Deadweight Tester LDW 1000 - Manual / Bedienungsanleitung

Deadweight Tester LDW 1000 - Manual / Bedienungsanleitung
Operating Instructions
Betriebsanleitung
Deadweight Tester / Pressure Balance
Druckwaage / Kolbenmanometer
LDW 1000
Deadweight Tester / Pressure Balance LDW 1000
GB
D
Pressure Balance
LDW 1000
GB
D
GB
Operating Instructions Pressure Balance
Page 4 - 27
Betriebsanleitung Kolbenmanometer
Seite 28 - 53
Information
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damage to the instrument.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
2
Pressure Balance
LDW 1000
GB
Contents
1. General
. ...................................................................................................................................... 4
1.1 General Instructions
. .................................................................................................................. 4
1.2 Safety Instructions
...................................................................................................................... 5
2. Product Description
...................................................................................................................... 6
2.1 General Product Information
. .................................................................................................... 6
2.2 Basic principle of the Pressure Balance
. ................................................................................. 7
2.3 Factors at work
............................................................................................................................ 7
2.3.1 Local fluctuations in the gravity-value
. ................................................................................. 7
2.3.2 Temperature (Piston/Cylinder)
. .............................................................................................. 8
2.3.3 Ambient conditions
.................................................................................................................. 8
2.3.4 How the cross-sectional surface responds to pressure
...................................................... 9
2.4 Arrangement of control elements
3. Commissioning and Operation
. .......................................................................................... 10
.................................................................................................. 11
3.1 Preparation
. ............................................................................................................................... 11
3.1.1 Setting up the Device
............................................................................................................. 11
3.1.2 Filling in of operating liquid (first commissioning)
. ........................................................... 11
3.1.3 Installing the piston/cylinder system
................................................................................... 12
3.1.4 Connecting the test specimen
.............................................................................................. 13
3.1.5 Venting the System
................................................................................................................ 13
3.2 Operation
.................................................................................................................................. 15
3.2.1 Weight Pieces
......................................................................................................................... 15
3.2.2 Approaching the pressure value
. ......................................................................................... 16
3.2.3 Pressure stable
. ..................................................................................................................... 17
3.2.4 Next pressure level
. ............................................................................................................... 18
3.2.5 Releasing pressure
. ............................................................................................................... 18
3.3 Disassembly
. ............................................................................................................................. 18
4. Troubleshooting measures
5. Maintenance and Care
. ....................................................................................................... 20
. ............................................................................................................... 21
5.1 Cleaning
.................................................................................................................................. 21
5.1.1 Piston/Cylinder system
. ........................................................................................................ 21
5.1.1.1 Layout of the piston/cylinder system
. .............................................................................. 21
5.1.1.2 Disassembly of the piston/cylinder system
. .................................................................... 21
5.1.1.3 Cleaning of the piston/cylinder system
. ........................................................................... 22
5.1.1.4 Assembly of the piston/cylinder system
. ......................................................................... 22
5.1.2 Weight Set ............................................................................................................................... 22
5.2 Wear Parts . ................................................................................................................................ 22
5.3 Changing the Hydraulic Oil
. ..................................................................................................... 23
5.4 Recalibration
. ............................................................................................................................ 23
6. Specifications
.............................................................................................................................. 24
7. Tables of masses
. ....................................................................................................................... 26
7.1 Measuring ranges BAR
............................................................................................................. 26
7.2 Measuring ranges PSI
............................................................................................................... 26
8. Accessories . ................................................................................................................................ 27
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
3
Pressure Balance
LDW 1000
GB
1. General
.
1.1 General Instructions
.
In the following chapters detailed information on the LDW 1000 pressure balance and its proper use
can be found.
Should you require further information, or should there be problems which are not dealt within detail in
the operating instructions, please contact the address below:
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH
Bahnhofstr. 33
D-72138 Kirchentellinsfurt
Tel: +49-(0)7121-90920-0
Fax: +49-(07121-90920-99
E-Mail: DT-Export@Leitenberger.de
If nothing to the contrary is agreed, the pressure balance is calibrated in compliance with the currently
valid body of international regulations and can be referred directly to a national standard.
The warranty period for the pressure balance is 24 months according to the general terms of supply of
ZVEI.
The guarantee is void if the appliance is put to improper use or if the operating instructions are not
observed or if an attempt is made to open the appliance or to release attachment parts or the tubing.
We also point out that the content of these operating instructions neither forms part of an earlier or
existing agreement, assurance or legal relationship nor is meant to change these. All obligations of
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH result from the respective sales contract and the general
business terms of DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH.
LR-Cal is a trade mark of DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH.
Names of companies or products mentioned in this handbook are registered trade
marks of the manufacturer.
The devices described in this manual represent the latest state of the art in terms of their design,
dimension and materials. We reserve the right to make changes to or replace materials without any
obligation to give immediate notification.
Duplication of this manual in whole or in part is prohibited.
© 2008 Copyright DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH. All rights reserved.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
4
Pressure Balance
LDW 1000
GB
1.2 Safety Instructions
.
Read these operating instructions carefully prior to operating
the pressure balance LDW 1000. Its trouble-free operation and reliability cannot
be guaranteed unless the safety advise given in this manual is followed when
using the device.
1. The system must only be operated by trained and authorised personnel who know the manual and
can work according to them.
2. Trouble-free operation and reliability of the device can only be guaranteed so long as the
conditions stated under "Setting up the device" are taken into consideration.
3. The LDW 1000 always has to be handled with the care required for an precision instrument (protect
from humidity, impacts and extreme temperatures). The device, the piston-cylinder-system and the
mass-set must be handled with care (don't throw, hit, etc.) and protect them from contamination. By
no means apply any force to the operating elements of the LDW 1000.
4. If the device is moved from a cold to a warm environment, you should therefore ensure the device
temperature has adjusted to the ambient temperature before trying to put it into operation.
5. If the equipment is damaged and might no longer operate safely, then it should be taken out of use
and securely marked in such a way so that isn't used again.
Operator safety may be at risk if:
There is visible damage to the device
The device is not working as specified
The device has been stored under unsuitable conditions for an extended period of time.
If there is any doubt, please return the device to the manufacturer for repair or maintenance.
6. Customers must not attempt to alter or repair the device themselves. If the instrument is opened or
attachment parts are released, its trouble-free operation and reliability is impaired and endangers
the operator. Please return the device to the manufacturer for any repair or maintenance.
7. There must be used only the original sealings in the device.
8. Any operation not included in the following instructions or outside the specifications must not be
attempted.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
5
Pressure Balance
LDW 1000
GB
2. Product Description
.
2.1 General Product Information
.
Application
Pressure balances are the most accurate instruments for the calibration of electronic or mechanical
pressure measuring instruments. The direct measurement of pressure, according to its definition as a
quotient of force and area, and the use of high-quality materials result in small uncertainties of
measurement and an excellent long-term stability of five years.
For these reasons pressure balances have already been used in calibration laboratories of industry,
national institutes and research labs for many years. Due to the integrated pressure generation and
the purely mechanical measuring principle the LDW 1000 is also ideally suited for on-site use as well
as service and maintenance purposes.
Piston/cylinder measuring system
Pressure is defined as a quotient of force and area. Correspondingly, the core of the LDW 1000 is a
very precisely manufactured piston/cylinder system.. Both the piston and cylinder are manufactured
from Tungsten Carbide and are very well protected in a solid stainless steel housing against touching,
impacts or contamination from outside.
The entire construction design of the piston/cylinder unit and the very precise manufacturing of the
piston and the cylinder stand for excellent operating characteristics with a long free rotation time and
low fall rates and for a very high long term stability. Therefore the recommended re-calibration interval
is 5 years.
The hydraulic systems are available for measuring ranges from 60 bar up to 1,000 bar resp. 1,000 psi
up to 15,000 psi. The accuracy is 0.025 % of reading.
Functioning
In order to generate the individual test points, the piston cylinder system is weighted with mass-loads.
The weight applied is proportional to the desired pressure and provided by using optimally graduated
weights. These weights are manufactured to standard gravity (9.80665 m/s²) although for fixed
location usage they can be adjusted to a customer specified local gravity.
The pressure is set via an integrated fine-adjustable precision spindle pump. As soon as the
measuring system reaches equilibrium, there is a balance of forces between pressure and mass
applied.
Due to the high-grade quality of the system this pressure remains stable over several minutes, so that
for instance adjustments of your device under test can be carried out without any problems.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
2.2 Basic principle of the Pressure Balance
.
Their operating principle is based on the physical definition of pressure, the quotient of force and
surface.
Pr essure =
Force
Area
The key element of the pressure balance is a precision-manufactured piston/cylinder system with a
precisely measured cross-sectional surface.
To apply a pressure charge to the system, the piston is placed under a load with (calibrated) weight
pieces.
Each holding disk from the set of weights is identified by a nominal weight, which generates a
pressure value in the system (assuming standard reference conditions). Each weight has a number
and in the calibration certificate there is described the mass value to each weight with its resultant
pressure value. The weights are chosen according to the desired pressure value.
After that, the integrated spindle pump increases the pressure until the weights are in a floating state.
2.3 Factors at work
.
The piston pressure gauge is calibrated to standard reference conditions when it leaves the factory
(depending on customer specifications).
If there are significant deviations between the application conditions and the defined reference
conditions, appropriate corrections must be made.
Following are the main factors that enter into play and must be considered.
These corrections can be made automatically with the Intelligent Calibration Module IKM
(see accessories point 8)!
2.3.1 Local fluctuations in the gravity-value
.
The local force of gravitation is subject to major fluctuations caused by geographical variation.
The value may differ from one place on earth to another by as much as 0.5 %. Since this value has a
direct effect on the measurement, it is essential that it be taken into consideration.
The weight pieces can even be adjusted during manufacturing to match the location where they will be
used. Another option, especially if the device will be used at multiple locations, is to perform a
calibration to the standard gravity,
"Standard-g = 9.80665 m/s2".
Then a correction must be performed for each measurement according to the formula below:
True pressure = Nominal value ⋅
g − Application site
S tan dard − g
Example:
Local gravity set during manufacturing:
Locale gravity at application site:
9.806650 m/s2
9.811053 m/s2
Nominal pressure: 100 bar
True pressure: p = pNominal
g Local
g S tan dard
= 100 bar
9.81105
= 100.0449 bar
9.80665
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.05 %.
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
2.3.2 Temperature (Piston/Cylinder)
.
The effective cross-sectional surface of the piston/cylinder system depends on the temperature.
The effect depends on the material used and is described by the temperature coefficient (TK).
In the event of deviations from standard reference conditions (typically 20°C), the following formula
must be used to make a correction:
True pressure = Nominal value ⋅
(1 + (t
1
Appl
− tRe ference ) ⋅ TK )
Example:
Reference temperature: 20°C
Temperature during use: 23°C
TK: 0.0022%
True pressure = 100 bar ⋅
1
= 99.99340 bar
1 + (23 − 20) ⋅ 2.2− 5
(
)
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.007 %.
2.3.3 Ambient conditions
.
