Diesen Artikel zusammenfassen mit :
Der kompakte analoge Drucksensor vom Typ Stick und der intelligente Prozessdrucktransmitter (HART) werden beide zur Druckmessung in industriellen Anwendungen eingesetzt.
Obwohl ihr Zweck identisch ist, unterscheiden sie sich stark in ihren technischen Spezifikationen, ihrer Leistungsfähigkeit und ihren Anwendungsbereichen. Diese Unterschiede zeigen sich insbesondere in Abweichungen hinsichtlich Genauigkeit, Stabilität, Funktionalität, Robustheit und Gesamtbetriebskosten.
Sobald die Anforderungen der Anwendung klar definiert sind, lässt sich bestimmen, welche Technologie am besten geeignet ist.
In diesem Artikel wird jeder dieser Typen mit seinen Vorzügen und Einschränkungen ausführlich besprochen, damit Sie die richtige Wahl treffen können.
Ein kompakter analoger Drucksensor nutzt verschiedene Messtechnologien, darunter:
Diese Sensoren wandeln den physikalischen Druck direkt in ein analoges elektrisches Signal um, in der Regel vom Typ 4–20 mA oder 0–10 V, ohne fortgeschrittene digitale Verarbeitung.
Sie werden häufig in einfachen industriellen Anwendungen oder in Maschinen integriert eingesetzt.
Der kompakte Drucksensor hat mehrere Vorteile:
Der kompakte Drucksensor ist in der Regel günstiger in der Anschaffung als der intelligente Drucksensor.
Der kompakte Drucksensor ist kleiner und leichter als der Druckmessumformer, wodurch er sich leichter in beengte Räume wie Maschinen integrieren lässt. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, in Industrieanlagen und in medizinischen Anwendungen eingesetzt.
Da keine Einstellungen oder Softwarekonfigurationen erforderlich sind, ist eine schnelle Implementierung möglich.
Die Verwendung eines kompakten Drucksensors hat jedoch einige Nachteile.
Der kompakte Drucksensor hat im Vergleich zum intelligenten HART-Drucksensor einen festen Bereich. Der Druckbereich kann nicht vom Benutzer eingestellt werden.
Das Signal des Druckmessumformers ist immer verrauschter als das Signal des Druckmessumformers.
Der kompakte Drucksensor bietet keine Linearisierung oder Temperaturkompensation.
Der kompakte Drucksensor ist weniger genau als der intelligente HART-Druckmessumformer.
Schwankungen der Umgebungstemperatur oder der Prozesstemperatur können zu einer Nullpunktverschiebung und einer erhöhten Drift führen.
Analoge Sensoren unterliegen aufgrund ihrer Konstruktion einer größeren Drift als intelligente Drucksensoren. Daher müssen kostengünstige Kompaktsensoren in der Regel häufiger kalibriert werden, was die Wartungskosten erhöht.
Prozessdruckmessumformer stellen eine technologische Weiterentwicklung des analogen Drucksensors dar.
Sie verfügen über integrierte Signalverarbeitungsfunktionen, mit denen die Messung vor der Übertragung linearisiert, verstärkt und kompensiert werden kann.
Intelligente Druckmessumformer sind für Anwendungen zur Überwachung, Steuerung und Regelung von Prozessen konzipiert und bilden ein Schlüsselelement industrieller Automatisierungssysteme.
Das Ausgangssignal ist in der Regel:
Die Verwendung eines intelligenten Prozessdrucksensors im Vergleich zu einem kompakten Drucksensor hat viele Vorteile:
Der industrielle Drucktransmitter ist dank der Linearisierung der Druckmessung genauer und zuverlässiger als der kompakte Drucksensor.
Die Genauigkeit von Drucktransmittern liegt bei 0,065 % oder besser des definierten Messbereichs.
Druckmessumformer werden gegen Schwankungen der Umgebungs- und Prozesstemperatur kompensiert.
Das macht sie unabhängig von externen Umweltbedingungen.
Intelligente Druckmessumformer können mit Werkzeugen unter Verwendung des HART-Protokolls kalibriert werden, um die Drift im Laufe der Zeit zu kompensieren und langfristige Stabilität zu gewährleisten.
