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ÉTALONNAGE DE LA PRESSION

Balance de pression
Manomètre à piston

LR-Cal

Druckwaagen, auch Kolbenmanometer oder Druckprüfstände mit gewichtsbelastetem Kolben genannt, sind Primärnormale für die Messgröße Druck. Sie umfassen sowohl eine Kalibrierdruckquelle als auch eine Referenz und sind somit autark.

  • Stabile Basements mit integrierter manueller Prüfdruckerzeugung

  • Extrem hohe Reproduzierbarkeit

  • Messunsicherheiten mathematisch kalkulierbar

  • Genauigkeitsangaben in % vom Messwert (nicht vom Endwert)

  • Mechanisch-physikalisches Grundprinzip

LR-Cal LDW-P pneumatisch
0,015...1 bis 1...120 bar + Vakuum
0,2...15 bis 10...1.600 psi + Vakuum
Genauigkeit ±0,008/0,015% v.M.
  

LR-Cal LDW-H hydraulisch
1...120 bis 1...1.400 bar
10...1.600 bis 10...20.000 psi
Genauigkeit ±0,006/0,015% v.M.
auch Doppelkolben-Ausführungen

LR-Cal LDW-HK hydraulisch
1...120 bis 10...1.200 bar
10...1.600 bis 100...16.000 psi
Genauigkeit ±0,025/0,05% v.M.
kompakt

LR-Cal CPB5000-HP Hochdruck
25...4.000 bis 25...5.000 bar
365...60.000 bis 365...70.000 psi
Genauigkeit ±0,020/0,025% v.M.
  

LR-Cal CPB5600-DP Differenzdruck
2 bis 100 bar pneumatisch
30 bis 1.500 psi pneumatisch
60 bis 1.000 bar hydraulisch
1.000 bis 14.500 psi hydraulisch
Genauigkeit ±0,008/0,015% v.M.
Differenzdruck bei echtem statischem Druck (Messbereich = statischer Druck + Differenzdruck)

Warum mit einer Druckwaage kalibrieren?

Warum mit einer Druckwaage / Kolbenmanometer kalibrieren?

  • Druckwaagen sind Primärstandards für die Druckmessung.
  • Druckwaagen sind die am genauesten messenden Geräte mit sehr großer Langzeitstabilität.
  • Die Langzeitstabilität ist gewährleistet, da die Massen ihr Originalgewicht nicht verändern (außer bei mechanischer Beschädigung).
  • Da sich die Messgenauigkeit bei Druckwaagen vom Messwert und nicht vom Messbereichsumfang berechnet, kann mit nur einem Kolben-Zylinder-System ein großer Druckbereich mit gleichbleibend hoher Messgenauigkeit abgedeckt werden.
  • Ein weiterer Vorteil gegenüber elektronischen Präzisionsinstrumenten ist die Tatsache, dass keine Spannungsversorgung benötigt wird (rein mechanische Geräte).
  • Bei pneumatischen Druckwaagen wird bei Messbereichen bis 10 bar KEINE externe Druckversorgung benötigt (autarke Systeme).
  • Bei hydraulischen Druckwaagen KEINE externe Druckversorgung benötigt (autarke Systeme).

Druck ist der Quotient aus Kraft und Fläche

Merkmale von LR-Cal Druckwaagen / Kolbenmanometern

Merkmale von LR-Cal Druckwaagen / Kolbenmanometern

Druckprüfstände mit gewichtsbelastetem Kolben (Druckwaagen / Kolben­­manometer) sind die genauesten verfügbaren Geräte zur Kalibrierung von mechanischen oder elektronischen Druck­messgeräten. Eine extrem kleine Gesamtmessunsicherheit sowie eine große Langzeitstabilität (Rekalibrierung nur alle 5 Jahre empfohlen) werden durch die direkte Messung des Druckes gemäß seiner Definition als Quotient aus Kraft und Fläche, sowie durch den Einsatz besonders hochwertiger Materialien gewährleistet.