The effects of ambient conditions
air pressure
room temperature
relative humidity
should always be taken into consideration if the highest level of accuracy is required.
Fluctuations in ambient conditions change air density.
The air density affects the pressure through the buoyancy of the weights:
⎛
Air density ⎞
⎟⎟
Weight = Nominal weight ⋅ ⎜⎜1 −
⎝ Weight density ⎠
The air density is typically 1.2 kg/m3
The density of the weights (non-magnetic steel) is 7900 kg/m3
A fluctuation of 5% in the relative humidity causes an additional uncertainty in the measurement of
about 0.001%.
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Pressure Balance
LDW 1000
2.3.4 How the cross-sectional surface responds to pressure
GB
.
At higher pressures, the effective cross-sectional surface changes due to the pressure load.
The ratio of the cross-section and prevailing pressure is linear within an initial approximation. It is
represented by the coefficient of expansion caused by pressure distortion (λ).
True pressure =
Nominal pressure
1 + λ ⋅ Nominal pressure
Example:
Measuring point: 1000 bar
System with distortion coefficient: 10 –7 1/bar:
True pressure =
1000
bar = 999.90 bar
1 + 1 ⋅ 10− 7 ⋅ 1000
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.01 %.
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
2.4 Arrangement of control elements
.
View from above
Reservoir with
Shut-off valve
Connection for
piston/cylinder
system
Shut-off valve for
test connection
Connection for
test specimen
Storage for
weight pieces
Spindle pump
Water level
Removable star
handle with springloaded thrust pad
Front view
Piston/cylinder
system
Side view
Rotating base
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
3. Commissioning and Operation
.
3.1 Preparation
.
3.1.1 Setting up the Device
.
Set up the pressure balance on a solid surface. If it is not resting on a solid foundation or is
subject to vibrations, measurements could be affected. This should be avoided.
If no temperature control system is present, the device should at least not be placed near a heat
element or window. This will reduce drafts and warm air flows as much as possible.
The water level should be used to align the device. At this time, rough alignment can already be
performed without the piston cylinder system. Using the rotating feed, position the device so that it
is horizontal.
Place the star handle with knobs onto the spindle pump. Ensure that the spring-loaded thrust pad
engages into the star handle bushing.
Remove the blind plugs from both pressure connections.
3.1.2 Filling in of operating liquid (first commissioning)
.
As an operating liquid only the included hydraulic oil is suitable for the LDW
1000.
Other pressure transmitting media are available on request.
Fill the pressure balance with the operating liquid as follows:
Turn the spindle completely clockwise.
Open the shut-off valve of the reservoir and unscrew it completely, then remove the top cover of
the reservoir.
Pour the operating liquid carefully and slowly, alternating between both pressure connections. You
can monitor how the operating liquid settles into the reservoir. Pour the liquid into the pressure
connections until the reservoir is ½ to ¾ full.
Put the reservoir cap back on and fit the shut-off valve. However, leave the valve open!
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
3.1.3 Installing the piston/cylinder system
.
The piston/cylinder system that is used depends on the device to be tested. You should select a
system with a comparable or higher range.
Example:
Calibration of a 600-bar pressure gauge Î 600 bar Piston/cylinder system
Calibration of a 160-bar pressure gauge Î 250 bar Piston/cylinder system
Before releasing the closure plug on the instrument base, make sure the system
is not under pressure (open the shut-off valve of the reservoir).
Place the piston/cylinder system vertically in the left pressure connection, and firmly tightened
using a flat wrench with SW 32. An O-ring seal is already fitted, so no additional sealing material is
required.
Check the O-ring seal in the pressure connection for proper seat and for any
wear. Replace, if necessary (see chapter 8. Accessories).
For an exact alignment of the device, the water level may be removed from the basement plate and
placed on the top of the clamped piston/cylinder system. This will ensure the most accurate
referencing of the piston/cylinder system.
Here put on
water level
3.
O-ring
(see accessories section 8.)
1.
2.
2.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
3.1.4 Connecting the test specimen
.
Place the device to be checked in the quick connector with the knurled nut. It can be freely
positioned. Hand-tightening will suffice for safe sealing.
To calibrate instruments with back pressure entry there is an angle connection 90°available (see
accessories section 8).
Check the O-ring seal in the test specimen connection for proper seat and for
any wear. Replace, if necessary.
Please see to it, that each instrument mounted to the pressure balance must be
clean inside.
The quick connector comes equipped with a G 1/2 threaded insert in the standard delivery
package.
When you are calibrating devices with different connection threads, the threaded
inserts can be changed as appropriate (see accessories "Adapter Set").
Knurled nut
O-ring 8 x 2
(see accessories section 8.)
3.1.5 Venting the System
.
After the filling in of operating liquid and after the clamping of the piston/cylinder system and the test
specimen, air may be trapped in the system. The system may be vented before beginning with
calibration using the following procedure:
The reservoir cap must be put back on and the shut-off valve of the reservoir must be mounted.
However, leave the valve open!
The piston/cylinder system and test specimen must be clamped, and the complete weight set must
be placed on the piston/cylinder system.
1) Close the shut-off valve for test connection (2) by turning it clockwise.
2) Open the shut-off valve on the reservoir (3).
3) Turn the star handle (1) anticlockwise until fully out/open.
Pressure medium is drawn from the reservoir into the cylinder of the pump.
4) Close the shut-off valve on the reservoir (3).
5) Open the shut-off valve for test connection (2) by turning it counterclockwise
(less than one complete turn is sufficient).
6) Turn the star handle (1) clockwise until the test specimen indicates a pressure of
appro. 50 to 100 bar.
If the connected instrument has still not been filled enough or if the required pressure
has still not been reached, repeat steps 1) to 6) until the test specimen indicates a
pressure of appro. 50 to 100 bar.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
7) Increase the pressure with the spindle pump further until just below the final value of the value
range of the piston-cylinder- system, or of the test specimen (the smaller pressure range is the decisive
factor).
Important: The piston/cylinder system must remain in its lower position for this
operation, i.e. not yet moving into equilibrium.
8) Open the shut-off valve on the reservoir (3), any trapped air will escape into the tank.
Repeat steps 1) to 8) several times in order to remove all trapped air.
The device is now ready to use.
(3)
(5)
(4)
(2)
(1)
(1) Star handle
(2) Shut-off valve for test connection
(3) Shut-off valve for reservoir
(4) Test specimen
(5) Piston/cylinder system
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
3.2 Operation
.
3.2.1 Weight Pieces
.
First of all put the bell onto the piston/cylinder system.
Stack the weight pieces onto the bell depending on the pressure value that is required.
It is usually best to start with the heaviest weight so that the centre of gravity is as low as possible.
Each component is identified by a consecutive number. In the calibration certificate to each number
the resultant pressure assuming reference conditions is listed.
Example table from a calibration certificate page 2:
Druckwerte der Gewichtsstücke / Pressure values of masses
Bezeichnung des
Gewichtsstückes
type of weight piece
Nr.
no.
wahre Masse
true mass
in kg
Masse / weight piece
1262
1
2
3
4
5
6
0.08160
0.81560
0.05097
1.01954
1.01954
1.01954
1.01954
Druckwert
für System
pressure value
for system
in bar
0.4002
3.9998
0.2499
5.0000
5.0000
5.0000
5.0000
Masse / weight piece
7
1.01954
5.0000
Masse / weight piece
8
1.01954
5.0000
Kolben / piston
Glocke / bell
Teller / plate
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Masse / weight piece
9
1.01954
5.0000
Masse / weight piece
10
1.01953
5.0000
Masse / weight piece
11
1.01952
4.9999
Masse / weight piece
12
0.50976
2.5000
Masse / weight piece
13
0.20391
1.0000
Masse / weight piece
14
0.20391
1.0000
Masse / weight piece
15
0.12234
0.6000
Masse / weight piece
16
0.10196
0.5000
Masse / weight piece
17
0.07137
0.3500
Masse / weight piece
18
0.05098
0.2500
Example: weight piece no. 5 generates a pressure value of 5.0000 bar
with its weight value of 1.01954 kg assuming reference
conditions (room temperature 20°C, air pressure1013 mbar,
relative humidity 40 %)
The pressure that will be achieved thus corresponds to the sum of the basic weight (piston), the
bell and the weight rings.
To reduce the starting value, the weight plate (No. 2) can be used as the basic holding surface
instead of the bell (No. 1).
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
.
Weight pieces with bell
GB
.
.
Weight pieces with plate
..
Weight
pieces
Bell (No. 1)
Plate (No. 2)
Piston/cylinder
system
Marking line for
float position
3.2.2 Approaching the pressure value
.
We recommend unscrewing the spindle pump completely when you start to record measurement
values, (turning anticlockwise) to allow enough volume for measurements. The shut-off valve for
the test connection (2) must be closed and the shut-off valve on the reservoir (3) must be opened
during this process.
After this close the shut-off valve on the reservoir (3) and open the shut-off valve for the test
connection (2).
To increase the test pressure turn the star handle (1) clockwise.
If, after the spindle has been fully wound in in a clockwise direction, there is no
increase in pressure, then the connected test volume is not yet filled enough and new
pressure medium must be drawn from the reservoir into the test specimen. For this
purpose, proceed as follows:
1) Close the shut-off valve for test connection (2) by turning it clockwise.
2) Open the shut-off valve on the reservoir (3).
3) Turn the star handle (1) anticlockwise until fully out/open.
Pressure medium is drawn from the reservoir into the cylinder of the pump.
4) Close the shut-off valve on the reservoir (3).
5) Open the shut-off valve for test connection (2) by turning it counterclockwise
(less than one complete turn is sufficient).
6) Turn the star handle (1) clockwise until the test specimen and/or the reference indicates a
pressure of appro. 10 to 50 bar (depending on the measuring range).
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
If the connected instrument has still not been filled enough or if the required pressure
has still not been reached, repeat steps 1) to 6) until the test specimen indicates the
appropriate pressure.
(4)
(5)
(3)
(2)
(1)
(1) Star handle
(2) Shut-off valve for test connection
(3) Shut-off valve for reservoir
(4) Test specimen
(5) Piston/cylinder system
3.2.3 Pressure stable
.
Continue admitting pressure until the system is in a state of equilibrium.
In this case the lower edge of the bell must stay at the position of the marking line of the
piston/cylinder system.
Lower edge of the
bell
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
Marking line for float
position
17
Pressure Balance
LDW 1000
GB
Just before the float position, the system increases quickly.
We therefore recommend turning the spindle slowly and evenly clockwise.
To minimise the effect of friction, move the system up against the weight pieces carefully and make
a turning movement.
Never move the system up and make a turning movement, if the piston is in the
lower or upper block position.
The piston and thus the test pressure as well now remain stable for several minutes.
3.2.4 Next pressure level
.
To adjust to the next highest pressure, repeat the previous steps from 3.2.1 to 3.2.3
3.2.5 Releasing pressure
.
Turn the spindle pump anticlockwise to release pressure in the system.
If the pressure is close to the next test level, make the fine adjustment with the spindle wheel.
