Druck-Controller eignen sich für Justagen, Messungen und Kalibrierungen in der Serienfertigung.

Druck-Controller eignen sich für Justagen, Messungen und Kalibrierungen in der Serienfertigung. Leitenberger

Mess- und Regelgeräte für Druck, also zum Beispiel analoge Zeigermanometer, Druckmessumformer oder Druckschalter haben großen Einfluss auf die Steuerung und Überwachung von Prozessen in der Industrie. Eine regelmäßige Prüfung auf Funktion und Messgenauigkeit ist daher unerlässlich.

Für die stichprobenweise Prüfung, Justage und Kalibrierung von Druckmessgeräten haben sich stationäre und portable Druckkalibratoren bewährt, die aus einem hoch genauen Referenzmessgerät mit unterschiedlichem Funktionsumfang und einer manuellen Kalibrierdruckquelle, beispielsweise einer Spindel- oder Handprüfpumpe bestehen. Da der Anwender hierbei die einzelnen Druckprüfpunkte manuell mit der Handpumpe einstellen muss, ist diese Methode zeitaufwendig und nicht für Justagen, Messungen und Kalibrierungen in der Serienfertigung geeignet.

Für diese Anforderungen kommen daher sogenannte Druck-Controller zum Einsatz, die einen relativ geringen von außen zugeführten Druck verstärken und diesen auf programmierbare Druckprüfpunkte hochgenau einregeln. Leitenberger wählt hier einen anderen Weg als üblich: Das Gerät erzeugt den Druck hydraulisch selbst. Eine elektronisch gesteuerte Vordruckpumpe und ein fein dosierbarer Volumenschieber fahren die Prüfpunkte schnell, aber ohne Überschwingen an. Die Elektronik erkennt dabei selbstständig die Notwendigkeit einer Vordruckerzeugung und berücksichtigt den nichtlinearen Druckaufbau des Volumenschiebers. Diese Methode der automatisierten Druckerzeugung ermöglicht es, die Druckprüfpunkte ohne manuellen Aufwand schneller abzuarbeiten.

Angepasste Software ermöglicht einfache Bedienung

Die marktüblichen Druck-Controller verfügen in der Regel über einen sehr großen Funktionsumfang. Somit kann ein Gerätetyp ein großes Anwendungsspektrum abdecken. Für viele Anwender ist es eine Herausforderung, aus der Vielzahl der angebotenen Funktionen genau jene zu finden, die ihn bei der Bearbeitung seiner Prüf- oder Kalibrieraufgaben am schnellsten zum Ziel bringen. Außerdem benötigen diese Geräte eine externe pneumatische Druckzuführung, beispielsweise über eine Stickstoffflasche. Die Effektivität und Geschwindigkeit bei der Abarbeitung von Prüf-, Justage- und Kalibrieraufgaben hängt also nicht nur von der technisch bestimmten Einregelgeschwindigkeit des Gerätes ab, sondern auch vom Einarbeitungsaufwand und der Handhabung.

Der Druck-Controller LR-Cal LCC-H bietet bis zu jeweils acht Druckanschlüsse und Messkarten.

Der Druck-Controller LR-Cal LCC-H bietet bis zu jeweils acht Druckanschlüsse und Messkarten. Leitenberger

Hier setzt die Entwicklung aus dem Hause Leitenberger an. Den Druck-Controller LR-Cal LCC-H steuert vornehmlich eine serienmäßig mitgelieferte PC-Software, die sich mit geringem Aufwand an die individuellen Aufgaben einzelner Anwender anpassen lässt. Die Software stellt dann nur die Funktionalitäten zur Verfügung, die der Bediener zur Bewältigung seiner Aufgaben wirklich benötigt. Den standardisierten Teil der Controller-Steuerung übernimmt die Firmware des Gerätes. Nur Grundfunktionen, die insbesondere für eine Erstinbetriebnahme wichtig sind – wie das Entlüften des Kalibrierkreislaufes –, soll der Bediener über das im Gerät integrierte Touchpanel steuern. Die Programmierung und Abarbeitung der konkreten Kalibrierabläufe erfolgen über einen PC oder Laptop.

Eine  eine externe Prüflingsaufnahmebank ermöglicht Messungen unter besonderen Umgebungstemperaturen oder Luftfeuchten.

Eine eine externe Prüflingsaufnahmebank ermöglicht Messungen unter besonderen Umgebungstemperaturen oder Luftfeuchten. Leitenberger

Ein weiteres Merkmal des LR-Cal LLC-H ist seine autarke Arbeitsweise. Das Gerät benötigt keine externe Druckquelle oder Druckluftzuführung und erzeugt Drücke bis 1.000 bar selbsttätig hydraulisch. Dadurch eignet sich der Controller auch für häufig wechselnde Einsatzorte.