Die Einstellung des Druckes erfolgt über eine integrierte Pumpe (pneumatische Modelle über 10 bar benötigen eine externe Druckversorgung, z.B. Stick­stoff­flasche mit Druckminderer). Zur Feineinstellung ist eine sehr präzise regulierbare Spindelpumpe mit innenlaufender Präzisionsspindel eingebaut.

Sobald sich dann das Messsystem im Schwebezustand befindet, herrscht ein Kräftegleichgewicht zwischen Druck und Masseauflagen. Aufgrund der hervorragenden Verarbeitung des Systems steht dieser Druck stabil über mehrere Minuten, so dass problemlos die Druckwerte zur Vergleichsmessung abgelesen oder auch längere Justage­arbeiten am Prüfling vorgenommen werden können.

Prinzip einer Druckwaage

Sowohl der Kolben als auch der Zylinder sind aus Wolfram-Carbid gefertigt (modellabhängig). Wolframcarbid hat im Vergleich zu anderen Materialien sehr geringe Druck- und Temperatur­ausdehnungs­koeffizienten, was eine sehr gute Linearität der effektiven Kolbenquerschnittsfläche und eine hohe Genauigkeit mit sich bringt.

Kolben und Zylinder sind in einem massiven Gehäuse aus Edelstahl sehr gut geschützt gegen Berührung, Stöße oder Verschmutzung von außen. Gleichzeitig ist eine Überdrucksicherung integriert, die das vertikale Heraus-drücken des Kolbenzylindersystems im Falle der Entfernung von Scheibengewichten unter Druck verhindert.

Kolben-Zylinder-System einer LR-Cal Druckwaage

Die Scheibengewichte werden je nach Modell auf eine Glocke oder Grundgewichtsplatte aufgelegt. Für kleinere Startdrücke kann bei einigen Modellen an Stelle der Glocke auch ein leichterer Aluminiumteller verwendet werden.

Massensatz einer LR-Cal Druckwaage

Die Gesamtkonstruktion der Kolbenzylindereinheit und die äußerst präzise Fertigung von Kolben und Zylinder stehen für ausgezeichnete Lauf­eigen­schaften mit einer hohen Drehdauer und geringen Sinkraten und für eine sehr hohe Langzeitstabilität. Der empfohlene Rekalibrierungszyklus beträgt daher 5 Jahre, abhängig von den Betriebsbedingungen. Der Anschluss des Kolbenzylindersystems ist standardmäßig ein M30 x 2 Außengewinde. Optional ist ein Schnellverschluss zum einfachen Kolben- (= Messbereichs-) Wechsel ohne Werkzeug erhältlich.

Ein Werks­kalibrier­schein ist im serienmäßigen Lieferumfang aller LR-Cal Druckwaagen enthalten. Optional ist eine DAkkS-Zertifizierung lieferbar.

Die Genauigkeit von Druckwaagen wird charakterisiert durch die Abweichungsspanne. Diese setzt sich aus der Summe der systematischen Messabweichungen sowie der Mess­unsicher­heitsbeiträge zusammen. Eine MS Excel-Tabelle für automatisierte Korrekturberechnungen steht als kostenloser Download im Internet zur Verfügung: dwt-corrections.zip

 

 

 

Messbereich und nutzbarer Messbereich bei Druckwaagen

Messbereich und nutzbarer Messbereich

Die jeweiligen Startwerte sind theoretische Werte und entsprechend dem durch den Kolben (aufgrund seines Eigengewichts) erzeugten Druckwert. Zur Optimierung der Laufeigenschaften sollten weitere Massen aufgelegt werden.

Die Genauigkeit wird ab 10% des Messbereiches auf den Messwert bezogen. Im unteren Bereich gilt ein Festfehler, bezogen auf 10% des Bereiches.

Die Messunsicherheiten gelten bei Referenzbedingungen (Umgebungstemperatur 20°C, Luftdruck 1013 mbar, relative Luftfeuchte 40%). Es müssen ggf. Korrekturberechnungen durchgeführt werden. Hierzu stellen wir eine MS-Excel Datei zum kostenlosen Download zur Verfügung:
dwt-corrections.zip