To release pressure more quickly or for venting, the shut-off valve for reservoir can also be
carefully opened.
Attention: In this case the piston must stay in the lower position!
Caution:
The piston is lowered very quickly just before equilibrium is achieved.
3.3 Disassembly
.
After all pressure points have been recorded, open the shut-off valve for the reservoir.
Now the test specimen can be removed from the quick clamp and if required also the
piston/cylinder system can be disconnected from the pressure connection. The piston/cylinder
system should then be stored in its protective container.
Do not disconnect the test specimen or the piston/cylinder system until the
pressure in the pressure balance has been completely released.
Close both pressure connections with the blind plugs again.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
In order to remove the star handle from the spindle pump, the spring-loaded thrust pad must be
pressed downward with the aid of a small screwdriver, or a ball-point pen. The star handle may
now be pulled off toward the front.
Spring-loaded
thrust pad
In case of transporting the instrument the operating liquid should be drawn out of the reservoir e.g.
with a suitable syringe (for this also see section 5.3 Removing hydraulic oil).
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
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Pressure Balance
LDW 1000
GB
4. Troubleshooting measures
.
If faults cannot be repaired, the system must be put out of operation
immediately and this information is to be given to the manufacturer.
Repairs must only be carried out by the manufacturer. Interventions and
changes on the appliance are not allowed.
In case of faults caused by defects of the hydraulic equipment the operators must inform their
superiors immediately and call in the qualified and authorised technical staff for maintenance.
Table: Fault description and measures
.
Type of fault
Measures
I. Unable to build up pressure / leak in the system
Close shut-off valve for the reservoir
correctly
Check whether the seals have been
placed in the pressure connections and
whether they are properly positioned.
II. Unable to build up pressure, or range cannot
be reached
After the clamping of the piston/cylinder
system and the test specimen, air may be
trapped in the system.
Please note: The system should be
vented before beginning with calibration.
For this purpose, proceed according to
section 3.1.5.
Afterwards, build the pressure back up.
If, after the spindle has been fully wound
in in a clockwise direction, there is no
increase in pressure, then the connected
test volume is not yet filled enough and
new pressure medium must be drawn
from the reservoir into the test specimen.
For this purpose, proceed according to
section 3.2.2.
III. Slow lowering of the piston in equilibrium
Leak in the system, see fault I.
After the clamping of the piston/cylinder
system and the test specimen, air may be
trapped in the system, see point II.
Afterwards, build the pressure back up.
IV. Piston is not turning or does not respond
readily
Attention: If the piston is not turning
easily or "squeaks", do not under any
circumstances force it to turn. Doing so
could cause lasting damage that would
seriously affect measurement properties.
The piston must be cleaned (see section
5.1.1)
Further help can be found through DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
20
Pressure Balance
LDW 1000
GB
5. Maintenance and Care
.
5.1 Cleaning
.
5.1.1 Piston/Cylinder system
.
We recommend you to clean the piston/cylinder systems after every use as needed. Poor sensitivity or
short free turning duration are indications the system needs to be cleaned.
To do this, remove the piston/cylinder system from the pressure connections and disassemble it under
consideration of the following references.
5.1.1.1 Layout of the piston/cylinder system
.
Piston
Knurled nut
Union nut
Cylinder
Housing
5.1.1.2 Disassembly of the piston/cylinder system
.
Loosen the knurled nut completely
Now the piston can be drawn slowly and carefully out of the cylinder, removing it vertically upward.
The best way to do this is set the complete unit down on a plate and keep it still.
Unscrew the union nut
The cylinder can be removed out of the housing
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
21
Pressure Balance
LDW 1000
GB
5.1.1.3 Cleaning of the piston/cylinder system
.
There are a number of ways to clean the individual parts.
It is recommended to wipe the parts with a dust-free, lint-free and soft wipe soaked in alcohol (e.g.
ethyl alcohol), or to pull it through the cylinder, then drying them off with a dry, dust-free, lint-free and
soft wipe.
For this we recommend the use of the cleaning-set for piston/cylinder systems, which is available as
an accessory (see section 8. Accessories). It contains a detailed operating instruction for the cleaning
process.
Never touch the cleaned piston with your bare hands. The natural dermal-grease
can cause a jamming of the piston/cylinder system.
5.1.1.4 Assembly of the piston/cylinder system
.
Put the parts together again in the opposite order.
Insert the cylinder into the housing (slanted edge facing down)
Screw on the union nut
Place the system vertically on the plate and carefully insert the piston from above. The piston
should "fall" into the cylinder by its own weight.
Tighten the knurled nut again
Never press the piston forcibly into the cylinder.
Otherwise it is damaged.
The system is now ready to use again.
5.1.2 Weight Set
.
The weights should be handled with gloves.
If fingerprints or other impurities are found on the weight pieces in spite of this precaution, they
can be removed with alcohol (spirit).
5.2 Wear Parts
.
The O-rings in the pressure connections for the piston/cylinder system and the test specimen are
subjected to wear. Both O-rings must be checked for proper seat and any wear before any calibrating
is performed. If necessary, the O-rings must be replaced in regular intervals, or whenever necessary
(see Accessories, section 8).
Important: Use original seals only. Seals having deviant measurements, or
materials, or material grades, may cause damage to the device and test
specimen, and pose a danger for the operator.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
22
Pressure Balance
LDW 1000
GB
5.3 Changing the Hydraulic Oil
.
The hydraulic oil should be changed whenever visible contamination is present.
Removing hydraulic oil
Remove the piston/cylinder system and the test specimen from the pressure connections
Open the shut-off valve for the reservoir, by unscrewing it completely.
Take the transparent lid off.
Draw the liquid out of the reservoir e.g. with a suitable syringe.
In addition, any small residual quantities of oil can be drawn off at the pressure connections, by
slowly turning the spindle pump, with the shut-off valve closed.
Minute amounts of oil residue may remain in the piping
In case of severe contamination of the hydraulic oil, the complete cleaning of all
media-contacted individual components of the basement in a dismantled state may be
advisable. This procedure may be performed by the manufacturer only.
Waste oil must be disposed of according to legal requirements.
To refill and vent the system follow the instructions already given in chapter 3.1.2 to 3.1.5.
5.4 Recalibration
.
The recommended interval between recalibrations is 5 years.
This is the recommendation of the German Calibration Service (DKD)
This interval assumes the system and weights are handled carefully.
If the system is in rough usage, we recommend shortening the interval to about three years.
The pressure balance should be immediately maintained and recalibrated, if:
the operating characteristics deteriorate (duration of free rotation, sink rate, sensitivity)
the weight pieces are damaged or corroded
For recalibration or if you have questions about the optimal recalibration cycle, the DKD lab would be
happy to assist you:
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH
Customer Care
Bahnhofstr. 33
72138 Kirchentellinsfurt / Germany
Phone: (+49) 71 21 - 9 09 20 - 0
Fax: (+49) 71 21 - 9 09 20 - 99
E-Mail: DT-Export@Leitenberger.de
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
23
Pressure Balance
LDW 1000
GB
6. Specifications
.
Model LDW 1000
1)
Required weights
bar
kg
Smallest step
bar
2)
Nominal cross-sectional area of the
piston
Measuring range
cm²
Measuring range
psi
1)
0.2 … 60
1 … 250
2 … 600
2 … 1,000
30
25
30
50
0.1
0.5
1
1
0.5
0.1
0.05
0.05
2.9 … 1,000
14.5 … 5,000
29 … 10,000
34
34
34
29 …
15,000
50
2
10
20
20
0.1
0.05
0.05
Required weights
kg
Smallest step
psi
Nominal cross-sectional area of the
piston
3)
Accuracy
cm²
% of reading
0.025
Pressure transmission medium
hydraulic
Oil reservoir
cm³
Operating fluid (0.5 litre is included in delivery), other mediums
on request
110
2)
0.5
4)
Connection of the piston cylinder system
G 1/2 B male thread
Connection for the test specimen
Quick connector G 1/2 B female thread as standard, freely
rotating, changeable, other threaded inserts see accessories
Material
„ Piston
Tungsten Carbide
„ Cylinder
Tungsten Carbide
„ Mass-set
Stainless steel 1.4305 / Aluminium, unmagnetic
Spindle pump
„ Swept volume per revolution
cm³
„ Overall swept volume
cm³
approx. 3.9
„ Required moment at 250 bar
Nm
2.0
approx. 0.1
„ Required moment at 500 bar
Nm
4.0
„ Required moment at 1000 bar
Nm
8.0
Operating temperature
°C
18 … 28
Weight
„ Instrument base (without weight
pieces)
„ Piston cylinder system
kg
11.7
kg
1.5
„ BAR basic mass-set incl. bell jar
kg
30.8
„ BAR mass-set extension incl.
carrying case (only for 1,000 bar)
„ PSI basic mass-set incl. bell jar
kg
24.0
kg
37.0
„ PSI mass-set extension incl.
carrying case (only for 15,000 psi)
Dimensions
kg
21.5
„ Instrument base
mm
365 (W) x 483 (D) x 294 (H), for details see technical drawing
„ Carrying case for mass-set extension
mm
Calibration
1)
2)
3)
4)
215 (W) x 310 (D) x 310 (H)
Factory calibration certificate (optional: DKD calibration
certificate)
The starting value corresponds to the pressure value generated by the piston (by its own weight)
The lowest pressure change value that is reached based on the standard weight set. A fine weight set is also available for lower values.
The accuracy is in reference to the measurement value, from 10% of the measurement range. A fixed error is considered in the lower area in reference to 10% of
the area.
Measurement uncertainty assuming reference conditions (room temperature 20°C, air pressure 1013 mbar, relative humidity 40 %). Corrections may be required for
use without CalibratorUnit.
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
24
Pressure Balance
LDW 1000
GB
Dimensions
Scope of supply
„ Instrument base with textile cover
„ Spindle pump for pressure generation / fine adjustment
„ Quick connection for test devices
„ Piston cylinder system with bell jar
„ Basic mass-set stored on the instrument base
„ Mass-set extension in carrying case
(only for measuring ranges 1,000 bar resp. 15,000 psi)
„ Mass-set manufactured to standard gravity (9.80665 m/s²)
„ Operating fluid (0.5 litre)
„ Operating instructions in German and English
„ Factory calibration certificate
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
25
Pressure Balance
LDW 1000
GB
7. Tables of masses
.
The following tables show the amount of weight pieces per measuring range within a weight set with
their nominal mass values and the resulting nominal pressures.
Should you not operate the device under reference conditions (ambient temperature 20°C, air
pressure 1013 mbar, relative humidity 40%), the corrections according to section 2.3 must be
considered.
