Überwachung des Druckluftverbrauchs: Wie wähle ich den richtigen Durchflussmesser?

Sind Sie daran interessiert, den Durchfluss in Ihrem Druckluftsystem zu messen? Möchten Sie verstehen, wie ein Druckluft-Durchflussmesser Ihnen bei der Überwachung des Druckluftverbrauchs in Ihrem Unternehmen helfen kann? In diesem Artikel erläutern wir Ihnen die wichtigsten Aspekte bei der Auswahl und Installation eines solchen Geräts.

Zum Inhaltsverzeichnis:

1. Was ist ein Durchflussmesser und warum ist er wichtig?

2. Wie funktioniert ein Durchflussmesser für Druckluft?

3. Was sind die Vorteile eines Druckluft-Durchflussmessers?

4. Wo wird ein Luftdurchflussmesser in einem System installiert?

5. Wie kann man mit einem Durchflussmesser ein Leck erkennen?

6. Misst jeder Durchflussmesser die Menge der Druckluft?

7. Was ist der Unterschied zwischen Durchfluss und Druckluftverbrauch?

8. Wie misst man den Durchfluss in verschiedenen Teilen der Anlage?

9. Welche Technologien werden in Durchflussmessern verwendet?

10. Wie kann man die Messergebnisse auswerten?

1. Was ist ein Durchflussmesser und warum ist er wichtig? 

Ein Durchflussmesser ist ein Gerät zur Messung der Luftmenge, die durch eine Rohrleitung fließt. Mit präzisen Messungen ist es möglich, den Verbrauch von Druckluft zu überwachen und die Prozesse im Unternehmen zu optimieren. Kurz gesagt: Ein Druckluft-Durchflussmesser ist ein wichtiges Instrument für das Management des Energieverbrauchs und der Kosten, die mit der Drucklufterzeugung verbunden sind.

2 Wie funktioniert ein Druckluftdurchflussmesser? 

Ein Druckluftdurchflussmesser funktioniert auf der Grundlage eines Durchflusssensors. Häufig wird ein Display verwendet, um den Durchflusswert abzulesen und die Daten in einem Schreiber aufzuzeichnen. Viele dieser Geräte verfügen über analoge Signalfunktionen, die an SPS- oder Modbus RTU-Systeme angeschlossen werden können, um eine einfache Integration in bestehende Managementsysteme zu ermöglichen.

3 Was sind die Vorteile der Druckluftdurchflussmessung? 

Die Druckluftmessung ermöglicht es Ihnen:

– Luftleckstellen zu identifizieren.

– Optimierung des Energieverbrauchs durch Überwachung von Druckluftdurchfluss und -verbrauch.

– Bessere Verwaltung des Druckluftnetzes und Senkung der Lufterzeugungskosten.

– Schnelle Erkennung von Problemen im Druckluftsystem.

4 Wo soll der Luftdurchflussmesser im System montiert werden? 

Der Durchflussmesser wird am besten direkt hinter dem Kompressor montiert, wo der Luftdurchfluss am größten ist. Er kann auch in druckbeaufschlagten Rohrleitungen oder bei Verdacht auf Leckagen angebracht werden. Der Luftdurchflussmesser kann ein wichtiger Bestandteil einer Anlage sein, wenn es darum geht, den Partikelgehalt der Druckluft für die Zwecke der Druckluftklassifizierung gemäß ISO 8573-1 zu messen.

5 Wie erkennt man ein Leck mit einem Durchflussmesser? 

Eine Leckage im Druckluftnetz kann durch die Beobachtung eines ungewöhnlich hohen Durchflusses an einer Stelle festgestellt werden, an der keine Aktivität stattfinden sollte. Der Datenlogger im Druckluft-Durchflussmesser ermöglicht die Analyse des Durchflusses rund um die Uhr, so dass Leckagen auch dann erkannt werden können, wenn das System nicht voll ausgelastet ist.

