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Druckarten: Absolutdruck, Relativdruck, Differenzdruck

WIKA-Messgeräte zur Druckmessung

Der Druck ist neben der Temperatur eine der wichtigsten physikalischen Zustandsgrößen. Der Druck wird definiert als eine Kraft (FN) die gleichmäßig verteilt auf eine bestimmte Fläche (A) wirkt. Die verschiedenen Arten des Druckes werden nur nach dem Bezugsdruck unterschieden.

Ob Absolutdruck, Relativdruck oder Differenzdruck. Bei WIKA finden Sie für jede Druckart das passende Messgerät:

Atmosphärischer Luftdruck

Der für das Leben auf der Erde wohl wichtigste Druck ist der atmosphärische Luftdruck pamb (amb = ambiens = umgebend). Er entsteht durch das Gewicht der Lufthülle, die die Erde bis zu einer Höhe von ca. 500 km umgibt. Bis zu dieser Höhe, in der der absolute Druck pabs = Null herrscht, nimmt seine Größe stetig ab. Darüber hinaus unterliegt der atmosphärische Luftdruck wetterbedingten Schwankungen, wie dies aus den täglichen Wetterberichten nur zu gut bekannt ist. In Meereshöhe beträgt pamb im Mittel 1013,25 Hektopascal (hPa) entsprechend 1013,25 Millibar (mbar). Bei den so genannten „Hoch- oder Tiefdrucklagen" unseres Wetters schwankt er um ungefähr 5%.

Was ist Absolutdruck?

Der eindeutigste Bezugsdruck ist der Druck Null (Vakuum), der im luftleeren Raum des Universums herrscht. Ein Druck, der auf diesen Bezugsdruck bezogen ist, wird absoluter Druck oder Absolutdruck genannt. Bei dem Absolutdruck wird somit immer die Differenz zum idealen Vakuum gemessen. Dies bedeutet, dass der Umgebungsdruck und somit äußere Einflüsse wie das Wetter oder die Höhe über dem Meeresspiegel die Druckmessung nicht beeinflussen. Zur notwendigen Unterscheidung von anderen Druckarten wird er mit dem Index abs gekennzeichnet, der abgeleitet ist vom lateinischen „absolutus“, d. h. losgelöst, unabhängig.

Was ist Relativdruck (Überdruck)?

Der am häufigsten zu messende Druck im Bereich der Technik ist die atmosphärische Druckdifferenz Pe (e = excedens = überschreitend). Sie ist die Differenz zwischen einem absoluten Druck pabs und dem jeweiligen (absoluten) Atmosphärendruck (pe = pabs - pamb) und wird kurz Überdruck oder Relativdruck genannt. Da bei dem Relativdruck die Differenz nicht zum Vakuum, sondern zum gerade herrschenden Umgebungsdruck (Atmosphärendruck) gemessen wird, verändern sich die Druckmessungen durch äußere Einflüsse wie Wetter oder Höhe über dem Meeresspiegel. Wird fälschlicherweise ein Relativdrucksensor in einer Anwendung verwendet, in der eigentlich Absolutdruck gemessen wird, muss man durch Wetterveränderungen mit zusätzlichen Fehlern von +/- 30mbar und bei Ortsänderungen z.B. von Meereshöhe auf 2000 m mit Messfehlern bis zu 200 mbar rechnen.

Von einem positiven Überdruck wird gesprochen, wenn der absolute Druck größer ist als der Atmosphärendruck. Im umgekehrten Falle spricht man vom negativen Überdruck. Der früher hierfür benutzte Ausdruck Unterdruck für diese Überdrücke mit negativem Vorzeichen wird, um Missverständnisse zu vermeiden, nicht mehr als Bezeichnung einer Größe verwendet. Um jedoch einen Zustand zu beschreiben, kommt der Begriff Unterdruck weiterhin zum Einsatz, z. B. „Unterdruckkammer" oder „im Saugrohr herrscht Unterdruck". In gleicher Weise entfällt bei Wortzusammensetzungen mit Überdruck der Teil „über", wenn die dazugehörige Größe eindeutig als Überdruck festgelegt ist, z. B. Blutdruck oder Reifendruck.

Die Indices der Formelzeichen „abs", „amb" und „e" definieren eindeutig den Bezugspunkt des jeweiligen Druckes. Sie werden nur am Formelzeichen p und nicht am Einheitenzeichen angebracht.

Was ist Differenzdruck?

Die Differenz zweier Drücke p1 und p2 wird Druckdifferenz Δp = p1 - p2 genannt. In Fällen, bei denen die Differenz zweier Drücke selbst die Messgröße darstellt, spricht man kurz vom Differenzdruck p1,2

Um Differenzdruck zu messen, werden in einem Messgerät (z.B. Differenzdruckmanometer oder Differenzdrucksensor) zunächst zwei unterschiedliche Drücke erfasst. Nur wenn die gemessenen Werte unterschiedlich sind, wird ein Differenzdruck angezeigt. Das Messen von Differenzdruck kommt beispielsweise in der Filterüberwachung und bei der Füllstandsmessung in geschlossenen Behältern zum Einsatz.

DifferentialPressure_de-de

FAQ
FAQ

Was kann ich tun, wenn die Mediumstemperatur bei gefüllten Geräten bei über 100 °C liegt?

Man kann ein Wassersackrohr , ein Druckmittler oder eine Kapillarleitung als zusätzliche Kühlstrecke verwenden, um die Mediumstemperatur zu senken.