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Druckmessung in Theorie und Praxis: Verschiedene Arten von Druck und praktische Anwendungen

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In industriellen Anwendungen begegnen wir verschiedenen Arten von Druck, die jeweils eigene Charakteristika aufweisen. Ein Verständnis dieser Druckarten ist essentiell für die richtige Auswahl von Messgeräten, die korrekte Interpretation von Daten und die sichere Handhabung von Prozessen. Dieser Beitrag gibt Ihnen einen Überblick über die gängigsten Druckarten und erklärt ihre Unterschiede und Anwendungsbereiche.

Pression absolue

Der Absolutdruck ist der tatsächliche Druck, der in einem System herrscht, gemessen gegenüber dem absoluten Vakuum als Nullpunkt (0 bar absolut). Beim Absolutdruck wird die Differenz zum idealen Vakuum gemessen. Bei dieser Messart wird der atmosphärische Druck nicht berücksichtigt sodass äußere Einflüsse wie das Wetter oder die Höhe über dem Meeresspiegel keine Auswirkungen auf das Messergebnis haben.

Anwendungen: Er wird typischerweise in Prozessen verwendet, wo es auf die Vermeidung von Verunreinigungen oder Oxidation ankommt, wie z.B. in der Halbleiterfertigung oder bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten.

Atmosphärischer Druck

Der atmosphärische Druck ist der Druck, der durch das Gewicht der Atmosphäre auf die Erdoberfläche ausgeübt wird. Er wird als “Normaldruck” bei 1013,25 hPa, also 1013,25 mbar oder 1 atm auf Meereshöhe definiert. Der atmosphärische Druck unterliegt dabei wetterbedingten Schwankungen – zu nennen sind hier die in Wetterberichten angekündigten Hoch- und Tiefdruckgebiete. Hierbei kommt es zu Druckschwankungen um ungefähr 5%.

Anwendungen: Seine Veränderungen werden vor allem in der Meteorologie beobachtet, um Wettervorhersagen zu treffen.

Relativdruck (Überdruck)

Relativdruck oder Überdruck bezieht sich auf den Druck eines Systems über dem atmosphärischen Druck der Umgebung. Er ist also der zusätzliche Druck im Verhältnis zum herrschenden Atmosphärendruck und zählt im industriellen Umfeld zur am häufigsten gemessenen Druckart. Da sich der Atmosphärendruck (Umgebungsdruck) durch das Wetter oder die Höhe über dem Meeresspiegel verändern kann, kann sich der Relativdruck bei gleichbleibenden Prozessbedingungen ändern. Wird beispielsweise der Relativdruck anstelle des Absolutdrucks gemessen, kann es zu wetterbedingten Abweichungen von +- 30 mbar kommen. Wenn der Relativdruck größer ist als der Atmosphärendruck, spricht man von einem (positiven) Überdruck. Andernfalls von einem negativen Überdruck; die Bezeichnung „Unterdruck“ ist zwar noch geläufig, wird jedoch offiziell nicht mehr als Größenbezeichnung verwendet.

Anwendungen: Diese Messmethode wird sehr häufig und in unterschiedlichen Anwendungen der Prozessindustrie, Pneumatik, Hydraulik und in Heiz-/Kühlsystemen (HVAC-Anwendungen) eingesetzt.

Pression différentielle

Differenzdruck, auch als Differentialdruck bekannt, beschreibt die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten innerhalb einer Flüssigkeit oder eines Gases. Es wird gemessen, wie viel höher oder niedriger der Druck an einem Punkt ist im Vergleich zu einem anderen Punkt.

Diese Art der Messung ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen es auf den Druckunterschied zwischen zwei Bereichen ankommt, wie z. B. auf beiden Seiten eines Filters oder in unterschiedlichen Bereichen eines Lüftungssystems. Der Differenzdruck gibt in solchen Fällen wichtige Hinweise auf die Leistungsfähigkeit und den Zustand eines Systems.

In technischen Anwendungen verwendet man Differenzdrucksensoren oder -transmitter, um diese Unterschiede zu messen. Differenzdruckmessungen sind entscheidend für Prozesse und Steuerungssysteme in vielen Industriezweigen, darunter die HVAC-Technik, die Medizintechnik, die Prozesssteuerung und die Umwelttechnik.

Anwendungen: Differenzdruckmessungen sind wichtig für Filterüberwachungen, in Durchflussmessungen und zur Regelung von Lüftungsanlagen.

Staudruck

Staudruck, auch Pitot-Druck genannt, ist ein Konzept aus der Strömungsmechanik und bezeichnet den Druck, der entsteht, wenn ein strömendes Medium (wie eine Flüssigkeit oder ein Gas) durch ein Hindernis zum Stillstand gebracht wird. Der Staudruck ist ein Maß für die kinetische Energie des strömenden Mediums pro Volumeneinheit.

In der Praxis wird der Staudruck oft mit einem Pitotrohr gemessen, einem Messinstrument, das in die Strömung eingeführt wird und es erlaubt, sowohl den statischen als auch den Gesamtdruck zu messen. Die Differenz zwischen diesen beiden Drücken entspricht dann dem dynamischen Druck.

Anwendungen: In der Luft- und Raumfahrt wird Staudruck verwendet, um Fluggeschwindigkeiten zu messen. Auch in der Durchflussmessung hat er Bedeutung.

Hydrostatischer Druck

Der hydrostatische Druck ist der Druck, der in einer ruhenden Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft wirkt. Er wirkt in alle Richtungen gleichermaßen und erhöht sich linear mit der Tiefe der Flüssigkeit. Der hydrostatische Druck entsteht durch das Gewicht der Flüssigkeitssäule über dem Messpunkt.

Der hydrostatische Druck ist von Bedeutung für das Verständnis und die Berechnung von Kräften in stehenden Flüssigkeiten und wird in verschiedenen Anwendungen und Feldern genutzt.

Anwendungen: Er wird zur Messung des Füllstands in Tanks oder zur Überwachung des Grundwasserspiegels verwendet.

Wahl der richtigen Druckmessung

Bei der Auswahl eines Druckmessgeräts muss klar definiert sein, welche Art von Druck gemessen werden soll. Wichtig ist auch zu beachten, dass verschiedene Druckarten unterschiedliche Einheiten haben können und die Umrechnung in die jeweilig gewünschte Einheit korrekt erfolgen muss. Ebenso essenziell ist ein Verständnis der Prozessbedingungen und der Umgebung, in der die Messung stattfindet, um die geeignetste Messmethode auszuwählen.

Bei Fragen zur Wahl des richtigen Drucksensors stehen Ihnen unsere Experten jederzeit gern zur Verfügung – kommen Sie gern auf uns zu.

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