6 Misst jeder Durchflussmesser die Menge der Druckluft? 

Nicht jeder. Es gibt verschiedene Durchflussmessertechnologien, und nicht alle sind für die Messung von Druckluft geeignet. Bei der Auswahl eines Durchflussmessers sollte man sich die technischen Daten ansehen und sich vergewissern, dass er für die Messung des Druckluftdurchflusses geeignet ist.

7 Was ist der Unterschied zwischen Durchfluss und Druckluftverbrauch? 

Der Durchfluss bezieht sich auf die Luftmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch das System strömt, während sich der Druckluftverbrauch auf die Gesamtluftmenge bezieht, die das System über einen bestimmten Zeitraum verbraucht. Die Überwachung dieser beiden Werte ist der Schlüssel zu einem effektiven Druckluftsystemmanagement.

8 Wie misst man den Durchfluss in den verschiedenen Teilen des Systems? 

Zu diesem Zweck können tragbare Durchflussmesser verwendet werden, die sich leicht an verschiedenen Stellen des Systems installieren lassen. Die heutigen Technologien bieten die Flexibilität und Präzision, um den Durchfluss in verschiedenen Teilen der Anlage zu messen.

9 Welche Technologien werden in Durchflussmessern verwendet? 

Durchflussmesser können auf verschiedenen Technologien basieren, z. B. auf Ultraschall-, Wärme- oder Vortex-Technologie. Die Wahl der geeigneten Technologie hängt von der jeweiligen Anwendung und den Anforderungen des Benutzers ab.

Wie analysiere ich die Messergebnisse? Bei der Analyse der Messergebnisse werden die Daten aus verschiedenen Zeiträumen und an verschiedenen Stellen der Anlage verglichen. Auf diese Weise lassen sich die Bereiche mit dem höchsten Luftverbrauch und möglichen Leckagen ermitteln.

Warum ist eine Druckluftzufuhranalyse so wichtig? Eine Druckluftdurchflussstudie liefert Informationen über die Effizienz des Kompressors, den Druckluftverbrauch und potenzielle Leckagen aufgrund von Undichtigkeiten. Der Begriff „Gasdurchfluss“ kann im Zusammenhang mit drei verschiedenen Parametern interpretiert werden: – Strömungsgeschwindigkeitswert (m/s) – bezeichnet die durchschnittliche Geschwindigkeit des strömenden Mediums, – Massendurchfluss (kg/s) – die Menge an Luftmasse, die sich in einem bestimmten Zeitraum durch die Leitung bewegt, – Volumendurchfluss (m3/h) – die Menge an Flüssigkeit, die in einem bestimmten Zeitraum durch die Leitung fließt. Der Volumenstrom wird als Indikator für die Effizienz des Kompressors verwendet. Die Daten des Volumenstroms sind in den technischen Daten des Kompressors enthalten und spiegeln die Effizienz des Kompressors wider. Kleine Kompressoren verwenden die Einheit l/min, während größere Kompressoren die Einheit m³/h verwenden (wobei 1 m³ 1000 l entspricht). Mit Hilfe des Volumenstroms lässt sich auch die Effizienz verschiedener Kompressoren vergleichen. Er ermöglicht die Bestimmung der charakteristischen Leistung Pspec, die angibt, wie viele kW zur Erzeugung eines Volumenstroms von 1 m³/min erforderlich sind. Bei der Analyse von Volumenströmen ist Vorsicht geboten – Faktoren wie Temperatur, Druck und der Messort sind entscheidend. Volumendurchflüsse können nur dann zusammengesetzt werden, wenn sie bei gleichem Druck und gleicher Temperatur gemessen werden. Daher ist es wichtig zu verstehen, für welche Umstände die angegebenen Werte geeignet sind.

Um Durchflussmengen und Gasvolumina vergleichen zu können, müssen sie auf so genannte Normalbedingungen umgerechnet werden, d. h. auf eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck. Für diese Bedingungen gibt es jedoch unterschiedliche Definitionen, daher die Bezeichnungen „Normvolumenstrombedingungen“ und „Normvolumenstrombedingungen“.

