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Für jede Anwendung das richtige Modell.

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Warum benötigen Manometer, Drucksensoren und Co. eine Druckkalibrierung?

Richtige und zuverlässige Messungen sind die Voraussetzung für jede hochwertige Industrieproduktion. Messeinrichtungen werden unter anderem zur quantitativen Bestimmung von Eigenschaften sowie zum Steuern, Regeln und Automatisieren in der Fertigung genutzt und sind ein wichtiger Bestandteil der industriellen Qualitätssicherung. Eine relevante Prozess- und Produktionsvariable, deren korrekte und verlässliche Messung entscheidend sein kann, ist Druck.

So ist etwa bei der Produktion von Lebensmitteln, Pharmazeutika, Kunststoffteilen und in vielen anderen industriellen Bereichen der richtige Druck entscheidend für die Qualität des Produkts oder die Effizienz und Sicherheit des Produktionsprozesses. Wenn beispielsweise Kunststoffflaschen bei ihrer Produktion mit dem falschen Druck aufgebläht werden, halten sie nicht. Dampfkessel können bei nicht korrekt arbeitenden Sicherheitsventilen explodieren. Die richtige und dauerhaft zuverlässige Messung von Druck gelingt nur mit einer regelmäßigen Kalibrierung. Denn: Manometer, Drucksensoren, Druckschalter, Sicherheitsventile und generell Druckeinrichtungen aller Art unterliegen während ihrer Einsatzzeit Belastungen, wie wechselnden Umgebungsbedingungen oder aggressiven Messstoffen. Daher kommt es im Laufe der Zeit fast unausweichlich zu einem (unmerklichen) Verlust der Messgenauigkeit, der sogenannten Drift. Hier kommt die Druckkalibrierung ins Spiel.

Insbesondere bei drucksensiblen Produktionsprozessen – in denen Druck eine prozesskritische Größe darstellt – ist eine regelmäßige Druckkalibrierung Pflicht, unter anderem um Störungen im Prozessablauf oder Sicherheitsrisiken zu vermeiden.  

Was ist eine Druckkalibrierung?
Mit einer Druckkalibrierung wird sichergestellt, dass die Abweichung des Anzeigewertes der Druckmesseinrichtung (z. B.: Manometer, Drucksensor, etc.) bekannt ist und für eine korrekte Messung berücksichtigt werden kann. Hierzu wird die zu kalibrierende Druckmesseinrichtung und ein kalibriertes Referenzmanometer, welches den wahren Wert darstellt, innerhalb eines in sich geschlossenen Drucksystems demselben Druck ausgesetzt. Anschließend werden die Messwerte verglichen und die Abweichungen in einem Zertifikat dokumentiert. Die durch die Druckkalibrierung ermittelten Abweichungen lassen sich später zur Justage der Druckmesseinrichtung verwenden. Zu beachten ist allerdings, dass dann das Kalibrierzertifikat nicht mehr gültig ist, da eine Veränderung durchgeführt wurde. In diesem Fall ist für ein gültiges Zertifikat eine erneute Kalibrierung notwendig.

Welche Geräte können und müssen druckkalibriert werden?
Grundsätzlich unterliegt jede Druckmesseinrichtung im Laufe der Zeit einer Drift, was dazu führt, dass die angegebene und geforderte Messgenauigkeit evtl. nicht eingehalten werden kann.Mit der Kalibrierung wird die Abweichung ermittelt und kann in die Messgenauigkeitsbetrachtung einfließen.  Druckmesseinrichtungen müssen kalibriert werden, wenn der Druck, den sie messen, eine prozesskritische Größe ist.

Vorteile einer Druckkalibrierung 
Neben produktionstechnischen Anforderungen, die eine Druckkalibrierung erforderlich machen, ergeben sich durch kalibrierte Manometer und Drucksensoren weitere Vorteile: Zuverlässige Messungen und korrekte Produktionsdrücke tragen zu einer höheren Produktivität bei, sie senken das Risiko unerwarteter Produktionsstillstände, sind eine Grundlage zur Erfüllung von Umweltauflagen und sie tragen durch eine effizientere Produktion zur Gewinnoptimierung bei.

