder durch nutzenbringende Innovationen begeistert. Themen die unsere Kunden beschäftigen sind Aspekte rund um Sicherheit wie Anlagensicherheit, Qualitätssicherung oder Explosionsschutz sowie Potenziale rund um Kosteneinsparung.
Diese Themen wurden von uns von Anfang an immer konsequent umgesetzt. Ich denke dabei an so intelligente Innovationen wie eine Membranbruchüberwachung, die patentierte und absolut klimafeste Contite-Messzelle, Drucktransmitter die bei Prozesstemperaturen bis 150 Grad Celsius ohne Druckmittler messen können, elektronische Differenzdruckmessgeräte die auf herkömmliche Wirkdruck- oder Kapillarleitungen verzichten oder im Bereich Sicherheitstechnik SIL2/SIL3 entwickelte Messgeräte für den Einsatz in allen sicherheitsgerichteten Anwendungen.
SCOPE: Was haben Sie in dieser langen Zeit erreicht?
Keser: Unsere Druckmessgeräte haben sich in allen Bereichen der Prozessautomatisierung einen festen Platz erobert. Wir waren immer sehr innovationsfreudig und haben auf Forschung und Entwicklung großen Wert gelegt. Und das spiegelt sich auch in der Druckmesstechnik wieder; wir haben allein in diesem Bereich rund 265 Patente angemeldet. Mit dieser Quote liegen wir in Deutschland ganz weit vorn. Seit dem Einstieg 1984 setzten wir mit intelligenten Neuerungen Impulse in der Messtechnikwelt. Als einer der gefragtesten Anbieter mit einer installierten Basis von mehreren Millionen Messstellen besitzen die Ingenieure und Techniker im Vertrieb und in der Produktion überdurchschnittliche Erfahrung auf diesem Gebiet. Endress + Hauser ist in nahezu allen Industrien tätig, erfüllt also die vielfältigen Erwartungen aus den verschiedensten Bereichen, etwa der Energie-, der Umwelt-, der Lebensmittel- sowie der Öl und Gas-Branche.
Des Weiteren haben wir uns in den 30 Jahren vom Komponenten- zum Komplettanbieter weiterentwickelt. Wir bieten Kunden heute Unterstützung von der Planung über die Inbetriebnahme bis hin zur Wartung der Messstelle. Darüber hinaus unterstützen wir bei der Automatisierung der Prozesse, dem Asset-Management und der Visualisierung der Prozessdaten.
SCOPE: Sie nutzen im Bereich der Druckmesstechnik fünf Technologien. Können Sie diese nennen und kurz ihre Vorteile beschreiben?
Keser: Schon sehr früh beschäftigten wir uns mit der Aluminiumoxid-Messzelle und verbauten diese als einer der ersten Hersteller von industrieller Messtechnik in den Geräten. Das war damals eine kleine Sensation, denn Keramik zählt zu den härtesten Werkstoffen der Welt. Dementsprechend unbeweglich und hart ist die prozessberührte Membran und es gab Zweifel auch kleinste Messbereiche noch präzise aufnehmen zu können. Bisher gab es ja nur die metallischen Sensoren mit einer dünnen und empfindlichen Membran. Allen Skeptikern zum Trotz haben wir den Gegenbeweis erbracht. Heute ist die Abweichung von höchstens 0,075% vom Messwert der Standard. Ein weiterer Vorteil ist, dass Betreiber von Lebensmittel- oder pharmazeutischen Anlagen aufgrund der ölfreien Konstruktion keine Risiken bezüglich der Füllöle eingehen müssen. Auch Messungen im hohen Vakuum sind problemlos möglich.
Gleichwohl sind die metallischen und vollverschweißten Siliziumsensoren gerade bei Hochdruckanwendungen nicht weg zu denken. Bis 700 bar erfüllen sie auch höchste Anforderung und arbeiten in einem breiten Temperaturbereich sehr langzeitstabil. Falls die Anwendungen extreme Bedingungen vorgeben stehen vielfältige Druckmittlervarianten zur Verfügung. Sie lassen sich in Messstofftemperaturen von -70 bis +400 Grad C einsetzen und sind unempfindlich gegenüber aggressiven und hochviskosen Medien. Optimiert werden metallische Sensoren durch ein vielfältiges Angebot an Sondermaterialien. Eine Sonderform bildet die Contite Technologie. Bei starker Feuchtigkeit sowie Kondensatbildung überzeugt die Contite-Messzelle mit ihrem Schutz für Sensor und Zellenelektronik. Das Messelement selbst liegt geschützt und hermetisch gekapselt zwischen der Prozess- und der rückseitigen Membran.
Um Differenzdrücke exakt wiederzugeben wurde bei den Differenzdruckmessgeräten die Messzelle zur Messung auch kleinster Differenzdrücke bei hohem statischem Druck bis 420bar optimiert. Sie ist funktionsüberwacht und überlastfest.
SCOPE: Welche der Innovationen aus den drei Jahrzehnten ist ihr Top-Produkt ¿ und warum?
Keser: Meine persönlichen Favoriten sind die Transmitter aus der Cerabar S- und der Deltabar S ¿ Gerätefamilie. Die Transmitter stehen für konstante Produktqualität, Anlagensicherheit, Wirtschaftlichkeit ¿ wichtige Aspekte bei der Ausrüstung jeder Druckmessstelle. Dahinter steckt ein einzigartiges Druckmessgerätekonzept mit für die jeweilige Applikation maßgeschneiderten Sensoren. Egal welcher Sensor zum Einsatz kommt die Bedienung, die Komponenten und die Bedientools bleiben dieselben, so dass die Gerätevielfalt in einer Anlage auf ein Minimum reduziert werden kann. Das spart Zeit und Geld. Die Präzession der Messung ist richtungsweisend, beispielsweise liegt etwa die Abweichung der Langzeitstabilität bei lediglich 0,05% pro Jahr. Wiederholprüfungen können so stark reduziert werden. In die Druckmessgerätefamilie sind viele Anregungen unserer Kunden sowie die Erfahrungen vieler tausend Messstellen aus der Praxis eingeflossen. Das macht den besonderen Charme und den Erfolg dieser Produktfamilie aus.