Die Abweichung zwischen den Durchflüssen unter beiden Bedingungen beträgt etwa 8,7 %. Was aber, wenn der Durchfluss in einer Umgebung gemessen wird, die sich deutlich von den oben genannten Normen unterscheidet? Nur nach einer entsprechenden Umrechnung können wir die Menge des Gases genau bestimmen: aufgenommenes, verbrauchtes oder durch Lecks entweichendes.

Eine wichtige Eigenschaft von Gasen ist ihre Fähigkeit, sich bei steigender Temperatur auszudehnen, was z. B. bei Heißluftballons genutzt wird. Das Verhalten von Gasen wird am besten durch die Zustandsgleichung eines perfekten Gases beschrieben. Sowohl das Volumen (z. B. gemessen in m³) als auch die Dichte eines Gases ändern sich mit dem Druck und der Temperatur. Die Masse des Gases (ausgedrückt in kg, lb usw.) bleibt konstant – es gilt der Grundsatz der Massenerhaltung.

Was aber geschieht, wenn Luft komprimiert wird? Wenn Luft komprimiert wird, steigen ihr Druck und ihre Dichte, während ihr Volumen abnimmt. Die Masse der Luft bleibt jedoch konstant, was mit dem Massenerhaltungssatz übereinstimmt. Für Durchflussmessgeräte bedeutet dies, dass Massedurchflussmesser, die den Durchfluss auf der Grundlage der Masse messen, immer den gleichen Wert anzeigen, unabhängig von der vorherrschenden Temperatur oder dem Druck. Im Gegensatz dazu basieren Volumendurchflussmessgeräte, wie z. B. Flügelraddurchflussmesser, auf der Messung des Durchflusses, der auf der Grundlage der Rohrdimension in einen Volumendurchfluss umgerechnet wird. Die sich daraus ergebenden Werte sollten an Standardbedingungen angepasst werden.

Arten von Durchflussmessern:

1. Massedurchflussmessgeräte: Sie messen direkt die Masse des Mediums. Sie haben den Vorteil, dass sie weder von der Temperatur noch vom Druck abhängig sind.

2. thermische Massedurchflussmessgeräte: Sie beruhen auf der Temperaturdifferenz zwischen den Sensoren, wobei einer der Sensoren beheizt wird.

3. kalorimetrische Durchflussmessgeräte: Sie verwenden eine Wärmequelle und eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Sensoren, um den Durchfluss zu messen.

4) Coriolis-Durchflussmessgeräte: Sie messen den direkten Massendurchfluss unter Ausnutzung des Coriolis-Effekts.

5) Geschwindigkeitsmessgeräte: Sie messen die Geschwindigkeit eines Flüssigkeitsstroms und ermöglichen die Berechnung des Flüssigkeitsvolumens.

6. Turbinen- und Flügelrad-Durchflussmesser: Die Geschwindigkeit des Durchflusses versetzt die beweglichen Teile des Durchflussmessers in Rotation.

7. Wirbeldurchflussmesser: Basiert auf der Änderung des Drucks und der Geschwindigkeit des strömenden Mediums, die durch einen in einem Rohr platzierten Körper verursacht wird.

8) Ultraschall-Durchflussmesser: Verwendet Ultraschall zur Messung der Geschwindigkeit des fließenden Mediums.

9) Durchflussmesser mit Differenzdruckmessung: Sie nutzen die Druckdifferenz vor und hinter einem Drosselelement in der Rohrleitung, wie z. B. einer Blende oder Düse.

Einbau von Durchflussmessern: Der korrekte Einbau ist der Schlüssel zur Messgenauigkeit. Um genaue Messungen zu gewährleisten, sollte der Durchflussmesser an einer Stelle angebracht werden, an der die Strömung gleichmäßig und ungestört ist. Turbulenzen, Interferenzen oder das Vorhandensein anderer Geräte in der Nähe des Durchflussmessers können die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen. Außerdem ist es wichtig, die Empfehlungen des Herstellers zur Installation und Wartung des Durchflussmessers zu befolgen.