Gute Gründe für eine Druckkalibration
•    hohe und kontinuierliche Produktqualität
•    Erfüllung industrieller Normen und gesetzlicher Regularien
•    Prozessoptimierung und erhöhte Produktivität
•    Vermeidung unerwarteter Produktionsstillstände
•    Gewinnoptimierung

Wie oft muss ich meine Messmittel kalibrieren?
Die Häufigkeit der Kalibrierung ist eine Abwägungsfrage zwischen Risiko und Kosten. Je kürzer die Zeit zwischen zwei Kalibrierungen ist, desto geringer ist das Risiko von zweifelhaften Messungen. Oft wird empfohlen, Messinstrumente einmal jährlich zu kalibrieren.

Wie kalibriert man Manometer und Drucksensoren?
Die praktische Durchführung einer Druckkalibrierung benötigt nur wenige Arbeitsschritte und ist in wenigen Minuten abgeschlossen. Das zu kalibrierende Manometer oder der entsprechende Drucksensor - der sogenannte Prüfling - wird entweder direkt oder über einen Schlauch mit dem Druckkalibrator verbunden. Dieser besteht im Prinzip aus einem Referenzmanometer und einer Pumpe zum Druckaufbau. Für die Kalibrierung werden Prüfling und Referenzmanometer mit demselben Druck beaufschlagt und miteinander verglichen. Die Differenz der beiden Anzeigewerte wird in einem Zertifikat dokumentiert. Damit ist die Kalibrierung abgeschlossen. Eine spätere Justage des Prüflings ist möglich, allerdingt verliert das erstellte Kalibrierzertifikat damit seine Gültigkeit.

Gemeinsamkeiten und Unterscheide beim Kalibrieren von Drücken

Unterschied zwischen pneumatischen und hydraulischen Kalibratoren
Grundsätzlich unterscheidet man Druckkalibratoren nach dem verwendeten Prinzip zum Druckaufbau in pneumatische und hydraulische Versionen. Pneumatische Druckkalibratoren nutzen die Umgebungsluft als Kalibriermedium, hydraulische arbeiten mit Öl oder - wie bei einigen Druckkalibratoren von SIKA möglich - mit Leitungswasser. Zur Erzeugung des Druckes im Pumpenkörper ist eine Krafteinbringung erforderlich. Bei Hand-, Hebel- oder Spindelpumpen erfolgt das manuell durch den Anwender per Hand.

Gemeinsamkeiten von Kalibrierverfahren
Alle Kalibrierverfahren nutzen neben dem Prüfling oder DUT (Device Under Test, deutsch: zu prüfendes Gerät) ein Referenz-Messgerät (REF) oder eine Maßverkörperung, um die Anzeigenabweichung des Prüflings festzustellen. Im Anschluss an das Kalibrierverfahren kann eine Justage vorgenommen werden. Ziel dieser Justage ist es immer, die ermittelte Abweichung zu eliminieren oder zumindest so zu reduzieren, dass die noch vorhandene Messungenauigkeit im Rahmen eines definierten Toleranzbereiches liegt.

Unterschiede zwischen Kalibrierverfahren
Neben dem Kalibriermedium und dem damit verbundenen Druck- und Anwendungsbereich lassen sich Kalibrierverfahren in direkt und indirekt vergleichende Verfahren unterscheiden. Während bei direkt vergleichenden Kalibrierverfahren ein Referenzmessgerät genutzt und der anliegende Druck an diesem abgelesen wird, wird bei indirekt vergleichenden Verfahren eine Maßverkörperung verwendet. Öldruckwaagen arbeiten nach diesem Prinzip. Der Referenzdruck wird hier durch Gewichte und die Erdbeschleunigung ermittelt.

