Aufbau und Wirkungsweise eines pneumatischen Druck-Messumformers

Der Druck-Messumformer arbeitet nach dem Prinzip der pneumatischen Waage, also im Kraft-Vergleich. Dabei werden Drücke von 0 bis 1000 bar in fünf Messbereichsstufen in einen proportionalen Ausgangsdruck von 0,2 bis 1 bar umgeformt

Bis zu maximalen Eingangsdrücken von 100 bar werden Metallbälge, für darüber liegende Drücke schraubenförmige Rohrfedern verwendet. Die Messelemente können leicht gegeneinander ausgetauscht werden. Die Messbereichseinstellung erfolgt stufenlos durch Verschieben des Druckstückes (10).
Nullpunkteinstellung ist mit der Schraube (14) möglich.

Die aus dem Eingangsdruck und der Fläche des Druckmesselementes (18) resultierende Kraft wird auf den drehbar gelagerten Waagebalken (15) übertragen. Das auf diese Weise entstehende Drehmoment wirkt über das Druckstück (10) und dem Kompensationshebel (13) auf den Kompensationsbalg (6). Das System befindet sich im Gleichgewicht, wenn sich das vom Druckmeßelement (18) am Waagebalken (15) erzeugte Drehmoment und das vom Kompensationsbalg (6) am Kompensationshebel (13) erzeugte Drehmoment aufheben.

Steigt der Eingangsdruck, so verändert der Waagebalken (15) seine Lage und schließt über die Prallplatte (8) die Auslassdüse (7). Dadurch steigt der Kaskadendruck, der dem Verstärkereingang (4) zugeführt wird.

Der Kaskadendruck ist der sich zwischen Auslassdüse (7) und Festdrossel im Düsenstock (1) ausbildende Druck. Der Verstärkerausgangsdruck wird in den Kornpensationsbalg (6) und an den Ausgang des Messumformers geleitet. Durch den steigenden Ausgangsdruck im Kompensationsbalg wird das Drehmoment am Hebel (13) so lange größer, bis es wieder gleich dem durch das Druckmesselement (18) erzeugten Drehmoment ist. Damit ist das Gleichgewicht wiederhergestellt.

Sinkt der Eingangsdruck, dann wird die Auslassdüse (7) geöffnet; und der Kaskadendruck wird niedriger. Der Ausgangsdruck wird so lange kleiner, bis die Drehmomente wieder gleich sind.

Das Gerät kann zusätzlich mit einer Feder für Messanfangsverschiebung ausgestattet werden.