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN ZUR DURCHFLUSSMESSUNG VON DRUCKLUFT

F: Warum einen digitalen Durchflussmesser verwenden?

A: Digitale Durchflussmessgeräte werden in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen immer beliebter. Es gibt viele Gründe, warum sich ihr Einsatz lohnt. Erstens bieten digitale Durchflussmessgeräte genauere und präzisere Messungen als herkömmliche mechanische Durchflussmessgeräte. Mit einer digitalen Anzeige lassen sich präzisere Ergebnisse erzielen, was besonders für wichtige Produktionsprozesse wichtig ist. Zweitens sind digitale Durchflussmessgeräte in der Regel zuverlässiger und langlebiger. Sie haben weniger bewegliche Teile, was das Risiko eines Ausfalls und den Wartungsbedarf verringert. Darüber hinaus sind die meisten digitalen Durchflussmessgeräte mit Selbstdiagnose- und Alarmfunktionen ausgestattet, die eine schnelle Reaktion auf potenzielle Probleme ermöglichen. Drittens bieten digitale Durchflussmessgeräte oft eine größere Flexibilität und die Möglichkeit, die Parameter an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen. So lassen sich der Messbereich oder die Maßeinheiten leicht ändern. Und schließlich sind digitale Durchflussmesser in der Regel ausgefeilter und ermöglichen eine Fernüberwachung und -steuerung, was besonders an abgelegenen oder schwer zugänglichen Orten nützlich ist.

F: Wo wird ein Druckluftzähler eingesetzt?

A: Ein Druckluftzähler, auch als Manometer bekannt, ist ein Gerät zur Messung des Drucks von Druckluft. Es wird in vielen verschiedenen Branchen und Sektoren verwendet, sowohl in der Industrie als auch im Haushalt. In der Industrie wird er zur Überwachung und Kontrolle des Luftdrucks verschiedener Systeme und Geräte verwendet, wie z. B. Kompressoren, HLK-Anlagen, Luftkompressoren oder pneumatische Steuersysteme. Auch in Bereichen, die eine genaue Kontrolle und Überwachung des Luftdrucks erfordern, wie in der Automobilindustrie, der Luftfahrt, der Medizin oder der Wissenschaft, ist das Druckluftmessgerät unverzichtbar. Im Haushalt werden diese Messgeräte häufig zur Kontrolle des Drucks in Autoreifen verwendet. Die Manometer zeichnen sich durch eine hohe Präzision und Messgenauigkeit aus, was für Arbeiten, die eine genaue Druckkontrolle erfordern, äußerst wichtig ist. Der Luftdruck selbst hat einen großen Einfluss auf den Betrieb vieler Systeme und Prozesse, weshalb es so wichtig ist, ihn regelmäßig zu überprüfen.  Um den Durchmesser eines Rohrs zu messen, benötigt man ein Maßband oder einen Messschieber. Dieses Verfahren hängt davon ab, ob der Messbeamte das Rohr sowohl von außen als auch von innen zugänglich hat. Ist das Rohr nur von außen zugänglich, misst man den Umfang und teilt dieses Maß dann durch die Zahl Pi (etwa 3,14), um den Durchmesser zu erhalten. Wenn es möglich ist, von innen zu messen, können Sie einfach den Abstand von einer Seite des Rohrs zur anderen messen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Innendurchmesser des Rohrs vom Außendurchmesser abweicht. Das liegt daran, dass Rohre eine Wandstärke haben, die bei der Messung berücksichtigt werden muss. In der Praxis bevorzugen Fachleute die Verwendung eines Messschiebers, der eine höhere Genauigkeit aufweist. All diese Schritte sind notwendig, um den Rohrdurchmesser korrekt zu messen und die richtige Größe für Ihren spezifischen Bedarf zu wählen, sei es für Installations- oder Bauzwecke.

F: Wie messe ich den Durchmesser eines Rohrs?