Unterschiede und Einsatzgebiete pneumatischer und hydraulischer Druckkalibrierverfahren
Pneumatische und hydraulische Kalibratoren verwenden nicht nur unterschiedliche Kalibriermedien, sie haben auch einen jeweils eigenen Einsatzzweck. Da pneumatische Kalibratoren ein Vakuum erzeugen können, ist mit Ihnen auch die Kalibrierung im negativen Druckbereich möglich. Das Einsatzgebiet hydraulischer Systeme beginnt hingegen bei 0 bar relativ und reicht mit bis über 1.000 bar weit über das Einsatzgebiet pneumatischer Systeme. Verantwortlich hierfür ist das Kalibriermedium. Hydrauliköl erlaubt den viel leichteren Aufbau hoher Drücke als dies mit Umgebungsluft der Fall ist. Einen weiteren Faktor bei der Auswahl des richtigen Druckkalibrators stellt das Einsatzgebiet des zu kalibrierenden Prüflings dar. So dürfen Manometer und Drucksensoren etwa im Lebensmittel- oder Pharmabereich oftmals nicht benetzt oder mit hydraulischen, aggressiven oder ionisierenden Stoffen in Berührung kommen. Hier bieten sich pneumatische oder hydraulische Druckkalibratoren, die mit Wasser betrieben werden können, an. Bei über 1.000 bar empfehlen sich Systeme, die mit Hydrauliköl arbeiten, da dieses durch seine höhere Viskosität eine einfachere Prüfdruckerzeugung ermöglicht.

SIKA Qualitätsstandards in der Kalibriertechnik
Wir verfügen seit 1995 über ein akkreditiertes DAkkS-Labor für Druck und sind seit dem selben Jahr Mitglied des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) und nach DIN EN ISO / IEC 17025 akkreditiert. Seit über 20 Jahren bringen wir unsere Erfahrungen aktiv in Arbeitsgruppen ein und nehmen regelmäßig an Ringvergleichen teil.

Unsere Druckkalibratoren sind nach DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH) -Anforderungen entwickelt und konstruiert und garantieren eine langfristige Zuverlässigkeit sowie höchste Qualität. So unterstützen sie unsere Kunden dabei, ihrerseits eine gleichbleibende Produkt- und Produktionsqualität sicherzustellen. Auf Wunsch erhalten Sie unsere Druckkalibratoren mit Kalibrierschein mit DAkkS-Akkreditierungssysmbol. Als offizielles Zertifikat belegt dieser bedingungslos die Rückführung auf nationale und internationale Normale und ist international anerkannt.

Wann ist eine DAkkS-Kalibrierschein zu empfehlen?
Die DAkkS ist für die Akkreditierung, Überwachung und Begutachtung der Laboratorien nach DIN EN ISO/ IEC 17025 zuständig. Die Lieferung eines Druckkalibrators mit DAkkS-Kalibrierschein empfiehlt sich bei:
•    sehr hochwertigen Kalibrierungen
•    geforderter internationaler Anerkennung
•    Forderung einer lückenlose Rückführbarkeit der Kalibrierung
•    der Kalibrierung von Prüfmitteln, welche wiederum selbst als Normale zur Prüfung weiterer Prüfmittel eingesetzt werden
•    der Erfüllung unternehmensinterner Auflagen

Druckkalibratoren der SIKA Dr. Siebert & Kühn 

 

Entwicklungsgeschichte der Druckkalibrierung bei SIKA

Wir entwickeln und produzieren seit 20 Jahren Druckkalibratoren und haben uns auf handbetriebene, transportable Systeme zur Vor-Ort-Kalibrierung und Überprüfung von Druckeinrichtungen spezialisiert. Heute bieten wir Ihnen ein vollständiges Sortiment von Druckkalibratoren für unterschiedlichste Applikationen im Bereich bis 1.000 bar sowie kundenspezifische Ausführungen bereits bei kleinen Stückzahlen.