Messdaten parallel erfassen und sichern

Bis zu jeweils acht Druckanschlüsse und Messkarten für bis zu acht Prüflinge stellt der Druck-Controller gleichzeitig zur Verfügung. Die Messkarten erlauben die Auswertung signalgebender Druckmessgeräte wie beispielsweise Druckmessumformer. Bei einem Kalibrierablauf erfasst der Controller für alle Prüflinge parallel die Messdaten, überträgt sie auf den Rechner und speichert sie dort in acht Kalibrierzertifikaten.

Für die leichtere Bedienbarkeit des Controllers lässt sich die PC-Software mit geringem Aufwand individuell anpassen.

Für die leichtere Bedienbarkeit des Controllers lässt sich die PC-Software mit geringem Aufwand individuell anpassen. Leitenberger

Häufig muss die Kalibrierung der Prüflinge unter bestimmten Parametern erfolgen, zum Beispiel besondere Umgebungstemperaturen oder Luftfeuchten. Zu diesem Zweck steht eine externe Prüflingsaufnahmebank zur Verfügung, die über zwei flexible Druckleitungen mit dem Gerät verbunden ist. Die zweite Leitung dient dem Entlüften und Durchspülen nach einem Prüflingswechsel. Somit kann die Kalibrierung bei Bedarf in einem Klimaschrank erfolgen, der Controller mit seinem empfindlichen Präzisions-Referenzdrucksensor verbleibt dabei in normaler Umgebungsatmosphäre.

Die unterschiedlichen Abläufe der Kalibrierung.

Die unterschiedlichen Abläufe der Kalibrierung. Leitenberger

Leitenberger hat verschiedenste kundenspezifische Versionen der LCC-H-Visual PC-Software erstellt. Eine Standard-Version ermöglicht das klassische Kalibrieren von Manometern und Druckmessumformern in Anlehnung an die Richtlinie zur Kalibrierung von Druckmessgeräten (DKD-Richtlinie 6.1). Das Programm durchläuft die von der Güteklasse des Prüflings abhängige Vorbelastung sowie Haltezeiten zwischen den einzelnen Druckprüfpunkten automatisch. Vor Beginn der Kalibrierung beaufschlagt der Druck-Controller das Bauteil ein bis drei Mal mit seinem Messbereichsendwert. Da analoge Zeigermanometer nach Anzeige des Prüflings zu kalibrieren sind, verfügt der LR-Cal LCC-H über ein Handregelrad, das ein feines Nachregeln des automatisch generierten und mittels des integrierten Präzisionsreferenzsensors eingestellten Drucks eines Prüfpunktes erlaubt. Die PC-Software bietet die Möglichkeit, beliebig viele verschiedene Kalibrierabläufe vorzudefinieren und abzuspeichern. Dies gewährleistet die Vergleichbarkeit der Kalibrierungen gleichartiger Prüflinge. Die Ausgabe der Kalibrierdaten erfolgt entweder in eine Textdatei im CSV-Format oder in ein Tabellenkalkulationsarbeitsblatt.

Durchführung von Druckkalibrierungen

Kalibriergegenstand:

  • möglichst die gesamte Messkette kalibrieren
  • vorgeschriebene Einbaulage berücksichtigen
  • Messpunkte gleichmäßig über den Kalibrierbereich verteilen. Der Nullpunkt ist in der Regel auch ein Messpunkt
  • Vorab auf Kalibrierfährigkeit prüfen

Referenzmessgerät (Normal):

  • Messgenauigkeit viermal besser als die des Kalibriergegenstandes
  • Rückführbarkeit auf Nationales oder Internationales Normal

Kalibrierverfahren:

  • Umgebungsbedingungen berücksichtigen
  • Geeigneten Kalibrierablauf auswählen
  • Bei analogen Zeigerinstrumenten als Kalibriergegenstand: Einstellung der Messpunkte nach Anzeige des Kalibriergegenstandes

Empfohlene Kalibrierabläufe (nach DAkkS/DKD-Richtlinie 6-1):

Genauigkeit (Güteklasse) des Kalibriergegenstandes < 0,1% v.E. (Ablauf A)

  • drei Vorbelastungen mit Endwert
  • neun Prüfpunkte (mit Nullpunkt)
  • zwei Aufwärts- und zwei Abwärtsreihen

Genauigkeit (Güteklasse) des Kalibriergegenstandes 0,1…0,6% v.E (Ablauf B)

  • zwei Vorbelastungen mit Endwert
  • neun Prüfpunkte (mit Nullpunkt)
  • zwei Aufwärts- und eine Abwärtsreihe

Genauigkeit (Güteklasse) des Kalibriergegenstandes >0,6% v.E. (Ablauf C)

  • eine Vorbelastung mit Endwert
  • fünf Prüfpunkte (mit Nullpunkt)
  • eine Aufwärts- und eine Abwärtsreihe

Bei Manometern mit Vorspannung (erkennbar am Zeigeranschlagstift am Nullpunkt) ist der Nullpunkt kein Prüfpunkt.

Hannover Messe 2014
Halle 11, Stand B53