A: Zu diesem Zweck benötigen Sie ein Maßband oder eine Schieblehre. Der Messvorgang sollte mit äußerster Präzision durchgeführt werden, da selbst kleinste Fehler später zu ernsthaften Problemen führen können. Beginnen Sie damit, den Außenumfang des Rohres mit dem Maßband zu messen. Denken Sie daran, dass Sie dies an der breitesten Stelle tun müssen. Teilen Sie dann das Ergebnis durch die Zahl Pi (etwa 3,14), um den Außendurchmesser des Rohrs zu erhalten. Wenn Sie nur den Innendurchmesser wissen wollen, ziehen Sie vom gemessenen Außendurchmesser die doppelte Wandstärke des Rohrs ab. Die Wanddicke kann mit einer Schieblehre gemessen werden. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Messungen bei gebogenen, beschädigten oder unregelmäßig geformten Rohren möglicherweise nicht genau sind. In solchen Fällen ist es ratsam, einen Fachmann zu Rate zu ziehen oder die Dienste von spezialisierten Messunternehmen in Anspruch zu nehmen.

F: Wie funktioniert die Durchflussmessung von Druckluft?

A: Die Durchflussmessung von Druckluft wird mit einem speziellen Gerät, einem Durchflussmesser, durchgeführt. Es misst den Luftdurchfluss und den Druck, um den Prozess zu überwachen und zu regeln.

F: Wie installiere ich einen Druckluft-Durchflussmesser?

A: Der Druckluftdurchflussmesser ist einfach zu installieren. Er muss mit Hilfe eines Montagesatzes, der in der Regel eine Sonde, ein Ventil und Schnellkupplungen enthält, an einer geeigneten Stelle der Rohrleitung angebracht werden.

F: Ist der Luftdurchflussmesser mit Rohren mit größerem Durchmesser kompatibel?

A: Ja, es gibt Durchflussmesser für eine Vielzahl von Rohrinnendurchmessern, auch für größere Durchmesser.

F: Wie kann ich den Stickstoffdurchfluss mit einem Luftdurchflussmesser messen?

A: Luftdurchflussmesser werden häufig zur Messung des Durchflusses verschiedener Prozessgase, einschließlich Stickstoff oder Argon, verwendet. Die Messung des Stickstoffdurchflusses ist ähnlich wie die Messung des Luftdurchflusses.

F: Kann ich mit einem einzigen Gerät Durchfluss und Druck messen?

A: Ja, einige fortschrittliche Messgeräte können sowohl den Durchfluss als auch den Druck gleichzeitig messen, so dass keine unterschiedlichen Geräte mehr benötigt werden.

F: Kann die Messung des Druckluftdurchflusses mir helfen, Energie zu sparen?

A: Ja, die Messung des Druckluftdurchflusses wird häufig zur Überwachung und Optimierung des Energieverbrauchs eingesetzt. Wir helfen zum Beispiel beim Energiesparen, indem wir unnötigen Gesamtverbrauch abschalten.

F: Wie kann ich ein Druckluftleck erkennen?

A: Druckluft-Durchflussmesser können helfen, Lecks zu erkennen. Wenn die Messwerte des Geräts unerwartet hoch sind, kann dies auf ein Leck hinweisen.

F: Was ist ein Massendurchflussmesser?

A: Ein Massendurchflussmesser ist ein Messgerät, das die Menge einer Substanz (in diesem Fall Luft), die durch das Gerät strömt, auf der Grundlage der Masse und nicht des Volumens misst.

F: Ist ein Luftdurchflussmesser für unterschiedliche Drücke geeignet?

A: Ja, Luftdurchflussmesser sind für verschiedene Drücke ausgelegt, einschließlich bis zu 7 bar.

F: Wie wirkt sich die Durchflussmessung auf die Kosten aus?

A: Die genaue Messung des Druckluftdurchflusses kann zur Kostensenkung beitragen. Sie hilft bei der Überwachung des Energieverbrauchs und bei der Erkennung möglicher Lecks, die zusätzliche Kosten verursachen können.