Sensorik / Keller AG Statische und hochdynamische Druckmessungen

Der abgesetzte Drucksensor ohne Ölfüllung, ohne Trennmembran und ohne Dicht- oder Klebstoffe an den medienberührten Teilen eignet sich mit seinem M5-Anschlussgewinde ideal für ortsnahe, hochdynamische Messungen auch an sehr dünnen Rohrleitungen in Motorenprüfständen, im Windtunnel oder bei der Prüfung von Turbinenblättern.
Der abgesetzte Drucksensor ohne Ölfüllung, ohne Trennmembran und ohne Dicht- oder Klebstoffe an den medienberührten Teilen eignet sich mit seinem M5-Anschlussgewinde ideal für ortsnahe, hochdynamische Messungen auch an sehr dünnen Rohrleitungen in Motorenprüfständen, im Windtunnel oder bei der Prüfung von Turbinenblättern.

Die Drucksensoren der M5-Serie der schweizerischen Keller AG sind für statische und hochdynamische Messungen bis 50 kHz bei Betriebstemperaturen bis 180 °C ausgelegt und warten mit einer Messgenauigkeit von ±0,1 % FS sowie einer abgesetzten Signalaufbereitung im Bereich 0 bis 10 V auf.

Der Schlüssel zur Messung hochdynamischer Druckänderungen liegt in der möglichst direkten Ankopplung des Sensorelements an das Medium. Dafür haben die Entwickler von Keller eine mikromechanische Lösung gefunden, ohne dämpfende Trennmembran oder Kapillarleitung und ohne Dicht- oder Klebstoffe.

Bei der Serie M5 von Keller ist der Siliziumsensor mit seiner Rückseite auf ein fließdynamisch optimiertes Trägerelement gelötet, das frontbündig im Druckanschluss fixiert wird. Diese Konstruktion ermöglicht dynamische Messungen mit einer Bandbreite von 0 bis 50 kHz und hat dabei zahlreiche zusätzliche Vorteile. Dazu zählen die ausgezeichnete Entkopplung von Montagekräften und Körperschall, die weitreichende Medienkompatibilität sowie die Langlebigkeit durch Oxid-Schutzschichten.

Zudem punktet die M5-Serie mit einer Überdrucksicherheit bis zum fünffachen des Messbereichs und dem Druckanschluss mit lediglich Ø 5 mm Außengewinde für Messungen an schwer zugänglichen Stellen.

Trennung von Sensor und Signalumformer

Die Drucksensoren der M5-Serie sind für Betriebstemperaturen zwischen -40 und +180 °C mit einem engen Gesamtfehlerband (also einschließlich Temperaturfehler) von ±1 % spezifiziert. Ohne den abgesetzten Signalumformer werden sie mit der typischen Spanne des Ausgangssignals von 80 mV (@ 1 mA Versorgung) und individuellem Kalibrierzertifikat geliefert. Für Absolutdruck-Messungen stehen die Messbereiche 3, 10 und 30 bar zur Verfügung. Durch die Trennung von Drucksensor und Signalumformer sind ortsnahe Messungen auch in dicht aufgebauten Aggregaten mit hoher Temperaturbelastung möglich.

Um den weiten Dynamikbereich des piezoresistiven Drucksensors von 50 kHz nicht auszubremsen, haben die Entwickler bei Keller auf die Digitalisierung des Messsignals zur Aufbereitung verzichtet. Vielmehr wird der rein analoge Signalpfad durch die vollständig Mikroprozessor-gesteuerte Kompensationselektronik in Echtzeit justiert. So behält das auf 0 bis 10 V verstärkte Ausgangssignal die volle Dynamik des Sensorsignals. Der Abgleich der Messkette aus Drucksensor und Signalumformer erfolgt im Werk nach Ermittlung der individuellen Kalibrierparameter. Auch der Temperaturbereich zum Betrieb der abgesetzten Elektronik erfüllt mit -40 bis +125 °C außergewöhnliche Anforderungen, wie sie etwa an Motorenprüfständen zu finden sind.