DER KONSTRUKTEUR 10/2017

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- AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 01 "INTERESSANTES EIGENSCHAFTSPROFIL, NICHT NUR FÜR DEN PRÜFSTAND" www.DerKonstrukteur.de 01 Dank seiner kleinen Bauform passt der M5-Sensor in begrenzte Bauräume und beeinflusst die Strömungsverhältnisse kaum PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Martina Heimerl, Stv. Chefredakteurin Weiter Temperaturbereich, hohe Dynamik, Genauigkeit sowie Überlastfestigkeit, kompakte Bauform, präzise Signalaufbereitung: die Druckaufnehmer vereinen viele Vorzüge in sich. Neben den Prüfständen spielen sie mit ihrem Eigenschaftsprofil z. B. in Kompressoren, in der Aeronautik, in der Leckageortung und in Windtunneln unterschiedliche Vorteile aus. "DIE ENGE ZUSAMMEN- ARBEIT MIT UNSEREN KUNDEN IST FRUCHT- BAR UND WERTVOLL" Bernhard Vetterli, Entwicklungsleiter bei der KELLER AG für Druckmesstechnik Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden ist uns sehr wichtig. Von ihnen bekommen wir fruchtbare Anregungen für Weiterentwicklungen und wertvolle Erfahrungen aus den Anwendungsfällen. Besonders schön ist es natürlich, wenn die Wege so kurz sind wie bei der FPT Motorenforschung. Da können sich unsere Experten direkt vor Ort ein Bild machen und bei eventuellen technischen Problemen selbst Hand anlegen. www.DerKonstrukteur.de Aufgrund der Miniatur-Bauform eignen sich diese Sensoren ideal für ortsnahe Messungen. Wichtige Eigenschaften des Sensors sind das äußerst geringe Totvolumen sowie ein gutes Entlüftungsverhalten. Die angewendete Rückseitentechnologie ohne Übertragungsmedium wird zudem verwendet, um die Dämpfung des Messsignals zu minimieren. Dabei wurde auf Dicht- und Klebestoffe, wie auch auf Kapillarleitungen vollständig verzichtet. Damit die Strömungsverhältnisse nicht unnötig beeinflusst werden, sollte der Prozessanschluss so klein wie möglich sein und auch von der Handhabung her problemlos in Leitungen mit geringem Durchmesser eingebaut werden können. Dementsprechend ist auch die Masse des Sensors sehr gering und verträgt große Beschleunigungswerte. Die Serie M5 ist mit und ohne Elektronik erhältlich. Bei der Entwicklung der Elektronik legte das Team der Keller AG höchsten Wert auf die Signaltreue bis zur Grenzfrequenz von 50 kHz. Die Drucktransmitter M5 HB (d. h. mit Elektronik) wurden gemäß den technischen Spezifikationen der FPT Motorenforschung AG optimiert und sind nun seit über zwei Jahren im Einsatz. VIELFÄLTIGE VERWENDUNGSMÖGLICHKEITEN Bei der FPT Motorenforschung werden die M5-Sensoren mit Elektronik flächendeckend an den Motorenprüfständen genutzt. FPT misst beispielsweise in Öl-, Kraftstoff- und Wasserpumpen, Injektoren-Leitungen, Ladeluftkühlern, Wärmetauschern sowie in Ansaugund Auslasskanälen. Aus der Erfassung der Druckverhältnisse lassen sich Druckschwankungen, Druckspitzen oder allgemein ungewöhnliche Druckverhältnisse erkennen. Aufgrund dieser Werte können die Ingenieure noch einmal in das Design eingreifen. Die Bauteile und Parameter der ECU (Steuergerät) können dabei weiter optimiert werden. Die gewonnenen Daten vereinfachen die Extrapolation der dynamischen Verhältnisse innerhalb der Motoren. Ein Pascal-Druckverlust bei einem Volumenstrom von 1 m 3 /s – in diesem Bereich bewegen sich die Ansaugluftmengen von großen Lastwagenmotoren – ergibt beispielsweise 1 W Verlustleistung. Dies bedeutet in der Praxis, dass ein Druckverlust von 50 mbar allein 5 kW an Strömungsverlust verursacht. Um die Effizienz des Motors zu steigern, muss dieser Wert folglich so gering wie möglich gehalten werden. Ein weiterer Einsatzbereich sind die Rücklaufleitungen der Injektoren. Aufgrund ihrer Bauart verursachen Injektoren durch Leckage und Kühlung einen Rückfluss. Die Druckverhältnisse in dieser Leitung werden ebenfalls gemessen und optimiert. Der Druckbereich liegt bei 1 bis 5 bar. Auch der Öldruck ist für die Effizienz der Motoren entscheidend. Bei niedrigen Drehzahlen ist dieser in Motoren in der Regel zu niedrig, bei hohen Drehzahlen hingegen eher zu hoch. „Für die Messung des Öldrucks war es besonders wichtig, einen Sensor mit kleiner Bauform zu finden“, sagt Rainer Linsenmeyer. „Denn je kleiner dieser ist, desto geringer ist auch der Einfluss auf die wahren Strömungsverhältnisse. Außerdem ist der Einbauort bei dieser Applikation oft sehr eng, ein Standard-Sensor kam da gar nicht in Frage.“ Der M5-Sensor erfüllt diese Bedingungen. Ein besonderer Vorteil ist, dass sich die Öffnungen für die Sensoren nach dem Test durch einen einfachen M5-Stopfen wieder sehr nahe am Originalzustand verschließen lassen. Somit werden die Resultate anderer Prüfungen nicht durch eine Veränderung des Systems verfälscht. „Wir freuen uns, mit dem M5-Sensor ein zuverlässiges Messinstrument für verschiedene Einsatzszenarien auf unseren Prüfständen gefunden zu haben“, resümiert Linsenmeyer und fügt an: „Mit Keller AG verbindet uns bereits eine lange Partnerschaft und konstruktive Zusammenarbeit. Neben dem guten Preis-Leistungs-Verhältnis können wir uns darauf verlassen, dass wir bei technischen Problemen einen kompetenten Ansprechpartner haben. Da Keller in der Schweiz produziert, ist die Qualität erwartungsgemäß hoch und wir haben kurze Lieferzeiten.“ Bilder: FPT, Keller www.keller-druck.com 42 DER KONSTRUKTEUR 10/2017
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