Druckmessung

Wie wählt man den richtigen Drucksensor?

Den richtigen Drucksensor so auszuwählen, dass er in einer bestimmten Anwendung optimal funktioniert, ist eine große Herausforderung. Abhängig von den Prozessanforderungen, der Art des Mediums sowie der Aufgabenstellung und dem Messbereich muss nicht nur das dem Sensor zugrunde liegende Messverfahren ausgewählt werden, sondern auch die passende Sensormaterial.

Unterteilung der Drucksensoren nach Messverfahren:

  • Dickschicht-Keramik
  • Dünnschicht-Metall
  • Silizium, piezo-resistiv
  • kapazitiv
  • induktiv


Foto: JUMO. Der Zusammenhang zwischen dem Sensortyp und dem Messbereich

Was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Drucksensor­technologien?

Tabelle 1: Sensortechniken im Vergleich

Welche Arten von Sensormaterialien gibt es in der Druckmesstechnik?

In der Tabelle haben wir Informationen zu den verfügbaren Werkstoffen für Sensoren in Abhängigkeit vom jeweiligen Messverfahren zusammengestellt.

Tabelle 2: Sensortechniken mit typischen Membranwerkstoffen

Nicht rostender Stahl

… weist im Allgemeinen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, ausgenommen gegenüber nicht oxidierenden Säuren wie Salzsäure oder Schwefelsäure. Die Korrosionsbeständigkeit wird stets von der Einsatztemperatur beeinflusst. Ionische Halogenverbindungen wie Chloride, Fluoride oder Bromide können Lochfraß hervorrufen und auch zu Spannungskorrosion führen.

Aluminiumoxid (Al2O3)

… bietet eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Laugen und besitzt zudem – je nach seiner Reinheit – eine hohe Temperaturbeständigkeit. Dieses Material ist bis an die Bruchgrenze nahezu ideal elastisch.


Hastelloy C

… ist für nahezu jeden Messstoff geeignet, bei dem nicht rostende Stähle eingesetzt werden können. Darüber hinaus bietet es sich bei Laugen und organischen Säuren an. Bei geringen Temperaturen lässt es sich zudem – im Gegensatz zu nicht rostendem Stahl – in vielen Konzentrationen von Salzsäure, in stehendem Meerwasser und in Schwefelsäure verwenden.

Titan

… weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber organischen Messstoffen wie Reinstwasser, chloridhaltigen Medien, sowohl bei stehendem als auch bei strömendem Meerwasser auf. Eine Herausforderung stellt der Schweißprozess bei der Bearbeitung dar.

Kupfer-Beryllium

Die Materialverträglichkeit steht hierbei im Hintergrund, da induktive Sensoren hauptsächlich mit Luft bzw. inerten Gasen beaufschlagt werden. Die Legierung weist hervorragende Federeigenschaften auf.