Der Begriff Vakuum wird oft missverstanden. Daher wird er häufig falsch verwendet, wenn es um Druckmessungen und die Auswahl von Druckaufnehmern geht. Druck ist die Kraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird. Druck kann jedoch auf viele verschiedene Arten gemessen werden, abhängig von den Anwendungen.

• Vakuumdruck
• Überdruck
• Absoluter Druck
• Differenzdruck
• Setras Vakuumsensoren

Vakuumdruck

Definitionsgemäß ist ein Vakuum ein Raum, der durch künstliche Mittel (z. B. eine Luftpumpe) teilweise (bis zum höchstmöglichen Grad) abgesaugt wird. Diese Definition bezieht sich auf ein hohes oder hartes Vakuum. Abbildung 1 zeigt das Verhältnis von absolutem Druck und Überdruck, wobei 0 PSIA einem hohen oder harten Vakuum entspricht.

Abbildung 1:

Überdruck

Der Überdruck ist der Druck, der relativ zum atmosphärischen Umgebungsdruck (ca. 14,7 PSIA) gemessen wird. Er wird als Pfund pro Quadratzoll (Überdruck) oder PSIG bezeichnet. Der elektrische Ausgang eines Überdruckmessumformers ist 0 VDC bei 0 PSIG (14,7 PSIA) und voller Skalenausgang (typischerweise 5 VDC) bei vollem Skalendruck (in PSIG).

Absoluter Druck

Absoluter Druck wird relativ zum Hochvakuum (0 PSIA) gemessen. Er wird als Pfund pro Quadratzoll (absolut) oder PSIA bezeichnet. Der elektrische Ausgang eines Absolutdruckaufnehmers ist 0 VDC bei 0 PSIA und der volle Skalenausgang (typischerweise 5 VDC) bei vollem Skalendruck (in PSIA).

Vakuum kann sich auf jeden Druck zwischen 0 PSIA und 14,7 PSIA beziehen und muss folglich weiter definiert werden. Für Anwendungen, die sich mit der Messung von Vakuumdrücken über diesen vollen Bereich befassen, werden oft zwei verschiedene Ansätze gewählt.

Abbildung 2:

Vakuumdruck wird relativ zum atmosphärischen Umgebungsdruck gemessen. Er wird als Pfund pro Quadratzoll (Vakuum) oder PSIV bezeichnet. Der elektrische Ausgang eines Vakuumdruckmessumformers beträgt 0 VDC bei 0 PSIV (14,7 PSIA) und der Vollausschlag (typischerweise 5 VDC) bei Vollausschlag des Vakuums, 14,7 (0 PSIA).

Der Vakuumdruckmessumformer gibt einen erhöhten positiven Spannungsausgang proportional zu abnehmendem Druck (zunehmendem Vakuum). Der Absolutdruckaufnehmer gibt eine erhöhte positive Ausgangsspannung proportional zu zunehmendem Druck (abnehmendem Vakuum) aus.

Beispiel

Vakuumaufnehmer
Bereich: 0 bis 14,7 PSIV
Ausgang: 0 bis 5 VDC

Absolutwert-Messumformer
Bereich: 0 bis 14,7 PSIA
Ausgang: 0 bis 5 VDC

Differenzdruck

Vakuum wird oft auch als Unterdruck (oder weiches Vakuum) bezeichnet. Dies tritt auf, wenn die Anwendung die Überwachung sowohl von Druckabfällen unterhalb des atmosphärischen Drucks als auch von Druckanstiegen oberhalb des atmosphärischen bidirektionalen Differenzdrucks erfordert.

Abbildung 3:

Der Differenzdruck ist hier der Druck, der relativ zu einem Referenzdruck gemessen wird. Er wird als Pfund pro Quadratzoll (Differenzdruck) oder PSID bezeichnet. Wenn der Referenzdruck eine Atmosphäre ist, ist der Differenzdruckbereich gleich dem Überdruckbereich. Der elektrische Ausgang eines bidirektionalen Differenzdruckmessumformers ist typischerweise 0 VDC bei einer Atmosphäre mit erhöhtem positiven Spannungsausgang proportional zu erhöhtem positiven Druck und erhöhtem negativen Spannungsausgang proportional zu erhöhtem negativen Druck.

Beispiel

Bidirektionaler Differenzdruckmessumformer
Bereich: 0 bis ±5 PSID
Ausgang: 0 bis ±2,4 VDC

Bidirektionale Differenzdruckmessumformer werden für weiche oder niedrige Vakuummessungen (typischerweise größer als 5 PSIA) verwendet, während niedrige Absolutdruckmessumformer für harte oder hohe Vakuummessungen (typischerweise weniger als 5 PSIA) eingesetzt werden.

Abbildung 4 zeigt weiche und harte Vakua.

Abbildung 4:

Setras Vakuumsensoren

Setras Vakuum-Druckmessumformer sind mit kapazitiver Sensortechnologie aufgebaut und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Die genauen, zuverlässigen und stabilen Modelle 206, 209 und 210 von Setra wurden erfolgreich in Anwendungen vom Spritzguss bis zur Halbleiterfertigung integriert. Der AXD ist die neueste Ergänzung dieser Produktfamilie und ist als robuste Lösung für anspruchsvollste Anwendungen gedacht.

Weitere Informationen finden Sie in unserem KATALOG FÜR INDUSTRIELLE DRUCKSENSOREN