Erklärung der Begriffe

Auf den folgenden Seiten werden Begriffe erläutert, die Trafag häufig in Datenblättern verwendet um die Geräte für die Anwender so akkurat als möglich zu charakterisieren. Die meisten Definitionen sind gemäss den einschlägigen DIN-, ISO- und IEC-Normen sofern dort vorhanden.
Technische Daten beinhalten unter anderem statistische Angaben über die zu erwartenden Messgenauigkeiten von Geräten unter bestimmten Messbedingungen. Die Messbedingungen haben bei vielen Geräten einen massgeblichen Einfluss auf die Genauigkeit. Insbesondere bei extremen Betriebstemperaturen sind die Ungenauigkeiten von Drucktransmittern oft erheblich grösser als bei Raumtemperatur. Um Aussagen zu machen auf die sich der Anwender immer verlassen kann, gibt Trafag Genauigkeiten an, die über den gesamten definierten Einsatzbereich gelten. Für einen eingeschränkten Einsatzbereich sind die Genauigkeiten deshalb wesentlich besser als aus dem Datenblatt erkennbar.

Zugrundeliegende Normen

DIN 16086, IEC 61298-2


Gerätetypen

Drucksensor: Membrane mit aufgebrachten Elementen, deren physikalische Eigenschaften sich bei Verformung der Membrane ändern (beispielsweise Dehnmessstreifen, deren Widerstand sich ändert).

Drucktransmitter, Druckmessumformer: Messumformer zur Umwandlung des zu messenden Druckes in ein definiertes oder genormtes, analoges und/oder digitales Ausgangssignal.

Drucktransducer: Drucksensor mit Prozessanschluss und elektrischem Anschluss (z.B. Stecker), aber ohne Umformung in ein genormtes, elektrisches Signal wie bei einem Drucktransmitter.

Arten der Druckmessung

Differenzdruckmessung: Messung der Druckdifferenz von zwei unterschiedlichen Drücken. Das Messgerät hat zwei Druckanschlüsse.

Absolut-Druckmessung: Das Messresultat ist immer die Abweichung zum absoluten Nullpunkt (Vakuum).
z.B. 4 mA = 0 bar (=Vakuum); Nullpunkt (NP): 0 bar

Relativdruckmessung (DIN 16086: Überdruck): Das Messresultat ist immer die Abweichung zum aktuellen, absoluten Atmosphärendruck.
z.B. 4 mA = 960 mbar (= Atmosphärendruck); Nullpunkt (NP): 0 bar


Hauptmerkmale

Nenndruck, Messbereich: Bereich zwischen den unteren und oberen Grenzen der gemessenen Grösse (Betriebsdruck). In diesem Bereich wird die vorgegebene Genauigkeit eingehalten.

Messspanne: Algebraische Differenz zwischen den oberen und den unteren Grenzwerten eines bestimmten Messbereiches.

Überdruck, max. Arbeitsdruck: Vom Hersteller angegebener, höchster Druck für den der Druckmessumformer bei Maximaltemperatur mechanisch ausgelegt ist. Bis zu diesem Druck darf der Druckmessumformer belastet werden, ohne dass sich die zugesicherten messtechnischen Eigenschaften nach Rückkehr in den Messbereich verändert haben. Allerdings besteht im Bereich zwischen Nenndruck und Überdruck kein eindeutiger Zusammenhang mehr zwischen Druck und Ausgangssignal.

Berstdruck: Druckwert (statisch), bei dem das Messgerät einen bleibenden Schaden nimmt. Das Gerät darf bis zu diesem Druck nicht bersten und es tritt kein Messstoff aus.

Genauigkeit

Typ. Genauigkeit (Typisch): Entspricht meist dem 1-Sigma-Wert der Gaussverteilung, also ca. 68.3%. Bei Trafag erfüllen üblicherweise deutlich über 75% aller Instrumente diesen typischen Wert.

Max. Genauigkeit (maximal): 100% aller Instrumente erfüllen diesen maximalen Messwert.

Nichtlinearität: Die grösste Abweichung der effektiven Kennlinie von einer idealen Referenzlinie. Die Referenzlinie kann als Grenzpunkteinstellung, als BSL oder als BSL durch 0 definiert werden.

BSL Best Straight Line: Die Referenzlinie nach BSL oder Kleinstwerteinstellung wird so gelegt, dass die maximalen positiven und negativen Abweichungen kleinstmöglich sind.

BSL durch Null: Die BSL durch Null (auch BSL/0) hat als zusätzliche Bedingung zur Kleinstwerteinstellung, dass die Gerade durch Null resp. den Anfangspunkt gehen muss.

Nichtlinearität nach Grenzpunkteinstellung: Die Referenzgerade verläuft durch den Anfangs- und Endpunkt der Kennlinie. Die Nichtlinearität bezeichnet die grössten Abweichungen von dieser Geraden.

Hysterese: Eigenschaft eines Gerätes, unterschiedliche Ausgangswerte in Bezug auf seine Eingangswerte zu liefern, die von der Wirkrichtung abhängig sind, in der die Eingangswerte angelegt werden (gem. IEC 61298-2).