7.1 Measuring ranges BAR
bar
Piston
Bell
1
0.2
1
1
1.6
Aluminium plate
1
0.1
Masses á 4 kg
6
Masses á 2 kg
2
Masses á 1 kg
1
Masses á 0.5 kg
1
Masses á 0.2 kg
1
Masses á 0.1 kg
1
Masses á 0.05 kg
1
pieces
bar
nominal
pressure
per piece
2 … 1,000
nominal
pressure
per piece
pieces
pieces
bar
2 … 600
nominal
pressure
per piece
1 … 250
nominal
pressure
per piece
0.2 … 60
pieces
Measuring range [bar]
.
bar
1
1
2
1
2
1
8
1
16
1
16
1
0.5
1
1
1
1
8
5
40
6
80
11
80
4
2
20
2
40
2
40
2
1
10
1
20
1
20
1
1
5
1
10
1
10
0.4
1
2
1
4
1
4
0.2
1
1
1
2
1
2
0.1
1
0.5
1
1
1
1
7.2 Measuring ranges PSI
psi
pieces
psi
nominal
pressure
per piece
29 … 15,000
nominal
pressure
per piece
pieces
pieces
psi
29 … 10,000
nominal
pressure
per piece
14.5 … 5,000
nominal
pressure
per piece
2.9 … 1,000
pieces
Measuring range [psi]
.
psi
Piston
Bell
1
2.9
1
14.5
1
29
1
29
1
23.1
1
115.5
1
231
1
231
Aluminium plate
1
1.1
1
5.5
1
11
1
11
Masses á 3.5 kg
9
100
9
500
9
1000
14
1000
Masses á 1.4 kg
1
40
1
200
1
400
1
400
Masses á 1 kg
1
30
1
150
1
300
1
300
Masses á 0.7 kg
2
20
2
100
2
200
2
200
Masses á 0.35 kg
1
10
1
50
1
100
1
100
Masses á 0.175 kg
1
5
1
25
1
50
1
50
Masses á 0.14 kg
1
4
1
20
1
40
1
40
Masses á 0.07 kg
1
2
1
10
1
20
1
20
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
26
Pressure Balance
LDW 1000
GB
8. Accessories
.
Intelligent Calibration Module IKM
Compact Tool for the use with a pressure balance.
The IKM calculates the required mass-loads for any
pressure step. As an option, it includes the required sensors for
automatical correction of ambient conditions. Also available is a package
for calibrating transmitters.
Specifications according to data sheet IKM.
The following models are available:
Description / Features
IKM Basic system
IKM Metrology-Extension
Order no.
CPB5000-KM-UB
1)
IKM Transmitter-Extension
CPB5000-KM-ME
2)
CPB5000-KM-TE
1) includes sensors for piston temperature (measurement directly at the system) and ambient conditions (temperature, air
pressure, humidity)
2) multimeter function for analog transmitters incl. power supply DC 24 V
Further accessories
Description / Features
Order no.
Trim-masses (1 mg up to 50 g), class F1
CPB5000-FGS
Adapter for test item connection for gauges up to NS 250
11279614
Set of adapters for quick-connector in a case with threaded inserts G 1/4, G 3/8, 1/2 NPT,
1/4 NPT and M 20 x 1.5 for adaptation to the knurled nut of the test item connection
LSP-ADAPTER-SET
Set of adapters „NPT“ for quick-connector in a case with threaded inserts 1/8 NPT, 1/4
NPT, 3/8 NPT and 1/2 NPT for adaptation to the knurled nut of the test item connection
LSP-ADAPTER-NPT
Angle connection 90°, for test specimens with back mounting connection
CPB5000-WA90
Set of O-rings consisting of 10 spare sealings for each pressure connection of the
LDW 1000
LSP-DOV
Operating fluid for LDW 1000, 1 litre
CPB5000-FLUID
Cleaning set for piston-/cylinder-systems, hydraulic version
12481425
LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0
27
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
D
Information
Dieses Zeichen gibt Ihnen Informationen, Hinweise oder Tipps.
Warnung!
Dieses Symbol warnt Sie vor Handlungen, die Schäden an Personen oder
am Gerät verursachen können.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
28
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
Inhalt
1. Allgemeines
. ................................................................................................................................ 30
1.1 Allgemeine Hinweise
. ............................................................................................................... 30
1.2 Sicherheitshinweise
.................................................................................................................. 31
2. Produktbeschreibung
. ................................................................................................................ 32
2.1 Allgemeine Produktinformationen
2.2 Grundprinzip Kolbenmanometer
. ......................................................................................... 32
............................................................................................. 33
2.3 Einflussfaktoren
. ....................................................................................................................... 33
2.3.1 Lokale Fallbeschleunigung
. .................................................................................................. 33
2.3.2 Temperatur (Kolben-Zylinder)
. ............................................................................................. 34
2.3.3 Umgebungsbedingungen
...................................................................................................... 34
2.3.4 Druckabhängigkeit der Querschnittsfläche
. ....................................................................... 35
2.4 Anordnung der Bedienelemente
3. Inbetriebnahme und Betrieb
. ............................................................................................ 36
. ..................................................................................................... 37
3.1 Vorbereitung
.............................................................................................................................. 37
3.1.1 Aufstellung des Gerätes
........................................................................................................ 37
3.1.2 Befüllen des Systems mit Betriebsflüssigkeit (Erst-Inbetriebnahme)
. ............................ 37
3.1.3 Einbau des Kolben-Zylinder-Systems
. ................................................................................ 38
3.1.4 Anschluss des Prüflings
. ...................................................................................................... 39
3.1.5 Entlüftung des Systems
. ....................................................................................................... 39
3.2 Betrieb
. .................................................................................................................................... 41
3.2.1 Masseauflagen
. ...................................................................................................................... 41
3.2.2 Druckwert anfahren
. .............................................................................................................. 42
3.2.3 Druck stabil
............................................................................................................................. 43
3.2.4 Nächste Druckstufe
. .............................................................................................................. 44
3.2.5 Druck entlasten
. ..................................................................................................................... 44
3.3 Abbau
. ........................................................................................................................................ 44
4. Maßnahmen bei Störungen
5. Pflege und Wartung
. ....................................................................................................... 46
. ................................................................................................................... 47
5.1 Reinigung
.................................................................................................................................. 47
5.1.1 Kolben-Zylinder-System
........................................................................................................ 47
5.1.1.1 Aufbau des Kolben-Zylinder-Systems
. ............................................................................. 47
5.1.1.2 Zerlegen des Kolben-Zylinder-Systems
. .......................................................................... 47
5.1.1.3 Reinigen des Kolben-Zylinder-Systems
. .......................................................................... 48
5.1.1.4 Zusammenbau des Kolben-Zylinder-Systems
................................................................. 48
5.1.2 Massensatz . ............................................................................................................................ 48
5.2 Verschleißteile
........................................................................................................................... 48
5.3 Austausch des Hydrauliköls
. ................................................................................................... 49
5.4 Rekalibrierung
. .......................................................................................................................... 49
6. Technische Daten
. ...................................................................................................................... 50
7. Gewichtstabellen
......................................................................................................................... 52
7.1 Messbereiche in BAR
. .............................................................................................................. 52
7.2 Messbereiche in PSI
. ................................................................................................................ 52
8. Zubehör
. .................................................................................................................................... 53
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
29
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
1. Allgemeines
.
1.1 Allgemeine Hinweise
.
In den folgenden Kapiteln erhalten Sie nähere Informationen zum Kolbenmanometer LDW 1000 und
seinen ordnungsgemäßen Einsatz. Sollten Sie weitere Informationen wünschen, oder treten
besondere Probleme auf, die in der Betriebsanleitung nicht ausführlich behandelt werden, erhalten Sie
Auskunft unter folgender Adresse:
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH
Bahnhofstr. 33
72138 Kirchentellinsfurt - DEUTSCHLAND
Tel: +49-(0)7121-90920-0
Fax: +49-(0)7121-90920-99
E-Mail: DT-Info@Leitenberger.de
Das Kolbenmanometer ist, wenn nicht anders vereinbart, konform zu den aktuell gültigen
internationalen Regelwerken kalibriert und direkt auf ein nationales Normal rückführbar.
Die Gewährleistungszeit für das Kolbenmanometer beträgt 24 Monate nach den Allgemeinen
Lieferbedingungen des ZVEI. Sämtliche Gewährleistungsansprüche verfallen, bei unsachgemäßer
Handhabung bzw. bei Nichtbeachtung der Betriebsleitungen oder bei dem Versuch das Gerät zu
öffnen bzw. Anbauteile oder die Verrohrung zu lösen.
Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt dieser Betriebsanleitung nicht Teil einer früheren
oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder Rechtsverhältnisses ist oder diese abändern soll.
Sämtliche Verpflichtungen der DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH ergeben sich aus dem
jeweiligen Kaufvertrag und den Allgemeinen Geschäftsbedingungen der DRUCK & TEMPERATUR
Leitenberger GmbH.
LR-Cal ist ein Warenzeichen der DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH.
Firmen- oder Produktnamen, die in diesem Handbuch erwähnt werden, sind eingetragene
Warenzeichen dieser Hersteller.
Die beschriebenen Geräte entsprechen in ihren Konstruktionen, Maßen und Werkstoffen dem
derzeitigen Stand der Technik. Änderungen und den Austausch von Werkstoffen behalten wir uns vor,
ohne den Zwang umgehend darauf hinzuweisen.
Eine Vervielfältigung dieses Handbuches oder Teilen davon ist untersagt.
© 2008 Copyright DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH. Alle Rechte vorbehalten.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
30
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
1.2 Sicherheitshinweise
.
Lesen Sie diese Bedienungsanleitung sorgfältig, bevor Sie das
Kolbenmanometer LDW 1000 einsetzen. Die Funktion und Betriebssicherheit des
Gerätes kann nur dann gewährleistet werden, wenn die Sicherheitshinweise der
Betriebsanleitung beachtet werden.
1. Das Gerät darf nur von dafür ausgebildeten und befugten Personen bedient werden, die die
Betriebsanleitung kennen und danach arbeiten können!
2. Die einwandfreie Funktion und Betriebssicherheit des Gerätes kann nur unter Berücksichtigung der
im Kapitel "Aufstellung des Gerätes“ beschriebenen Bedingungen eingehalten werden.
3. Das LDW 1000 ist stets mit der für ein Präzisionsgerät erforderlichen Sorgfalt zu behandeln (vor
Nässe, Stößen und extremen Temperaturen schützen). Gerät, Kolben-Zylinder-System und
Massensatz müssen pfleglich behandelt werden (nicht werfen, aufschlagen, etc.) und sind vor
Verschmutzung zu schützen. Vermeiden Sie unbedingt jegliche Gewalteinwirkung auf die
Bedienungselemente des LDW 1000.
4. Wird das Gerät von einer kalten in eine warme Umgebung transportiert, muss die Angleichung der
Gerätetemperatur an die Raumtemperatur vor einer erneuten Inbetriebnahme abgewartet werden.
5. Wenn anzunehmen ist, dass das Gerät nicht mehr gefahrlos betrieben werden kann, so ist es
außer Betrieb zu setzen und vor einer Wiederinbetriebnahme durch Kennzeichnung zu sichern.
Die Sicherheit des Benutzers kann durch das Gerät beeinträchtigt sein, wenn es zum Beispiel:
Sichtbare Schäden aufweist.
Nicht mehr wie vorgeschrieben arbeitet.
