Differenzdruckverfahren

Differenzdruckverfahren bezeichnet ein Mess- oder Regelprinzip, bei dem der Druckunterschied Δp zwischen zwei Stellen eines Fluids gemessen wird, um daraus eine Größe abzuleiten. Am häufigsten dient es der Bestimmung des Durchflusses in Rohrleitungen, doch können auch der Zustand eines Filters, der Füllstand oder Druckverluste in Systemen überwacht werden.

Funktionsprinzip: In einem Restriktionsbauteil wie Lochscheibe, Düse, Venturi oder einer anderen Drosselstelle entsteht durch den begrenzten Querschnitt ein Druckverlust. Die gemessene Differenz wird von Differenzdrucksensoren oder Manometern erfasst. Unter der Annahme einer nahezu inkompressiblen Strömung lässt sich der Durchfluss in vielen Fällen durch charakteristische Gleichungen in Abhängigkeit von Δp, Querschnittsfläche und Dichte bestimmen. Bei Gasen müssen Kompressibilität und Dichteänderungen berücksichtigt werden; Kalibrierung und Korrekturfaktoren sind oft erforderlich. Die Messgenauigkeit hängt von Strömung, Dichte, Temperatur sowie korrekter Anordnung der Druckanschlüsse ab.

Anwendungen: Das Verfahren findet breite Anwendung in der Prozess- und Verfahrenstechnik zur Durchflussmessung, in der Gebäudetechnik zur Filterüberwachung (Differenzdruck über dem Filter) sowie in der Lüftungs- und Klimatechnik zur Bestimmung von Volumenströmen. Es dient außerdem der Überwachung von Druckverlusten in Rohrleitungen und Systemen.

Vor- und Nachteile: Vorteile sind Robustheit, keine beweglichen Teile und großer Messbereich. Nachteile umfassen den erzwungenen Druckverlust, Abhängigkeiten von Dichte und Viskosität, Anforderungen an die korrekte Platzierung der Druckanschlüsse sowie potenzielle Messungenauigkeiten bei ungünstigen Strömungsverhältnissen oder geringem Δp.

Geräte und Betrieb: Typische Komponenten sind Differenzdrucksensoren bzw. Transmitter, Restriktionsbauteile (z. B. Lochscheiben), sowie Auswertungs- oder Transmissionssysteme (z. B. 4-20 mA oder digitale Signalschnittstellen). Die Kalibrierung erfolgt auf die jeweilige Mediumsdichte und Temperatur.