Bei einem unserer Kunden gab es Verwirrung bezüglich der Messdaten des smart memo bei einer Druckprüfung hinter einem Gasdruckregelgerät. Der Kunde wunderte sich über schwankende Druckdaten, die für ihn unerklärlich hoch waren. Diese großen Schwankungen war er von Messungen mit anderen Druckmessgeräten oder unserem GasTest delta an ähnlichen Messstellen nicht gewohnt. Folglich wollte er die Probleme und Fehler unserem Messgerät zuschreiben und rief uns an.
Wir möchten die Problematik des Kunden zum Anlass nehmen, um auf einige grundsätzliche Aspekte der Druckprüfung hinzuweisen und die Feinheiten und Besonderheiten der Druckprüfung hinter einem Regler herauszustellen. Insbesondere die Unterschiede zwischen Absolutdruckmessung und Relativdruckmessung wollen wir an diesem Beispiel erläutern.
Wie ein Relativdrucksensor und ein Absolutdrucksensor arbeiten können Sie auch in unserem Blogbeitrag Sensorprinzipien einfach erklärt noch einmal nachlesen.
Messungen mit smart memo und dem EDS2-P 1bar an einer Leitung hinter einem Gasdruckregler
Der Kunde verwendete unser smart memo mit dem EDS2-P 1bar 0,1%, um eine Funktionsprüfung eines Reglers durchzuführen. Der EDS2-P 1bar 0,1% ist ein Absolutdrucksensor mit einem Messbereich von 0-1 bar (Überdruck), d.h. er misst Absolutdruckwerte eines Leitungssystems. In diesem Fall wird also der Absolutdruck des Leitungssystems hinter einem Regler gemessen. Der Prüfbericht des Kunden sah so aus.
Druckprüfung frei extern
Anhand dieser Messstelle wollen wir nun den Verlauf der Messdaten hinter einem Regler aufklären und beschreiben, welche Daten unser Absolutdrucksensor liefert.
Generell gilt: Falls man hinter einem Regelgerät eine Druckmessung durchführt, muss darauf geachtet werden, welche Messmethoden für den jeweiligen Zweck der Prüfung anzuwenden sind.
(A) Soll die Leitung auf Dichtheit geprüft werden, empfiehlt sich in der Regel die Absolutdruckmessung.
(B) Soll die Funktionalität des Reglers geprüft werden, kommt eine reine Absolutdruckmessung nicht in Frage.
Ein Regler hat die Aufgabe, den Leitungsdruck auf einen konstanten Wert relativ zum Luftdruck einzustellen. Das bedeutet, sobald der Luftdruck steigt/fällt, reguliert der Regler den Leitungsdruck entsprechend nach oben/unten. Das hat wiederum zur Folge, dass der Absolutdruck in der Leitung ebenfalls steigt/fällt!
Um zu bewerten, ob der Regler funktioniert (also auf einen konstanten Überdruck regelt), muss aber nicht der Absolutdruck in der Leitung betrachtet werden, sondern der Relativdruck der Rohrleitung (also der Überdruck zum Luftdruck). Dieser Relativdruck sollte annähernd konstant sein.
Hier sind die angesprochenen Messdaten der Absolutdruckmessung hinter dem Regler. Wie man sieht, ist der Absolutdruck nicht konstant, was für diese Messstelle auch so korrekt ist. Der Luftdruck wird mit einem internen Sensor des smart memo gemessen und mitgeschrieben. Wie man erkennen kann, verhalten sich Luftdruck und Absolutdruckmesswerte ähnlich.
Von den Absolutdruckmesswerten wird generell ein konstanter Wert für den Luftdruck (üblicherweise 1000 mbar) subtrahiert, so dass als Messwert stets ein Überdruck gegenüber dem Luftdruck angezeigt wird. So ergeben sich die Daten, die in rot dargestellt sind (rechte y-Skala). Die rot markierten Daten sind genau die Daten, die in diesem Fall gespeichert und im Bericht angezeigt werden. Sie folgen ziemlich genau dem herrschenden Luftdruck.
Was passiert also genau im smart memo bei der Absolutdruckmessung?
Wir erklären es nochmal an einem einfachen Beispiel:
Wir messen mit einem Absolutdrucksensor, der vor dem Start der Messung auf den vorherrschenden Luftdruck auf Null gesetzt wird. Der Luftdruck ist 1000 mbar. Der Leitungsdruck ist 23 mbar.
Luftdruck + Leitungsdruck = Absolutdruck
1000 mbar + 23 mbar = 1023 mbar
Nun ändert sich das Wetter und im Laufe der Messung damit auch der Luftdruck. Der Luftdruck ist nun bei 1015 mbar. Der Leitungsdruck bleibt gleich.
1015 mbar + 23 mbar = 1038 mbar
Da wir aber vor dieser Messung den Nullpunkt auf 1000 mbar gesetzt haben, wird der Druck in der Anzeige des smart memo nun nicht mehr 23 mbar anzeigen, sondern 38 mbar (23+15).
Deshalb erscheinen die Absolutdruckwerte für diese Art von Messung (hinter dem Regler) erstmal verwirrend. Tatsächlich muss für eine Reglerprüfung die Differenz zwischen den gemessenen Absolutdruckwerten (blaue Kreise) und dem gemessenen Luftdruck (blaue Dreiecke) angezeigt werden, d.h. dem Relativdruck.
Diese Messmethode ist mit dem smart memo möglich und über die Einstellungen des Menüpunkts „Druckprüfung frei extern“ wählbar: „Relativdruckmessung Ja“. Hierbei wird von dem gemessenen Absolutdruck nicht mehr ein konstanter Wert abgezogen (der Nullpunkt von 1000 mbar), sondern der tatsächliche Luftdruck, welcher sich ändern kann. So wird stets der durch den Regler eingestellte Relativdruck angezeigt.
Eine reine Absolutdruckmessung macht an dieser Messstelle nur Sinn, wenn der Regler entfernt bzw. überbrückt wird und eine Dichtheitsmessung zur Beurteilung der Dichtheit des Gesamtsystems durchgeführt wird.