Längere Zeit unter ungeeigneten Bedingungen gelagert wurde.
In Zweifelsfällen das Gerät grundsätzlich an den Hersteller zur Reparatur bzw. Wartung
einschicken.
6. Es dürfen am Gerät keine Veränderungen oder Reparaturen vom Kunden vorgenommen werden.
Das Öffnen des Gerätes oder das Lösen von Anbauteilen beeinträchtigt die Funktions- und
Betriebssicherheit und stellt eine Gefahr für die Bedienperson dar. Zur Wartung oder Reparatur
muss das Gerät zum Hersteller eingesandt werden.
7. Es dürfen nur Original-Dichtungen im Gerät verwendet werden.
8. Ein anderer Betrieb als der in der folgenden Anleitung beschriebene oder außerhalb der
Spezifikationen, ist bestimmungswidrig und muss deshalb ausgeschlossen werden.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
31
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
2. Produktbeschreibung
.
2.1 Allgemeine Produktinformationen
.
Einsatz
Kolbenmanometer sind die genauesten am Markt verfügbaren Geräte zur Kalibrierung von
elektronischen oder mechanischen Druckmessgeräten. Die direkte Messung des Druckes, gemäß
seiner Definition als Quotient aus Kraft und Fläche, sowie der Einsatz hochwertiger Materialien
ermöglichen sehr kleine Messunsicherheiten in Verbindung mit der ausgezeichneten Langzeitstabilität
von fünf Jahren (Empfehlung gemäß des Deutschen Kalibrierdienstes DKD).
Das Kolbenmanometer findet somit seit Jahren seinen Einsatz in den Werks- und Kalibrierlaboratorien
der Industrie, Nationalen Instituten sowie Forschungsanstalten. Aufgrund der integrierten
Druckerzeugung sowie dem rein mechanischen Messprinzip, ist das LDW 1000 auch ideal für den
Einsatz vor Ort, in der Wartung und im Service geeignet.
Kolben-Zylinder Messsystem
Druck ist definiert als der Quotient aus Kraft und Fläche. Das Herzstück des LDW 1000 bildet
dementsprechend ein sehr präzise gefertigtes Kolben-Zylinder-System. Sowohl der Kolben, als auch
der Zylinder sind aus Wolfram Carbid gefertigt und in einem massiven Gehäuse aus Edelstahl sehr
gut geschützt gegen Berührung, Stöße oder Verschmutzung von außen.
Die Gesamtkonstruktion der Kolben-Zylinder-Einheit und die äußerst präzise Fertigung von Kolben
und Zylinder stehen für ausgezeichnete Laufeigenschaften mit einer hohen freien Drehdauer und
geringen Sinkraten und für eine sehr hohe Langzeitstabilität. Der empfohlene Rekalibrierungszyklus
beträgt daher 5 Jahre.
Die hydraulischen Messsysteme sind für Messbereiche von 60 bar bis 1000 bar bzw. 1.000 psi bis
15.000 psi erhältlich. Die Genauigkeit liegt bei 0,025 % vom Messwert.
Funktionsweise
Zur Erzeugung der einzelnen Prüfpunkte, wird das Kolben-Zylinder-System mit Masse-Auflagen
belastet. Die Masseauflage ist proportional zu dem angestrebten Druck und wird durch optimal
abgestufte Scheiben-Gewichte erreicht. Diese Scheiben-Gewichte werden standardmäßig auf die
Norm-Fallbeschleunigung von 9,80665 m/s² gefertigt, können aber auch auf ihren speziellen
Einsatzort abgestimmt und auch DKD-kalibriert werden.
Die Einstellung des Druckes erfolgt über eine integrierte, sehr fein regulierbare PräzisionsSpindelpumpe. Sobald sich dann das Messsystem im Schwebezustand befindet, herrscht ein
Kräftegleichgewicht zwischen Druck und Masseauflagen.
Aufgrund der hochwertigen Verarbeitung des Systems steht dieser Druck stabil über mehrere
Minuten, so dass problemlos z.B. auch längere Justagearbeiten am Prüfling vorgenommen werden
können.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
32
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
2.2 Grundprinzip Kolbenmanometer
.
Ihr Funktionsprinzip basiert auf der physikalischen Definition des Druckes, als Quotient aus Kraft und
Fläche.
Druck =
Kraft
Fläche
Herzstück des Kolbenmanometers bildet ein präzisionsgefertigtes Kolben-Zylinder-System mit exakt
vermessener Querschnittsfläche.
Zur Kraft-Beaufschlagung des Systems, wird der Kolben mit (kalibrierten) Masseauflagen belastet.
Jede Auflagescheibe aus dem Massensatz entspricht einem nominalen Massenwert (unter
Referenzbedingungen), die einen entsprechenden Druck im System erzeugt. Die Massenscheiben
sind nummeriert und im Kalibrierzeugnis sind die jeweiligen Massenwerte und die daraus
resultierenden Druckwerte aufgeführt. Je nach gewünschtem Druckwert, erfolgt die Auswahl der dazu
erforderlichen Massen.
Danach erfolgt über die integrierte Spindelpumpe eine Erhöhung des Druckes, bis sich die Massen im
Schwebezustand befinden.
2.3 Einflussfaktoren
.
Das Kolbenmanometer wird werkseitig auf Referenzbedingungen (nach Kundenvorgabe) kalibriert.
Ergeben sich große Abweichung zwischen den Anwendungsbedingungen zu den definierten
Referenzen, müssen entsprechende Korrektionen angebracht werden.
Nachfolgende Haupteinflussfaktoren sind zu berücksichtigen.
Mit dem Intelligenten Kalibrier-Modul IKM (siehe Zubehör Pkt. 8) können diese Korrekturen
automatisiert erfolgen!
2.3.1 Lokale Fallbeschleunigung
.
Der lokale Schwerewert unterliegt großen, geographisch bedingten, Schwankungen.
Weltweit kann sich der Wert um bis zu 0,5 % ändern. Da sich dieser Wert, direkt auf die Genauigkeit
der Messung auswirkt, muss er unbedingt berücksichtigt werden.
Bereits bei der Herstellung kann eine Anpassung der Masseauflagen auf den späteren Einsatzort
erfolgen. Alternativ hierzu, oder bei Einsatz an mehreren Orten, erfolgt der Abgleich auf „Norm-g =
9,80665 m/s2“.
Dann muss jeweils bei der Messung eine Korrektur nach folgender Formel durchgeführt werden:
wahrer Druck = Nominalwert ⋅
g − Einsatzort
Norm − g
Beispiel:
Lokaler Schwerewert bei der Herstellung:
Lokaler Schwerewert am Einsatzort:
9,806650 m/s2
9,811053 m/s2
Nominal-Druck: 100 bar
Wahrer Druck:
p = pNominal
glokal
9,81105
= 100 bar
= 100,0449 bar
g Norm
9,80665
Ohne Korrektur würde um 0,05 % „falsch“ gemessen werden.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
33
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
2.3.2 Temperatur (Kolben-Zylinder)
.
Die effektive Querschnittsfläche des Kolben-Zylinder-Systems ist abhängig von der Temperatur.
Der Einfluss ist abhängig vom verwendeten Material und wird beschrieben durch den
Temperaturkoeffizient (TK).
Bei Abweichungen von den Referenzbedingungen (typischerweise 20°C), muss nach folgender
Formel korrigiert werden:
wahrer Druck = Nominalwert ⋅
(1 + (t
Einsatz
1
− tRe ferenz ) ⋅ TK )
Beispiel:
Referenztemperatur: 20°C
Temperatur bei Einsatz: 23°C
TK: 0,0022%
wahrer Druck = 100 bar ⋅
1
= 99,99340 bar
1 + (23 − 20) ⋅ 2,2− 5
(
)
Ohne Korrektur würde um 0,007 % „falsch“ gemessen werden.
2.3.3 Umgebungsbedingungen
.
Die Einflüsse der Umgebungsbedingungen
Luftdruck
Raumtemperatur
Luftfeuchte
sollten immer berücksichtigt werden, wenn höchste Genauigkeit gefordert ist.
Schwankungen der Umgebungsbedingungen verändern die Luftdichte.
Die Luftdichte beeinflusst den Druckwert über den Masseauftrieb:
Luftdichte ⎞
⎛
Masse = Nominalmasse ⋅ ⎜1 −
⎟
⎝ Massendichte ⎠
Die Luftdichte ist typischerweise 1,2 kg/m3
Die Dichte der Massen (nichtmagnetischer Stahl): 7900 kg/m3
Aus einer Schwankung der Luftdichte um 5% ergibt sich eine zusätzliche Messunsicherheit von ca.
0,001%.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
34
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
2.3.4 Druckabhängigkeit der Querschnittsfläche
.
Bei höheren Drücken ändert sich die effektive Querschnittsfläche durch die Druckbelastung.
Der Zusammenhang zwischen Querschnitt und anstehendem Druck ist in erster Näherung linear und
wird durch den Druckausdehnungskoeffizienten (λ) beschrieben.
wahrer Druck =
Nominaldruck
1 + λ ⋅ Nominaldruck
Beispiel:
Messpunkt: 1000 bar
System mit Druckausdehnungskoeffizient: 10 –7 1/bar:
wahrer Druck =
1000
bar = 999,90 bar
1 + 1 ⋅ 10− 7 ⋅ 1000
Ohne Korrektur würde um 0,01 % „falsch“ gemessen werden.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
35
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
2.4 Anordnung der Bedienelemente
.
Draufsicht
Öl-Vorratsbehälter
mit Absperrventil
Anschluss
Kolben-ZylinderSystem
Absperrventil für
Prüfanschluss
Anschluss
Prüfling
Aufbewahrungs-möglichkeit für
Scheiben-Gewichte
Spindelpumpe
Libelle
Drehkreuz mit
Federdruckstück,
abnehmbar
Frontansicht
Kolben-ZylinderSystem
Seitenansicht
drehbare Füße
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
36
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
3. Inbetriebnahme und Betrieb
.
3.1 Vorbereitung
.
3.1.1 Aufstellung des Gerätes
.
Das Kolbenmanometer auf einer festen Unterlage aufstellen. Ein unsicherer Stand oder
Vibrationen beeinflussen die Messung und sollten vermieden werden.
Ist kein klimatisierter Raum vorhanden, sollte das Gerät zumindest nicht in der Nähe von Heizung
oder Fenster stehen, um Zugerscheinungen oder Wärmeströmungen zu minimieren.
Die Libelle zeigt die Ausrichtung des Gerätes an. Eine grobe Ausrichtung kann bereits jetzt ohne
Kolben-Zylinder-System erfolgen. Über die drehbaren Füße wird das Gerät in die Waagrechte
gestellt.
Das Drehkreuz mit Griffen auf die Spindelpumpe aufstecken. Hierbei ist darauf zu achten, dass das
Federdruckstück in die Drehkreuzhülse einrastet.
Entfernen sie die Blindstopfen aus den beiden Druckanschlüssen.
3.1.2 Befüllen des Systems mit Betriebsflüssigkeit (Erst-Inbetriebnahme)
.