Erste/herausragende Produkte
Bis in die frühen 2000er Jahre existierten pneumatische Pumpe ausschließlich mit einem Arbeitsbereich bis max. 20 bar. 2008 entwickelte SIKA mit der P40, die erste Handprüfpumpe, die für bis zu 40 bar ausgelegt ist. Später folgte dann mit der P60 ein Modell mit einem Arbeitsbereich bis 60 bar.

Angaben zur Genauigkeit
Ein Druckkalibrator besteht aus einem Druckerzeuger (Handpumpe, Spindelpumpe, Hebelpumpe) mit dem dazugehörigen Referenzmanometer. Im Bereich von -1 bis 1.000 bar hat SIKA über zwölf Druckstufen hinweg Produkte mit unterschiedlichen Genauigkeiten von 0,5 % bis 0,05 % im Angebot.

Generelle Anwendungsbereiche
Mit unseren Handprüfpumpen und Tischprüfpumpen ist das Prüfen, Justieren und Kalibrieren von Drucksensoren, Manometern, Druckschaltern, Sicherheitsventilen und Druckeinrichtungen aller Art möglich. Unsere Druckkalibratoren sind in Funktion und Handhabung optimiert und lassen sich an alle gängigen Drucksysteme anschließen. Darüber hinaus bieten wir Ihnen auch spezifische Adapter für Sonderlösungen an.

Übersicht über die SIKA Druckkalibratoren

In unserem Sortiment sind sowohl pneumatische als auch hydraulische Druckkalibriergeräte.

Pneumatische Kalibratoren
Besonders in Einsatzbereichen, in denen der Prüfling nicht benetzt oder keine aggressiven oder ionisierenden Stoffe verwendet werden dürfen, ist Luft das ideale Prüfmedium. Die pneumatischen Testpumpen von SIKA erfüllen Anforderungen, die andere Anbieter oftmals nur mit mehreren Produkten abdecken können. So ermöglichen die P4, P40 und P60 eine direkte Umschaltung zwischen Druck- und Vakuum, eine Druckerzeugung bis 60 bar, die Feineinstellung im mbar Bereich, stabile Druckverhältnisse mit Abfallraten von wenigen mbar / Minute.

Hydraulische Kalibratoren
Unsere leicht zu bedienenden hydraulischen Testpumpen haben wir speziell für den Mittel- bis Hochdruckbereich entwickelt. Durch das eingebaute Reservoir für die Hydraulikflüssigkeit sind sie darüber hinaus hoch mobil und mit bis zu 1.400 bar Messdruck sehr flexibel einsetzbar. Unsere Testpumpen und Druckkalibratoren ermöglichen das Prüfen, Justieren und Kalibrieren von Drucksensoren, Manometern, Druckschaltern, Sicherheitsventilen und Druckeinrichtungen aller Art.

Öldruckwaagen
Das Prinzip dieses Kalibriersystems basiert auf dem Gleichgewicht zwischen Kräften, die von oben und unten gleichzeitig auf einen Kolben einwirken. Kalibrierte Gewichte (die Maßverkörperung) erzeugen hierbei eine mechanische Kraft von oben, während mittels eines Hydrauliköls Druck von unten wirkt. Stehen beide Kräfte im Gleichgewicht zueinander beginnt der Kolben im Zylinder zu schweben und der gewünschte Prüfdruck innerhalb des Systems ist erreicht. Jetzt kann der auf dem Prüfling angezeigte Ist-Druck abgelesen und mit dem, durch den aufgelegten Massesatz ermittelten, Soll-Druck im System verglichen werden.

Handprüfpumpen – mobil, adaptiv und unabhängig

Leicht, kompakt und einfach zu transportieren
Unsere pneumatischen Handprüfpumpen sind leicht, passen in jeden Werkzeugkoffer und sind einfach zu transportieren.