Der Bereich der Prozessmessumformer kann auf Wunsch auf den genauen Bereich kalibriert werden, der für die Anwendung erforderlich ist.
Sie können auf einen größeren Druckbereich eingestellt werden.
Sie haben eine Druckbereichsuntersetzung, die es ermöglicht, ihre aktuelle Einstellung über einen großen Bereich zu ändern.
HART-Prozessdruckmessumformer haben eine längere Lebensdauer und sind langlebiger als Druckmessumformer.
Es steht eine große Auswahl an Werkstoffen und Prozessanschlüssen zur Verfügung.
Ihre Konstruktion ist robust, da sie aus hochwertigem Stahlmaterial, WIG-Schweißnähten, hochwertigen Schrauben und Muttern, Dichtungen und Packungen besteht.
Sie sind vibrationsbeständig und verfügen über einen hohen Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit.
Sie können für Hochtemperaturanwendungen mit Membranseparatoren verwendet werden.
Es gibt mehrere Nachteile bei der Verwendung eines Drucktransmitters anstelle eines kostengünstigen Drucksensors vom Stabtyp.
Drucktransmitter sind teurer als Drucksensoren vom Stabtyp, es gibt also einen Kompromiss zwischen Kosten und Leistung.
Ihre Größe und ihr Gewicht sind größer als die von kompakten Drucksensoren.
Sie können daher nicht in der Anwendung installiert werden, für die diese Parameter von entscheidender Bedeutung sind.
Ein Drucksensor kann für viele verschiedene Anwendungen in der Fertigung und Industrie eingesetzt werden. Welchen sollten Sie für Ihre Anwendung wählen?
Bei der Entscheidung, welcher Sensortyp für Ihr Projekt am besten geeignet ist, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden: Druckbereich, Genauigkeit, Leistung, Ausgangssignal, Prozesstemperatur, Art des Mediums und Preisklasse.
Der kompakte Drucksensor im Stabformat bietet einen festen Druckbereich.
Andererseits kann der Bereich des intelligenten Drucktransmitters an die Anwendung angepasst werden, um eine perfekte Übereinstimmung zu erzielen.
Die Genauigkeit des HART-Druckmessumformers liegt bei 0,065% oder besser des definierten Messbereichs, während die Genauigkeit des kostengünstigen Drucksensors 0,25% des vollen Bereichs beträgt.
Die thermische Leistung und Langzeitstabilität des Prozessdrucksensors ist 50-mal höher als die eines kompakten Drucksensors.
Das analoge Ausgangssignal des Drucktransmitters ist 4-20mA mit HART-Protokoll, während das analoge Ausgangssignal des kompakten Drucksensors 4-20mA oder 0-10V ohne HART-Protokoll ist.
Die Temperatur des kostengünstigen Drucksensors ist auf 100°C begrenzt, während Prozessdrucktransmitter dank der Membranabdichtung Temperaturen von bis zu 450°C standhalten können.
Das Hart-Protokoll ermöglicht die Einstellung der Parameter von Druckmessumformern.Es kann auch zur Selbstdiagnose verwendet werden, um die Gesundheit der Messumformer während ihrer gesamten Lebensdauer zu überwachen.Dieses Kommunikationsprotokoll ist bei kompakten Druckmessumformern nicht verfügbar.
HART-Drucktransmitter sind in einer großen Auswahl an Materialien und Konstruktionen erhältlich, was sie vielseitiger und robuster als Drucksensoren macht.
Die Preise für Prozessdruckmessumformer liegen in einem Bereich von 400 bis 600 Euro, während der Preis für einen kostengünstigen kompakten Drucksensor bei etwa 100 bis 150 Euro liegt.
Dieser Artikel erläutert den Hauptunterschied zwischen einem kompakten Drucksensor in Stabform und einem intelligenten HART-Prozessdrucktransmitter.
Er wurde verfasst, um falsche Vorstellungen über die Unterschiede zwischen den verschiedenen Sensortypen auszuräumen und um Ihnen bei der Auswahl des für Ihre Anwendung am besten geeigneten Sensors zu helfen.
Kompakte Drucksensoren sind günstiger als Prozessdrucktransmitter, bieten aber auch weniger Funktionen und eine geringere Genauigkeit.