Druckhysterese: Auftretende Differenz bei gleichem Druck zwischen Messungen in Richtung zunehmenden und danach abnehmenden Druckes.

Temperatur-Hysterese: Maximale Änderung von Nullpunkt und Ausgangsspanne des Drucksignals nach festgelegtem Temperaturzyklus über dem Betriebstemperaturbereich.

NLH Nichtlinearität und Hysterese: Grösste Abweichung von der idealen Kennlinie (BSL, BSL/0 oder Grenzpunkt). Bei Druckmessgeräten werden die Nichtlinearität und die Druckhysterese bei konstanter Temperatur zusammen angegeben.

Genauigkeit (DIN16086: Messabweichung): Die in der Norm DIN 16086 mit Messabweichung bezeichnete Genauigkeit (bei 25°C Referenztemperatur) beinhaltet alle Abweichungen aufgrund von Nichtlinearität, Hysterese, Nichtwiederholbarkeit, Nullpunkt- (Messbereichsanfang) und Spanne- (Messbereichsendwert) Fehler. Nullpunkt- und Spannefehler beinhalten auch die Messunsicherheit des Kalibrierensembles.

Reproduzierbarkeit (DIN 16086: Nichtwiederholbarkeit): Abweichung der Ausgangssignale bei gleichen Eingangssignalen unter identischen (festgelegten) Anwendungsbedingungen.

Temperaturkoeffizient TK: Messwertänderung von Nullpunkt und Spanne aufgrund von Temperaturänderungen.

Langzeitstabilität, Langzeitdrift: Die Änderung der Genauigkeit durch Alterung unter bestimmten Referenzbedingungen während einer bestimmten Zeit, typischerweise 1 Jahr.

TFB Total-Fehler-Band: Gesamtfehler (Wurzel aus der Summe der Quadrate der Abweichungen) durch Messabweichung (Genauigkeit) und Temperatureinfluss (Temperaturkoeffizient TK). Der Temperatureinfluss wird in den Angaben von Trafag üblicherweise über einen grösseren als in der Norm vorgeschriebenen Bereich (-10 … +60°C) angegeben.
Während die DIN 16086 zusätzlich noch die Langzeitstabilität über ein Jahr hinzuaddiert, gelten die Angaben von Trafag aus naheliegenden Gründen unter ex Works Bedingungen.

Skalengenauigkeit: Bei Pressostaten: Abweichung, die bei der manuellen Schaltpunkteinstellung mit Hilfe der Anzeige (Skala) entsteht .

Elektrische Daten

Ausgangssignal: Elektrisches Signal, das den Wert der Messgrösse zur Weiterverarbeitung ausgibt.

Anstiegszeit, Sprungantwort: Zeit, die ein Ausgangssignal nach einer sprunghaften Änderung des Druckes benötigt, um von 10% auf 90% seines Endwertes anzusteigen, der sich durch die Druckänderung ergibt.

Nullpunkt NP: Ausgangssignal im drucklosen Zustand (Pmin), z.B. 4 mA bei 0 bar (Pmin)

Endwert EW: Ausgangssignal des grössten Druckwertes im Nenndruckbereich (Pmax), z.B. 20 mA bei 100 bar (Pmax).

Spanne S: Endwert (EW) - Nullpunkt (NP) = Spanne (S)
z.B. Spanne (S) = (EW) 20 mA - (NP) 4 mA = 16 mA

Schaltdifferenz (Pressostaten): Bereich zwischen dem Ein- und dem Ausschaltens des Mikroschalters bei Pressostaten.
Beispiel:
X...X = einstellbarer Wert
X - X = nicht einstellbarer Wert; verläuft proportional zum Nenndruck
X = fester Wert Begrenzer Pressostaten Pressostat mit manueller Rückstellung des Mikroschalters.

Begrenzer (Pressostaten): Pressostat mit manueller Rückstellung des Mikroschalters.

Umgebungsbedingungen

Medientemperatur: Zulässiger Temperaturbereich des Messmediums.

Betriebstemperatur, Umgebungstemperatur: Temperaturbereich, in dem das Messgerät seine Spezifikationen einhält. Da die Elektronik bei gewissen Geräten temperaturempfindlicher ist als das Sensorelement, kommt es vor, dass die maximale Umgebungstemperatur für das Gerät tiefer ist als die zulässige Medientemperatur.

Lagertemperatur: Temperaturbereich, in dem das Messgerät ohne bleibende Veränderungen der Messeigenschaften gelagert oder transportiert werden kann. Schutzart Feuchtigkeits- und Staubschutz nach IP-Klassen nach EN 60529.

EMV Schutz

EMV Elektromagnetische Verträglichkeit: Eigenschaft des Gerätes, in einer Umgebung mit elektromagnetischen Störeinflüssen zu funktionieren und selber diese Umgebung (zu der auch andere Einrichtungen gehören) nicht unzulässig zu beeinflussen.

Immission: Störfestigkeit gegenüber externen elektromagnetischen Störgrössen.

Emmission: Störaussendung von elektromagnetischen Störgrössen.

Surge: Störfestigkeit gegen unipolare Stossspannungen, die durch Überspannungen aufgrund von Schalthandlungen und Blitzen entstehen können.