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Arbeitsweise
Druckwaagen sind die Primärnormal-Messeinrichtung für Druck. Durch die Verwendung
des bewährten Kolbenmanometersystems, das aus einer vertikal befestigten, präzise
geläppten Kolben-Zylinder-Baugruppe besteht, werden akkurat kalibrierte Gewichte
(Kräfte) auf den Kolben (Bereich) angewendet, der sich im Zylinder frei nach oben
bewegt. Diese Gewichte gleichen die Aufwärtsbewegung aus, die durch den Druck im
System erzeugt wird.
Jedes Gewicht ist mit der Seriennummer der Prüfvorrichtung und dem Druck
gekennzeichnet, der nach Platzierung auf einem sich korrekt drehenden und schwebenden
Kolben gemessen wurde. Der gemessene Gesamtdruck ist die Summe der Gewichte plus
das Gewicht der Kolbenträgerbaugruppe.
Das nachfolgende Schaltbild zeigt den grundlegenden Hydraulikkreis für ein duales
KZE-Gerät (Kolben-Zylinder-Einheit).
Das System wird aus dem Speicher mit Flüssigkeit versorgt, und der Systemdruck wird
mittels der Schraubenpumpe erhöht. Wenn Flüssigkeiten als nicht komprimierbar erachtet
werden, bewirkt die verdrängte Flüssigkeit, dass sich die Kolben in ihren Zylindern
heben, um die nach unten gerichtete Kraft der Gewichte auszugleichen.
Flüssigkeiten mit derselben Höhe im System weisen denselben Druck auf. Das heißt,
wenn sich das System im Gleichgewicht befindet (d. h. der Kolben und die Gewichte
schweben frei, drehen sich und sinken mit der natürlichen Sinkrate), entspricht der durch
die Masse des Kolbens und der Gewichte ausgeübte Druck dem Druck des Geräts bei der
Prüfung.
Der Aufbau einer Kolben-Zylinder-Einheit (KZE), die an einer Druckwaage befestigt ist,
ermöglicht einen sehr kleinen Abstandsspalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder.
Dies ist erforderlich, damit die Arbeitsflüssigkeit zwischen den Komponenten fließen und
einen Schmierfilm auftragen kann, um den Kontakt von Metall auf Metall zu verhindern.
Daher fließt die Arbeitsflüssigkeit während des normalen Betriebs einer Druckwaage im
System langsam durch diesen Abstandsspalt. Das ist normal, und es sind Sammelringe
um die Kolben angebracht, die die überschüssige Flüssigkeit auffangen.
Obwohl die Kalibrierung jeweils mit einer KZE durchgeführt wird, gibt es während des
normalen Betriebs den Punkt eines dualen KZE-Geräts, zu dem beide KZEs ansteigen
werden. Dies liegt an der Überlappung des Druckbereichs der beiden KZEs. Die KZE,
die nicht verwendet wird, wird in der vollständig ausgefahrenen Position versiegelt,
damit keine zusätzliche Flüssigkeit verloren geht.
FORCE
PRESSURE =
AREA
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