Sie können gewählt werden, wenn Sie keine hohe Genauigkeit benötigen und nicht streng auf Leistung und Drift der Messung achten.
Sie sind kostengünstig und befriedigend für Anwendungen mit Standarddruckbereichen und Prozessanschlüssen.
Preisgünstige Drucksensoren werden in der Regel in Anwendungen im unteren Preissegment eingesetzt, bei denen die Kosten eine wichtige Rolle spielen.
Aufgrund seiner langfristigen Stabilität und Robustheit bietet der Drucktransmitter geringe Wartungskosten und eine höhere Geräteverfügbarkeit als der Drucktransmitter, was ihn langfristig billiger und sicherer macht.
Drucktransmitter bieten mehr Funktionen und eine höhere Genauigkeit.
Öffentlicher Preis
2150,00 €Rabatte verfügbar, fragen Sie uns
Fordern Sie ein Angebot an
Öffentlicher Preis
2028,00 €Rabatte verfügbar, fragen Sie uns
Fordern Sie ein Angebot an
Wenn Sie den Preis eines Drucksensors mit dem eines intelligenten Prozessdruckmessumformers vergleichen, müssen Sie unbedingt die Gesamtbetriebskosten berücksichtigen. (TCO)
Sie sind die bessere Wahl für anspruchsvollere Anwendungen wie in der Öl- und Gasindustrie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der chemischen Industrie, der Wasserstoff-, Energie-, Metall- und Zementindustrie.
| Kriterien | Analoger Drucksensor | Intelligenter Prozessdrucktransmitter |
| Funktionen | Einfaches Analogsignal (4-20 mA), Direkte Druckmessung ohne Signalverarbeitung | Einfaches Analogsignal (4-20 mA) und digitale Kommunikation (HART, Profibus), Erweiterte Diagnosefunktionen, Fernkonfiguration und -anpassung, Erleichterte Integration in industrielle Management- und Automatisierungssysteme |
| Kosten | Niedriger als der Kauf, | Überlegen beim Kauf, |
| Optimierte Anwendungsfälle | Ideal für unkritische Anwendungen, Geeignet, wenn erweiterte Funktionen nicht erforderlich sind | Perfekt für komplexe Industrieumgebungen, Erforderlich, wo Genauigkeit, Kontrolle und Echtzeitdiagnose kritisch sind |
| Betriebstemperatur | Standard-Temperaturbereich | Kann in höheren Temperaturbereichen bis 450°C betrieben werden |
| Stabilität und Genauigkeit | Keine Funktionen, um Schwankungen auszugleichen. Empfindlich gegenüber Druck- und Temperaturschwankungen | Höhere Genauigkeit und Stabilität durch fortschrittliche Ausgleichs- und Korrekturalgorithmen |
| Installation und Inbetriebnahme | Einfache Installation. Keine Konfigurationsmöglichkeiten. | Flexible Installation durch Konfigurations- und Anpassungsmöglichkeiten über HART-Pocket oder Software. |
Ein analoger Sensor liefert ein einfaches Signal (z. B. 4–20 mA oder 0–10 V) ohne erweiterte Funktionen. Ein intelligenter Messumformer verfügt zusätzlich über Funktionen zur Signalverarbeitung (Linearisierung, Kompensation), Diagnose und oft auch digitale Kommunikation (z. B. HART).
Wenn die Anwendung standardmäßig und unkritisch ist, der Platzbedarf eine Einschränkung darstellt und keine hohe Präzision/Diagnostik erforderlich ist. Dies gilt auch, wenn die Anschaffungskosten das vorrangige Kriterium sind.
Wenn Präzision, Temperaturstabilität, Wiederholbarkeit und Diagnose wichtig sind oder wenn die Anlage eine Feinabstimmung des Messbereichs, eine einfache Kalibrierung oder eine umfassende Integration in ein Automatisierungssystem erfordert.
Die Wahl hängt von den Sicherheitsanforderungen, den Umgebungsbedingungen und den Qualifizierungsverfahren ab. Einfache analoge Architekturen können die Komplexität reduzieren, während intelligente Messumformer sinnvoll sind, wenn sie für die jeweilige Umgebung qualifiziert und getestet sind.
Sylvain GRAVEROT
Experte für Drucksensoren und -transmitter