Anpassung an jede Messsituation 
Durch den Anschluss über einen robusten, industriellen Druckschlauch mit Schnellkupplung können unsere Handpumpen schnell und einfach an alle gängigen Drucksysteme adaptiert werden. Eine ultrafeine Gewindesteigung und ein großvolumiges Regulierungsventil ermöglichen die exakte Einstellung im mbar-Bereich, der werkzeugfreie Wechsel ein schnelles Umschalten zwischen Überdruck- und Vakuumerzeugung.

Unabhängig vom Strom- und Druckluftnetz
Unsere pneumatischen Handprüfpumpen benötigen dank ihrer Konstruktion und Arbeitsweise keine zusätzliche Versorgungsspannung und auch keinen Anschluss an ein Druckluftnetz. Die verschleißfreie Druckerzeugung erfolgt einfach und leichtgängig, ungeachtet von der Umgebungstemperatur im Handbetrieb.

Großer Anwendungsbereich
Umfassend und tiefgreifend für den mobilen Einsatz konstruiert, decken unsere pneumatischen Handprüfpumpen im Bereich bis 60 bar von der Montage, über die Fertigung bis zur Instandhaltung, Qualitätssicherung und Reparatur jeden Produktionszeitpunkt und -prozess ab. Unsere pneumatischen Handprüfpumpen sind in drei Versionen bis 4, 40 und 60 bar erhältlich.

Einfache Funktionsweise 
Wie der Name schon sagt, wird der gewünschte Prüfdruck bei unseren pneumatischen Handprüfpumpen händisch mittels der Handgriffe erzeugt und im Anschluss mit dem Feinregulierventil exakt eingestellt. Somit liegt sowohl am Prüfling als auch am Referenzinstrument dasselbe Druckniveau an. Mit dem Druckablassventil kann der Druck stufenlose vermindert werden. Es garantiert auch bei fallendem Druck einen präzisen und einfachen Testlauf. Als Referenzinstrument können analoge und digitale Manometer sowie Handmessinstrumente eingesetzt werden.

Tischprüfpumpen mit Spindelrad

Präzise auch bei maximalem Druck
Unsere neueste Generation von Tischprüfpumpen garantieren auch bei hohen Drücken präzise Messungen und eine lange Haltbarkeit. Alle medienberührenden Teile sind aus Edelstahl gefertigt und garantieren einen verschleißfreien Betrieb.

Funktionsweise 
Unsere Tischprüfpumpen verfügen über eine große Bodenplatte. Diese sorgt für eine hohe mechanische Stabilität und ermöglicht die einfache Montage von Prüflingen auch mit großem Nenndurchmesser. Durch die eingebauten Adapter an den Druckanschlüssen können Referenzmanometer und Prüfling außerdem frei ausgerichtet werden. Hierdurch kann nahezu jeder Prüfsituation Rechnung getragen werden.

Prüfmedium
Als Prüfmedium kann je nach Modell sowohl destilliertes Wasser als auch Hydrauliköl verwendet werden.

Einfache Bedienung
Das Befüllen des Druckkörpers und die Erzeugung des Prüfdrucks erfolgen sehr einfach über eine drehbare Spindel. Durch das standardmäßig auf der Prüfpumpe verbaute Druckmittelreservoir ist auch das Beschicken von großen Volumina kein Problem. Druckschwankungen durch Luft- und Gasbestandteile in der Füllflüssigkeit, das Ausgleichen thermodynamischer Effekte sowie eine genaue Einstellung des gewünschten Prüfdruckes erfolgen über die Feinregulierung.

Tischprüfpumpen mit Hebel

Außen kompakt, innen groß.
Unsere leichten Hochdruck-Hydrauliktischpumpen verfügen trotz ihrer kompakten Bauweise, über einen großen Tank mit einem nutzbaren Tankvolumen von 327 cm3. In Kombination mit einem Fördervolumen von 0,9 cm3 pro Kolbenhub bieten sie die Möglichkeit, mehrere Prüflinge parallel zu testen.