Als Betriebsflüssigkeit ist für die LDW 1000 ausschließlich das mitgelieferte
Spezialöl CPB5000-FLUID geeignet.
Andere Druckübertragungsmedien auf Anfrage.
Befüllen Sie das Kolbenmanometer wie folgt mit der Betriebsflüssigkeit:
Drehen Sie die Spindelpumpe vollständig in Uhrzeigerlaufrichtung ein.
Öffnen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter und drehen Sie es vollständig heraus, nehmen
Sie den Vorratsbehälter-Deckel ab.
Füllen Sie die Betriebsflüssigkeit vorsichtig und langsam abwechselnd in beide Druckanschlüsse
ein. Sie können dabei beobachten, wie die Betriebsflüssigkeit in den Vorratsbehälter austritt. Füllen
Sie über die Druckanschlüsse so lange Flüssigkeit ein, bis der Vorratsbehälter zu ½ bis ¾ gefüllt
ist.
Setzen Sie den Vorratsbehälter-Deckel wieder auf und montieren Sie wieder das Absperrventil.
Lassen Sie das Ventil jedoch noch geöffnet!
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
37
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
3.1.3 Einbau des Kolben-Zylinder-Systems
.
Je nach zu prüfendem Gerät, ist das entsprechende Kolben-Zylinder-System einzusetzen. Hier
wird die vergleichbare oder jeweils nächst höhere Abstufung gewählt.
Beispiel:
Kalibrierung eines 600 bar Federmanometers Î 600 bar Kolben-Zylinder-System
Kalibrierung eines 160 bar Federmanometers Î 250 bar Kolben-Zylinder-System
Vor Lösen des Verschlussstopfens im Basement, den drucklosen Zustand des
Systems (Absperrventil am Vorratsbehälter öffnen) sicherstellen.
Das Kolben-Zylinder-System wird vertikal in den linken Druckanschluss eingesetzt und mit einem
Gabelschlüssel mit SW 32 fest angezogen. Eine O-Ring-Dichtung ist bereits vorhanden. Sie
benötigen kein zusätzliches Dichtmaterial.
Prüfen Sie die O-Ring-Dichtung im Druckanschluss auf richtigen Sitz und
Verschleiß, gegebenenfalls austauschen. (siehe Kapitel 8. Zubehör)
Zum exakten Ausrichten des Gerätes kann jetzt die Libelle aus der Basisplatte herausgenommen
werden und auf die Oberseite des eingespannten Kolben-Zylinder-Systems aufgelegt werden.
Hierdurch ist die genaueste Referenzierung zum Kolben-Zylinder-System gegeben.
Libelle
auflegen
3.
O-Ring
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
1.
2.
2.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
38
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
3.1.4 Anschluss des Prüflings
.
Das zu überprüfende Gerät wird in den Schnellverschluss mit Rändelmutter eingesetzt und kann
orientiert werden. Ein handfestes Anziehen reicht zum sicheren Abdichten aus.
Um Geräte mit rückseitigem Anschluss zu kalibrieren, ist als Zubehör (siehe Punkt 8) ein
Winkelanschlussstück erhältlich.
Die O-Ring-Dichtung im Prüflinganschluss auf richtigen Sitz und Verschleiß
überprüfen. Gegebenenfalls austauschen.
Es ist darauf zu achten, dass jedes Gerät, das angeschlossen wird, im Inneren
sauber ist.
Standardmäßig ist der Schnellverschluss mit Gewindeeinsatz G1/2 ausgestattet.
Bei Kalibrierung von Geräten mit anderen Anschlussgewinden, können die
Gewindeeinsätze entsprechend ausgetauscht werden (siehe Zubehör „Adapterset“)
Rändelmutter
O-Ring 8 x 2
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
3.1.5 Entlüftung des Systems
.
Nach dem Befüllen des Systems mit Betriebsflüssigkeit und nach dem Aufspannen von KolbenZylinder-System und Prüfling können sich Lufteinschlüsse im System befinden. Das System kann vor
dem Beginn der Kalibrierung durch folgende Vorgehensweise entlüftet werden:
Der Vorratsbehälter-Deckel muss wieder aufgesetzt und das Tank-Absperrventil wieder montiert
sein.
Kolben-Zylinder-System und Prüfling müssen aufgespannt sein und der komplette Massensatz auf
das Kolben-Zylinder-System aufgelegt sein.
1) Schließen Sie das Absperrventil für Prüfanschluss (2) durch Drehen in Uhrzeigerrichtung.
2) Öffnen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter (3).
3) Drehen Sie das Spindelrad (1) entgegen der Uhrzeigerrichtung vollständig heraus.
Medium wird aus dem Vorratsbehälter in den Zylinder der Pumpe gesaugt.
4) Schließen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter (3).
5) Öffnen Sie das Absperrventil für Prüfanschluss (2) durch Drehen entgegen der Uhrzeigerrichtung
(es reicht weniger als eine Umdrehung).
6) Drehen Sie das Spindelrad (1) in Uhrzeigerrichtung ein, bis der Prüfling einen Druckwert von
ca. 50 bis 100 bar anzeigt.
Wenn das angeschlossene Messgerät noch nicht ausreichend gefüllt ist bzw. der
gewünschte Druck noch nicht erreicht wurde, wiederholen Sie die Schritte 1) bis 6) so
lange, bis der Prüfling einen Druckwert von ca. 50 bis 100 bar anzeigt.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
39
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
7) Mit der Spindelpumpe (1) den Druck bis knapp unter den Messbereichsendwert des KolbenZylinder-Systems bzw. des Prüflings (kleinerer Druckbereich ist entscheidend) weiter erhöhen.
Wichtig: Das Kolben-Zylinder-System muss hierbei in seiner unteren Position
bleiben, also noch nicht in den Schwebezustand gehen.
8) Öffnen Sie das Ventil am Vorratsbehälter (3), vorhandene Lufteinschlüsse entweichen in den
Tank.
Wiederholen Sie die Schritte 1) bis 8) noch einige Male, um sämtliche Lufteinschlüsse zu
entfernen.
Das Gerät ist nun einsatzbereit.
(4)
(5)
(3)
(2)
(1)
(1) Drehkreuz
(2) Absperrventil Prüfanschluss
(3) Absperrventil am Vorratsbehälter
(4) Prüfling
(5) Kolben-Zylinder-System
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
40
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
3.2 Betrieb
.
3.2.1 Masseauflagen
.
Setzen Sie zunächst die Glocke auf das Kolben-Zylinder-System.
Je nach angestrebtem Druckwert, die entsprechenden Masseauflagen auf die Glocke stapeln.
Typischerweise beginnend mit dem größten Gewicht, um einen möglichst tiefen Schwerpunkt zu
erhalten.
Jede Komponente ist mit einer fortlaufenden Nummer gekennzeichnet. Im Kalibrierschein ist zu
jeder Nummer der resultierende Druck unter Referenzbedingungen aufgeführt.
Beispiel-Tabelle aus einem Kalibrierschein Seite 2:
Druckwerte der Gewichtsstücke / Pressure values of masses
Nr.
no.
wahre Masse
true mass
in kg
Masse / weight piece
1262
1
2
3
4
5
6
0,08160
0,81560
0,05097
1,01954
1,01954
1,01954
1,01954
Druckwert
für System
pressure value
for system
in bar
0,4002
3,9998
0,2499
5,0000
5,0000
5,0000
5,0000
Masse / weight piece
7
1,01954
5,0000
Masse / weight piece
8
1,01954
5,0000
Masse / weight piece
9
1,01954
5,0000
Masse / weight piece
10
1,01953
5,0000
Masse / weight piece
11
1,01952
4,9999
Masse / weight piece
12
0,50976
2,5000
Masse / weight piece
13
0,20391
1,0000
Masse / weight piece
14
0,20391
1,0000
Masse / weight piece
15
0,12234
0,6000
Masse / weight piece
16
0,10196
0,5000
Masse / weight piece
17
0,07137
0,3500
Masse / weight piece
18
0,05098
0,2500
Bezeichnung des
Gewichtsstückes
type of weight piece
Kolben / piston
Glocke / bell
Teller / plate
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Beispiel:
Massenscheibe Nr. 5 erzeugt mit ihrem Gewicht von
1,01954 kg einen Druck von 5,0000 bar unter Referenzbedingungen (Umgebungstemperatur 20°C, Luftdruck
1013 mbar, relative Luftfeuchte 40 %)
Der sich einstellende Druck entspricht dann der Summe aus der Grundlast (Kolben), Glocke sowie
Masseringe.
Zur Verringerung des Startwertes, kann statt der Glocke (Nr. 1), der Masseteller (Nr. 2) als
Grundauflage eingesetzt werden
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
41
Kolbenmanometer
LDW 1000
.
Masseauflage mit Glocke
D
.
.
Masseauflage mit Teller
..
Massen
glockenförmiger
Gewichtsträger (Nr. 1)
Masseteller (Nr. 2)
Kolben-ZylinderSystem
Markierungslinie für
Schwebezustand
3.2.2 Druckwert anfahren
.
Es empfiehlt sich, die Spindelpumpe zu Beginn der Messwertaufnahme komplett herauszudrehen
(im Gegen-Uhrzeigersinn) um genügend Volumen für die Messungen bereit zu stellen. Während
dieses Vorgangs ist das Absperrventil am Prüfanschluss (2) zu schließen und das Absperrventil
am Vorratsbehälter (3) zu öffnen.
Danach Absperrventil am Vorratsbehälter (3) schließen und Absperrventil am Prüfanschluss (2)
öffnen.
Zum Erhöhen des Prüfdruckes drehen Sie das Drehkreuz (1) in Uhrzeigerrichtung.
Wird nach dem vollständigen Eindrehen der Spindel im Uhrzeigersinn kein
Druckanstieg erreicht, so ist das angeschlossene Prüfvolumen noch nicht ausreichend
gefüllt und es muss weitere Betriebsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den
Prüfling gebracht werden. Hierzu ist wie folgt vorzugehen:
1) Schließen Sie das Absperrventil für Prüfanschluss (2) durch Drehen in Uhrzeigerrichtung.
2) Öffnen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter (3).
3) Drehen Sie das Spindelrad (1) entgegen der Uhrzeigerrichtung vollständig heraus.
Medium wird aus dem Vorratsbehälter in den Zylinder der Pumpe gesaugt.
4) Schließen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter (3).
5) Öffnen Sie das Absperrventil für Prüfanschluss (2) durch Drehen entgegen der Uhrzeigerrichtung
(es reicht weniger als eine Umdrehung).
6) Drehen Sie das Spindelrad (1) in Uhrzeigerrichtung ein, bis der Prüfling einen Druckwert von
ca. 10 bis 50 bar (abhängig vom jeweiligen Messbereich) anzeigt.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
42
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
Wenn das angeschlossene Messgerät noch nicht ausreichend gefüllt ist bzw. der
gewünschte Druck noch nicht erreicht wurde, wiederholen Sie die Schritte 1) bis 6) so
lange, bis der Prüfling einen entsprechenden Druckwert anzeigt.
