Drucktransmitter

Die Kombi macht‘s

Drucktransmitter basierend auf Silikon on Sapphire Technologie (SoS) werden seit Jahrzehnten eingesetzt. Besondere Merkmale sind die hohe Genauigkeit und Langzeitstabilität in einem weiten Temperaturbereich. Mit seinen neuen Drucktransmittern aus Titan und Saphir hat Suco eine Produktserie entwickelt, die sich gut für den Einsatz in der Mobilhydraulik eignet.

Sie tarnen sich gut: Hochwertiges Titan und Saphir sorgen bei den Drucktransmittern 07xx von Suco für präzise Messungen in einem weiten Temperaturbereich.

Nicht nur robust und wartungsarm muss Mobilhydraulik sein, sondern auch den besonderen Anforderungen des mobilen Einsatzes genügen. In den Arbeitsmaschinen darf sie nur wenig Platz einnehmen, dabei soll sie möglichst wenig wiegen und dennoch eine hohe Leistungsdichte haben. Das gleiche gilt natürlich auch für die in ihr verbauten Komponenten. Kürzlich wurde von Suco/ESI mit der Serie 07xx eine neue Transmitter-Generation geschaffen, die die Vorteile der SoS Technologie auch für die Mobilhydraulik erschließen soll.

Seit mehr als 70 Jahren ist Suco als Spezialist für Kupplungen und Bremsen sowie für Drucküberwachung bekannt. Insbesondere mit der mechanischen Drucküberwachung hat das Unternehmen Marktführerschaft in vielen europäischen Ländern erzielt. Mit dem Erwerb des britischen Unternehmens ESI Technology haben sich die Baden-Württemberger nun auch wesentliche Kompetenz im Bereich Sensorik/Messzellentechnik für die elektronische Drucküberwachung erschlossen und ergänzen damit ihr Produktspektrum. Gerade die präzise „Silicon-on-Sapphire“-Technik ermöglicht die Entwicklung hochwertiger Messinstrumente der elektronischen Drucküberwachung.

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Titan, als Hochleistungswerkstoff in der Medizintechnik längst bewährt, schafft problemlos Überdruckfestigkeiten, die einem 4-fachen Nenndruck entsprechen. Die hohe Korrosionsbeständigkeit von Titan ist prädestiniert für die Verwendung mit aggressivsten Medien in anspruchsvollen Umgebungsbedingungen. Darüber hinaus erfordern Anwendungen in der Hydraulik höchste Widerstandsfähigkeit in Bezug auf dynamische Belastungen (Druckspitzen). Dies wird durch die hohe Biege-/Wechselfestigkeit von Titan gewährleistet. Die extreme Reinheit des Kristallgitters von Saphiren führt zu hoher Sensibilität der Druckmesszelle und damit zu außergewöhnlicher Messgenauigkeit. Insbesondere auch als quasi idealer Isolator kann Saphir seine Vorteile ausspielen und negative EMV-Einflüsse fast komplett abschirmen. Damit wird dieser Sensor unempfindlich gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
Durch spezielle Halbleiterprozesse wird eine Siliziumschicht - nicht gemeint ist Silikon, was im englischen Sprachgebrauch ab und zu verwechselt wird - atomar mit der Saphirstruktur verbunden und damit der Kern einer Druckmesszelle geschaffen. In weiteren Prozessschritten wird dann die Siliziumschicht als Wheatstone-Messbrücke ausgebildet.

Harmonische Materialpaarung

Die Kombination von Saphir und Titan führt aufgrund der nahezu gleichen Ausdehnungskoeffizienten zu einer optimalen Materialkombination. Dies ermöglicht in einem weiten Temperaturbereich hoch präzise Messungen ohne die Notwendigkeit korrigierender Kompensationsmaßnahmen. Die harmonische Materialpaarung führt außerdem zu einer hohen Linearität des Messeffektes, der praktisch frei von Hysterese ist. Somit werden mögliche Fehlerquellen in der Druckmessung eindeutig reduziert.

Druckbeaufschlagung im Messgerät erzeugt eine mechanische Auslenkung der Messmembran. Diese verändert durch Streckung und Stauchung die Silizium-Messwiderstandswerte und erzeugt eine Brückenspannung, die in der angeschlossenen Elektronik linear in Ausgangssignale umgewandelt wird. Ausgangssignale sind typischerweise 4 – 20 mA oder 0 – 10 V. Andere elektrische Ausgänge, wie zum Beispiel ratiometrische Signale sind ebenfalls üblich.

Bei der Angabe von Messtoleranzen geht Suco weiter als viele Konkurrenten. Im Gegensatz zur Best-Fit-Strait-Line-Methode (BFSL) werden Messergebnisse beim Unternehmen mit dem realen Fehler, basierend auf der Full-Scale-Methode (FS) errechnet und dargestellt. Für den Anwender ist dies bedeutend, da das Ausgangssignal unverfälscht als Wert übernommen werden kann, während bei der BFSL Methode mögliche Abweichungen (zum Beispiel unbekannte Nullpunkt-Abweichung) vermutet werden müssen. Durch eine spezielle Bonding-Technik zwischen Druckmesszelle und Elektronik wird eine hohe Zuverlässigkeit bei Schock- und Vibrationsbelastungen erreicht. Dies ist ein bedeutendes Argument für den Einsatz diese Technologie in der Hydraulik. Das Unternehmen hat eine Produktserie der Drucküberwachung entwickelt, die 4-facher Überdruckfestigkeit bei 8-facher Berstdruckfestigkeit widersteht. Selbst Druck-Änderungsraten von 5 bar/msec, also 5000 bar/sec zeigten keine schädigenden Einflüsse auf die Funktion über die Lebensdauer. Und diese wird für 10 Millionen Druckzyklen garantiert. Die Sensortechnologie ist in hermetisch verschlossene Edelstahlgehäuse verpackt und bietet je nach Steckeranschluss Schutzklassen bis IP 6K9K. Damit werden höchste Ansprüche für alle denkbaren Anwendungen erfüllt. Typische Problemstellungen, wie Druckspitzen durch Lastwechsel, Ventilschalten, etc., Materialermüdungen aufgrund kontinuierlicher Pulsationen, dadurch driftende Ausgangssignale werden durch die Transmitter gelöst. ee

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3.3 MB
Datenblatt der DrucktransmitterHier geht es zum download...

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