Scheller Testaufbau
Die Montage der Prüflinge erfolgt entweder direkt am mitgelieferten Druckschlauch oder über einen separaten Verteilblock. Das spart Zeit und gestaltet Ihre Prüfaufgabe sehr effizient. Das integrierte Rückschlagventil im Druckkörper gewährleistet sehr schnell stabile Druckzustände, das eingebaute Sicherheitsventil schützt vor Überlastungen.

Öldruckwaagen

Unsere Öldruckwaagen verfügen über eine Ablesegenauigkeit von 0,015 % vom Endwert. Sie werden mit einem auf nationale und internationale Normale rückführbaren SIKA Kalibrierzertifikat oder alternativ mit einem DAkkS-Zertifikat ausgeliefert. Ohne zusätzliche Kosten können die Druckwaagen an die örtliche Fallbeschleunigung anstatt der Normalfallbeschleunigung von 9,80665 m/s² angepasst werden.

Zubehör, Service und Ersatzteile

Unsere Kalibriergeräte sind mit Transportkoffer und Adaptersatz lieferbar. Darüber hinaus erhalten Sie bei uns jegliches weitere Zubehör und Ersatzteile wie Dichtungssätze, Druckschläuche, Ein- und Auslassventile, Feineinstell- und Druckablassventile oder Tellergewichte für Öldruckwaagen.

Referenzmanometer - Genauigkeit & Charakteristika
Unser Sortiment umfasst vom Rohrfedermanometer bis zum Präzisions-Digitalmanometer in der Industrieausführung eine Vielzahl analoger und digitaler Manometer in unterschiedlichen Genauigkeitsklassen von 0,5 % bis 0,05 % Abweichung. Sowohl analoge als auch digitale Manometer haben charakteristische Eigenschaften. So messen digitale Ausführungen den Druck zuverlässig in jeder Lage, wohingegen analoge Feinmessmanometer senkrecht gehalten werden müssen, um exakt zu messen. Darüber hinaus sind digitale Manometer unempfindliche gegenüber Vibrationen und verfügen über eine höherer Ablesegenauigkeit sowie Anzeigenauflösung. Analoge Manometer hingegen benötigen keinen Strom und keine Temperaturkompensation und -akklimatisierung. Alle unsere digitalen Referenzmanometer können den Druck in den Einheiten bar, mbar, kPa, MPa, PSI, kg/cm² angeben.

Kalibrierservice
Unser Kalibrierlabor für die Messgrößen Absolutdruck und positiver Überdruck bietet alle Möglichkeiten zur Kalibrierung von anzeigenden analogen und digitalen Druckmessgeräten sowie Drucksensoren mit elektrischem Ausgangssignal wie z. B. 0...10 V oder 4...20 mA. Die Kalibrierung erfolgt als Vergleichsmessung gegen ein als Bezugsnormal eingesetztes Kolbenmanometer. Mit Hilfe des Kolbenmanometers kann der Kalibriergegenstand mit definierten Drücken im Bereich von 1...1.200 bar beaufschlagt werden. Die kleinstmöglichen Messunsicherheiten liegen je nach Messbereich bei 0,7 mbar. Auf Wunsch erhalten sie einen DAkkS-Kalibrierschein.

Vertrieb
Wir haben Ihr Interesse geweckt? Unsere Vertriebsspezialisten beraten Sie gerne individuell, auch zu Ersatzteilen und Zubehör.

Service und After Sales
Unsere Kolleginnen und Kollegen aus dem Return Management bearbeiten alle Reparatur- und Kalibrierungsaufträge sowie Reklamationen. Bei Warenrückgaben hingegen ist Ihr Vertriebskontakt der erste Ansprechpartner. Nutzen Sie bitte in allen Fällen unser RMA-Formular. So können wir Ihr Anliegen schnellstmöglich bearbeiten und Sie fortlaufend über den Auftragsstatus informieren.