(4)
(5)
(3)
(2)
(1)
(1) Drehkreuz
(2) Absperrventil Prüfanschluss
(3) Absperrventil am Vorratsbehälter
(4) Prüfling
(5) Kolben-Zylinder-System
3.2.3 Druck stabil
.
So lange Druck einlassen, bis sich das System im Gleichgewichtszustand befindet.
Der Glockenunterrand muss in diesem Fall an der Markierungslinie des Kolben-Zylinder-Systems
anliegen.
Glockenunterrand
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
Markierungslinie für
Schwebezustand
43
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
Kurz vor dem Schwebezustand steigt das System rasch an. Es empfiehlt sich
daher, die Spindel nur langsam und gleichmäßig im Uhrzeigersinn zu drehen.
Zur Minimierung von Reibungskräften wird das System an den Masseauflagen vorsichtig
angestoßen und in eine Drehbewegung versetzt.
Das System darf niemals in Rotation versetzt werden, wenn sich der Kolben am
oberen oder unteren Anschlag befindet.
Der Kolben und damit auch der Prüfdruck stehen nun mehrere Minuten stabil.
3.2.4 Nächste Druckstufe
.
Zur Einstellung des nächst höheren Druckes, wiederholen sie die vorherigen Punkte 3.2.1 bis 3.2.3
3.2.5 Druck entlasten
.
Die Spindelpumpe im Gegen-Uhrzeigersinn drehen, um das System zu entlasten.
Befindet sich der Druck in der Nähe der nächsten Prüfstufe, kann die Feineinstellung über das
Spindelrad vorgenommen werden.
Für schnellere Druckentlastung oder zur kompletten Entlüftung kann auch das Absperrventil am
Vorratsbehälter vorsichtig geöffnet werden.
Achtung: Der Kolben darf hierbei nicht in der Schwebe sein!
Vorsicht:
Der Kolben sinkt kurz vor dem Gleichgewichtszustand recht schnell ab.
3.3 Abbau
.
Nach Aufnahme aller Druckpunkte, das Absperrventil am Vorratsbehälter öffnen.
Jetzt kann der Prüfling vom Schnellspanner und bei Bedarf auch das Kolben-Zylinder-System vom
Druckanschluss abgenommen werden. Das Kolben-Zylinder-System sollte im Schutzbehälter
verstaut werden.
Demontieren sie den Prüfling oder das Kolben-Zylinder-System erst, wenn der
Druck im Kolbenmanometer vollständig abgebaut ist.
Verschließen sie die beiden Druckanschlüsse wieder mit den Blindstopfen.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
44
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
Zum Abnehmen des Drehkreuzes von der Spindelpumpe ist das Federdruckstück mit Hilfe eines
kleinen Schraubendrehers oder Kugelschreibers nach unten zu drücken. Jetzt kann das Drehkreuz
nach vorne abgezogen werden.
Federdruckstück
Für den Transport des Gerätes sollte die Betriebsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter z.B. mit einer
geeigneten Spritze abgesaugt werden (siehe hierzu auch Abschnitt 5.3 Hydrauliköl entfernen).
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
45
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
4. Maßnahmen bei Störungen
.
Können Störungen mit der Hilfe der Betriebsanleitung nicht beseitigt werden, ist
das Gerät unverzüglich außer Betrieb zu setzen und der Hersteller ist zu
kontaktieren.
Reparaturen dürfen nur vom Hersteller durchgeführt werden. Eingriffe und
Änderungen am Gerät durch den Betreiber sind unzulässig.
Bei Störungen, die auf Defekte an der hydraulischen Ausrüstung zurückzuführen sind, muss das
Bedienpersonal unverzüglich die Vorgesetzten informieren und qualifiziertes sowie autorisiertes
Fachpersonal für Instandhaltung hinzuziehen.
Tabelle: Fehlerbeschreibung und Maßnahmen
.
Fehlerart
Maßnahmen
I. Kein Druckaufbau möglich / Leckage im
System
Absperrventil am Vorratsbehälter richtig
verschließen.
Überprüfen Sie, ob die Dichtungen in den
Druckanschlüssen in einwandfreiem
Zustand sind und korrekt eingelegt sind.
II. Kein Druckaufbau möglich bzw.
Messbereichsendwert nicht erreichbar
Nach dem Aufspannen von KolbenZylinder-System und Prüfling können sich
Lufteinschlüsse im System befinden.
Achtung: Das System sollte vor dem
Beginn der Kalibrierung entlüftet werden.
Hierbei ist wie unter Pkt. 3.1.5
beschrieben vorzugehen.
Danach Druck neu aufbauen
Wird nach dem vollständigen Eindrehen
der Spindel im Uhrzeigersinn kein Druckanstieg erreicht, so ist das angeschlossene Prüfvolumen noch nicht ausreichend
gefüllt und es muss weitere Betriebsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den
Prüfling gebracht werden. Hierbei ist wie
unter Pkt. 3.2.2 beschrieben vorzugehen.
III. Langsames Absinken des Kolbens im
Schwebezustand
Leckage im System, siehe Punkt I.
Nach dem Aufspannen von KolbenZylinder-System und Prüfling können sich
Lufteinschlüsse im System befinden,
siehe Punkt II.
Danach Druck neu aufbauen
IV. Kolben dreht nicht oder reagiert
unempfindlich
Achtung: Dreht sich der Kolben nicht
leichtgängig oder „quietscht“, keinesfalls
unter Gewalteinwirkung drehen.
Ansonsten entstehen bleibende Schäden,
die die Messeigenschaften stark
beeinflussen.
Kolben muss gereinigt werden (siehe
Abschnitt 5.1.1)
Weitere Hilfe erhalten Sie durch DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
46
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
5. Pflege und Wartung
.
5.1 Reinigung
.
5.1.1 Kolben-Zylinder-System
.
Je nach Einsatz empfiehlt es sich, das Kolben-Zylinder-System bei Bedarf zu reinigen. Anzeichen
hierfür sind schlechte Sensitivität oder kurze freie Drehdauer.
Dazu wird das Kolben-Zylinder-System vom Druckanschluss entfernt und unter Beachtung folgender
Hinweise zerlegt.
5.1.1.1 Aufbau des Kolben-Zylinder-Systems
.
Kolben
Rändelmutter
Überwurfmutter
Zylinder
Gehäuse
5.1.1.2 Zerlegen des Kolben-Zylinder-Systems
.
Die Rändelmutter vollständig lösen
Der Kolben kann jetzt langsam und vorsichtig, senkrecht nach oben aus dem Zylinder gezogen
werden. Dazu am besten die komplette Einheit auf einer Tischplatte abstellen und ruhig halten.
Die Überwurfmutter abschrauben
Der Zylinder kann aus dem Gehäuse entnommen werden
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
47
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
5.1.1.3 Reinigen des Kolben-Zylinder-Systems
.
Zur Reinigung der Einzelteile gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Die Empfehlung ist, die Teile mit einem mit Alkohol (z.B. Spiritus) getränkten, staubfreien, fusselfreien
und weichen Tuch abzuwischen bzw. durch den Zylinder durchzuziehen. Danach mit einem
trockenen, staubfreien, fusselfreien und weichen Tuch gut abtrocknen.
Wir empfehlen hierfür die Verwendung des im Zubehör erhältlichen Reinigungs-Sets für KolbenZylinder-Systeme (siehe Abschnitt 8. Zubehör). Hierin ist eine detaillierte Reinigungsanleitung
enthalten.
Der gereinigte Kolben darf niemals mit bloßen Händen berührt werden. Das
natürliche Hautfett kann zum Verkleben des Kolben-Zylinder-Systems führen.
5.1.1.4 Zusammenbau des Kolben-Zylinder-Systems
.
Die Teile in umgekehrter Reihenfolge wieder zusammensetzen.
Den Zylinder in das Gehäuse stecken (schräge Kante nach unten)
Die Überwurfmutter aufschrauben
Das System senkrecht auf die Tischplatte stellen und den Kolben vorsichtig von oben einführen.
Er sollte aufgrund seines Eigengewichtes in den Zylinder „fallen“
Die Rändelmutter wieder anziehen
Der Kolben darf niemals gewaltsam in den Zylinder gedrückt werden, da er
sonst beschädigt wird.
Das System ist wieder einsatzbereit.
5.1.2 Massensatz
.
Die Massen sollten nur mit Handschuhen angefasst werden.
Sind trotzdem Fingerabdrücke oder andere Verschmutzungen an den Masseauflagen, können
diese mit reinem Alkohol (Spiritus) entfernt werden.
5.2 Verschleißteile
.
Die O-Ringe in den Druckanschlüssen für Kolben-Zylinder-System und Prüfling unterliegen einem
Verschleiß. Beide O-Ringe sind vor jeder Kalibrierung auf korrekten Sitz und Verschleiß zu prüfen. Die
O-Ringe sind ggf. in regelmäßigen Zeitabständen oder bei Bedarf auszutauschen (siehe Zubehör Pkt.
8).
Wichtig: Es dürfen nur Original-Dichtungen verwendet werden. Dichtungen
abweichender Maße oder Werkstoffe bzw. Materialhärten können zu
Beschädigungen am Gerät und am Prüfling führen und stellen eine Gefahr für
den Bediener dar.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
48
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
5.3 Austausch des Hydrauliköls
.
Das Hydrauliköl sollte bei sichtbarer Verunreinigung ausgetauscht werden.
Hydrauliköl entfernen
Entfernen Sie sowohl das Kolben-Zylinder-System als auch den Prüfling von den
Druckanschlüssen
Öffnen Sie das Absperrventil am Vorratsbehälter, schrauben Sie es vollständig heraus.
Nehmen Sie den transparenten Behälterdeckel ab.
Saugen Sie die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter z.B. mit einer geeigneten Spritze ab.
Kleine Restölmengen können bei geschlossenem Absperrventil am Vorratsbehälter durch
langsames Eindrehen der Spindelpumpe zusätzlich an den Druckanschlüssen abgesaugt werden.
Geringe Restölmengen können in der Spindelpumpe zurückbleiben.
Bei starker Verschmutzung des Hydrauliköls ist ggf. eine Komplettreinigung aller
medienberührten Einzelkomponenten des Basements im demontierten Zustand zu
empfehlen. Dieser Eingriff darf nur vom Hersteller durchgeführt werden.
Die Altölentsorgung muss gemäß den gesetzlichen Bestimmungen erfolgen.
Zum Wiederbefüllen und Entlüften des Systems gehen Sie wie unter Kapitel 3.1.2 bis 3.1.5
beschrieben vor.
5.4 Rekalibrierung
.
Die empfohlene Rekalibrierungsdauer beträgt: 5 Jahre
Hierbei handelt es sich um eine Empfehlung des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD).
Voraussetzung für dieses Intervall ist ein sorgsamer Umgang mit System und Massen.
Sollten diese, bedingt durch rauhen Einsatz, Verschmutzungen oder Beschädigungen aufweisen,
empfiehlt sich eine Verkürzung des Intervalls auf ca. drei Jahre.
Das Kolbenmanometer sollte sofort überholt und neu kalibriert werden, wenn:
Die Laufeigenschaften des Kolbens sich verschlechtern (Drehdauer, Sinkrate, Sensitivität)
Die Gewichte beschädigt sind oder korrodieren
Zur Rekalibrierung oder bei Fragen hinsichtlich des optimalen Rekalibrierungszyklus steht das DKDLabor gerne zur Verfügung:
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH
Kunden-Service
Bahnhofstr. 33
72138 Kirchentellinsfurt
Tel: 07121-90920-0
Fax: 07121-90920-99
E-Mail: DT-Info@Leitenberger.de
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
49
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
6. Technische Daten
.
Typ LDW 1000
1)
Erforderliche Massen
bar
kg
Kleinster Step
bar
2)
Nominale Kolbenquerschnittsfläche
cm²
Messbereich
0,2 … 60
1 … 250
2 … 600
2 … 1000
30
25
30
50
0,1
0,5
1
1
0,5
0,1
0,05
0,05
2,9 … 1000
14,5 … 5000
29 … 10000
29 … 15000
34
34
34
50
psi
kg
1)
Kleinster Step
psi
2)
2
10
20
20
Nominale Kolbenquerschnittsfläche
cm²
0,5
0,1
0,05
0,05
% v. Messwert
0,025
Druckübertragungsmedium
hydraulisch
Ölvorratsbehälter
cm³
Spezialöl (0,5 Liter im Lieferumfang enthalten), andere Medien
auf Anfrage
110
Messbereich
Erforderliche Massen
Genauigkeit
3)
4)
Anschluss Kolben-Zylinder-System
G 1/2 B Außengewinde
Prüflinganschluss
Schnellanschluss G 1/2 B Innengewinde standardmäßig,
freilaufend, wechselbar, andere Gewindeeinsätze siehe Zubehör
Werkstoff
„ Kolben
Wolfram Carbid
„ Zylinder
Wolfram Carbid
„ Massensatz
CrNi-Stahl 1.4305 / Aluminium, nicht-magnetisch
Spindelpumpe
„ Hubvolumen pro Umdrehung
cm³
ca. 0,1
„ Hubvolumen gesamt
cm³
ca. 3,9
„ Kraftaufwand bei 250 bar
Nm
2,0
„ Kraftaufwand bei 500 bar
Nm
4,0
„ Kraftaufwand bei 1000 bar
Nm
8,0
Betriebstemperatur
°C
18 … 28
Gewicht
1)
2)
3)
4)
„ Basement (ohne Massenscheiben)
kg
11,7
„ Kolben-Zylinder-System
kg
1,5
„ BAR Grundmassensatz inkl. Glocke
kg
30,8
„ BAR Erweiterungsmassensatz inkl.
Tragekoffer (nur für 1000 bar)
„ PSI Grundmassensatz inkl. Glocke
kg
24,0
kg
37,0
„ PSI Erweiterungsmassensatz inkl.
Tragekoffer (nur für 15000 psi)
Abmessungen
kg
21,5
„ Basement
mm
365 (B) x 483 (T) x 294 (H), Details siehe technische Zeichnung
„ Tragekoffer für
Erweiterungsmassensatz
Kalibrierung
mm
215 (B) x 310 (T) x 310 (H)
Werkskalibrierschein (optional: DKD-Kalibrierschein)
Der Startwert entspricht dem durch den Kolben (aufgrund seines Eigengewichtes) erzeugten Druckwert
Der kleinste Druckänderungswert, der aufgrund des Standardmassensatzes erreicht wird. Zur Reduzierung ist optional ein Feinmassensatz erhältlich.
Die Genauigkeit wird ab 10% des Messbereiches auf den Messwert bezogen. Im unteren Bereich gilt ein Festfehler, bezogen auf 10% des Bereiches
Messunsicherheit bei Referenzbedingungen (Umgebungstemperatur 20°C, Luftdruck 1013 mbar, relative Luftfeuchte 40 %). Bei Einsatz ohne CalibratorUnit
müssen ggf. Korrekturen angebracht werden.
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
50
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
Abmessungen
Standard-Lieferumfang
„ Basement mit Staubschutzhaube
„ Spindelpumpe zum Druckaufbau / Feineinstellung
„ Schnellanschluss für Prüflinge
„ Kolben-Zylinder-System mit Glocke
„ Grundmassensatz auf Basement
„ Erweiterungsmassensatz im Tragekoffer
(nur für Messbereiche 1000 bar bzw. 15000 psi)
„ Massensatz gefertigt auf Norm-Fallbeschleunigung
von 9,80665 m/s²
„ Spezialöl (0,5 Liter)
„ Betriebsanleitung in deutscher und englischer Sprache
„ Werkskalibrierschein
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
51
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
7. Gewichtstabellen
.
Die folgenden Tabellen zeigen für die jeweiligen Messbereiche die Anzahl der Massestücke innerhalb
eines Massensatzes mit ihren nominalen Massewerten und den daraus resultierenden Nenndrücken.
Sollten Sie das Gerät nicht unter Referenzbedingungen einsetzen (Umgebungstemperatur 20°C,
Luftdruck 1013 mbar, relative Luftfeuchte 40 %), sind die Korrekturen gemäß Punkt 2.3 zu
berücksichtigen.
7.1 Messbereiche in BAR
bar
Kolben
Glocke
1
0,2
1
1
1,6
Kolbenteller
1
0,1
Anzahl
bar
Nenndruck
je Stück
2 … 1000
Nenndruck
je Stück
Anzahl
Anzahl
bar
2 … 600
Nenndruck
je Stück
1 … 250
Nenndruck
je Stück
0,2 … 60
Anzahl
Messbereich [bar]
.
bar
1
1
2
1
2
1
8
1
16
1
16
1
0,5
1
1
1
1
Massen zu 4 kg
6
8
5
40
6
80
11
80
Massen zu 2 kg
2
4
2
20
2
40
2
40
Massen zu 1 kg
1
2
1
10
1
20
1
20
Massen zu 0,5 kg
1
1
1
5
1
10
1
10
Massen zu 0,2 kg
1
0,4
1
2
1
4
1
4
Massen zu 0,1 kg
1
0,2
1
1
1
2
1
2
Massen zu 0,05 kg
1
0,1
1
0,5
1
1
1
1
7.2 Messbereiche in PSI
psi
Anzahl
psi
Nenndruck
je Stück
29 … 15000
Nenndruck
je Stück
Anzahl
Anzahl
psi
29 … 10000
Nenndruck
je Stück
14,5 … 5000
Nenndruck
je Stück
2,9 … 1000
Anzahl
Messbereich [psi]
.
psi
Kolben
Glocke
1
2,9
1
14,5
1
29
1
29
1
23,1
1
115,5
1
231
1
231
Kolbenteller
1
1,1
1
5,5
1
11
1
11
Massen zu 3,5 kg
9
100
9
500
9
1000
14
1000
Massen zu 1,4 kg
1
40
1
200
1
400
1
400
Massen zu 1 kg
1
30
1
150
1
300
1
300
Massen zu 0,7 kg
2
20
2
100
2
200
2
200
Massen zu 0,35 kg
Massen zu 0,175
kg
1
10
1
50
1
100
1
100
1
5
1
25
1
50
1
50
Massen zu 0,14 kg
1
4
1
20
1
40
1
40
Massen zu 0,07 kg
1
2
1
10
1
20
1
20
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
52
Kolbenmanometer
LDW 1000
D
8. Zubehör
.
Intelligentes Kalibrier-Modul IKM
Kompakter Rechner für den Einsatz mit einem Kolbenmanometer.
Das Intelligente Kalibrier-Modul IKM bestimmt die für den gewünschten
Druck erforderlichen Masseauflagen. Optional werden kritische
Umgebungsparameter erfasst und korrigiert sowie Druckmessumformer mit Hilfsenergie versorgt und deren Sensorsignal erfasst.
Technische Daten nach Datenblatt IKM.
Folgende Ausführungen sind erhältlich:
Bezeichnung / Ausführung
IKM Basisversion
IKM Metrology-Extension
Bestell-Nr.
CPB5000-KM-UB
1)
IKM Transmitter-Extension 2)
CPB5000-KM-ME
CPB5000-KM-TE
1) beinhaltet Sensoren für Kolbentemperatur (Messung direkt am System) und Umgebungsbedingungen (Temperatur,
Luftdruck, Feuchte)
2) Messfunktion für analoge Druckmessumformer inkl. Spannungsversorgung DC 24 V
Weiteres Zubehör
Bezeichnung / Ausführung
Bestell-Nr.
Feinmassensatz (1 mg bis 50 g), Klasse F1
CPB5000-FGS
Aufnahme für Prüflinganschluss für Geräte bis NG 250
11279614
Adapterset für Schnellspannverschluss im Etui mit Gewindeeinsätzen G 1/4, G 3/8, 1/2
NPT, 1/4 NPT und M20 x 1,5 zur Aufnahme in die Rändelmutter am Prüflinganschluss
LSP-ADAPTER-SET
Adapterset „NPT“ für Schnellspannverschluss im Etui mit Gewindeeinsätzen 1/8 NPT, 1/4
NPT, 3/8 NPT und 1/2 NPT zur Aufnahme in die Rändelmutter am Prüflinganschluss
LSP-ADAPTER-NPT
Winkelanschlussstück 90°, für Prüflinge mit rückseitigem Anschluss
CPB5000-WA90
O-Ring-Set bestehend aus jeweils 10 Stück Ersatzdichtungen für die beiden
Druckanschlüsse des LDW 1000
LSP-DOV
Spezialöl für LDW 1000 bis max. 1000 bar, 1 Liter
CPB5000-FLUID
Reinigungsset für Kolben-/Zylinder-Systeme, hydraulisch
12481425
LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0
53
Herstellererklärung
Richtlinie 97/23/EG “Druckgeräterichtlinie (DGRL)”
Wir erklären in alleiniger Verantwortung, dass nachstehend genanntes
Produkt
Typ:
LDW 1000
Beschreibung:
Druckwaage / Kolbenmanometer
gemäß gültigem Datenblatt “LDW 1000" mit der Richtlinie übereinstimmt
und entsprechned geltender guter Ingenieurpraxis ausgelegt und gefertigt
wird.
Declaration of the Manufacturer
Directive 97/23/EG “Pressure Equipment Directive (PED)”
We declare under our sole responibility, that the product
Type:
LDW 1000
Description:
Deadweight Tester / Pressure Balance
according to the actual data sheet “LDW 1000" correspond with the
directive and is designed and produced in accordance with sound
engineering pratice.
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH
Kirchentellinsfurt, GERMANY - 01. September 2008
(Gernot Coulon - Geschäftsführer / C.E.O.)
Notizen / Notes:
Cal • www.druck-temperatur.de • www.LR-Cal.com
DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH • LR-
www.druck-temperatur.de
www.LR-Cal.de
www.Kalibriersysteme.de
www.Kalibrier-Forum.de
www.Leitenberger.de
www.LR-Cal.com
www.Leitenberger.com
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Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

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