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Lernfeld 8 · Prüfung Teil 2

Betriebsparameter, Messen und Datenerfassung

Betriebsparameter messen und bewerten: Manometer, Einheitssignal 4 bis 20 mA, Kennbuchstaben im R&I-Schema, Datenlogger und Trends.

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Darum geht es

Bei der Inbetriebnahme werden Druck, Temperatur, Durchfluss, Füllstand, Drehzahl und elektrische Werte gemessen und mit den Sollwerten aus Datenblättern und Auslegung verglichen. Im R&I-Fließschema kennzeichnen Kennbuchstaben nach DIN EN 62424 jede Messstelle: Der erste Buchstabe nennt die Messgröße (P Druck, T Temperatur, F Durchfluss, L Stand), die folgenden die Verarbeitung (I anzeigen, R registrieren, C regeln, A Alarm). Technische Unterlagen liegen oft auf Englisch vor; wichtige Begriffe wie maximum allowable pressure oder test pressure muss man sicher übersetzen.

Vor Ort zeigen Rohrfedermanometer und Thermometer an, für die Leittechnik wandeln Messumformer die Größe in ein Einheitssignal, meist 4 bis 20 mA. 4 mA steht für den Messbereichsanfang, ein Strom deutlich darunter zeigt einen Fehler im Messkreis. Ein Manometer wählt man so, dass der Betriebsdruck etwa bei der Hälfte bis zwei Dritteln des Endwerts liegt. Die Genauigkeitsklasse gibt die Fehlergrenze in Prozent vom Endwert an; im unteren Skalenbereich ist die relative Abweichung daher groß.

Datenlogger und Prozessvisualisierung zeichnen Messwerte als Trend auf. Daran erkennt man Schwingungen eines Regelkreises, langsames Zusetzen von Filtern oder Temperaturverläufe an Wärmeübertragern. Aus Volumenstrom und Temperaturdifferenz ergibt sich der übertragene Wärmestrom, aus Volumenstrom und Querschnitt die Strömungsgeschwindigkeit, aus Förderstrom und Förderhöhe die hydraulische Leistung einer Pumpe.

Das solltest du dir merken

  • 4 mA ist der Messbereichsanfang, deutlich darunter liegt ein Fehler vor.
  • Betriebsdruck etwa bei der Hälfte bis zwei Dritteln des Manometer-Endwerts.
  • Die Genauigkeitsklasse bezieht sich auf den Endwert, nicht auf den Messwert.
  • Erster Kennbuchstabe ist die Messgröße, die weiteren nennen die Verarbeitung.
  • Eine gleichmäßige Dauerschwingung im Trend deutet auf einen zu scharf eingestellten Regler.

Formeln

Messwert aus dem Einheitssignal
Messwert, gemessener Strom, Messbereichsanfang, Messbereichsendwert
Strömungsgeschwindigkeit
in m/s, Volumenstrom in m³/s, innerer Rohrquerschnitt in m²
Wärmestrom
in kW, Massenstrom in kg/s, spezifische Wärmekapazität in kJ/(kg · K), in K

Typische Fehler in der Prüfung

  • Beim Einheitssignal die 4 mA Nullpunkt nicht abgezogen.
  • Den Volumenstrom in m³/h ohne Umrechnung in m³/s in die Formel eingesetzt.
  • Die Fehlergrenze des Manometers auf den Messwert statt auf den Endwert bezogen.

Tipps aus der Werkstatt

  • Beim Einheitssignal zuerst 4 mA abziehen, durch 16 mA teilen, mit der Messspanne malnehmen und den Messbereichsanfang addieren. Unter 4 mA ist es kein Messwert, sondern ein Fehler im Messkreis. Im R&I-Schema nennt der erste Kennbuchstabe die Messgröße, PI ist also Druck anzeigen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Betriebsparameter, Messen und Datenerfassung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 8 (Übergeben und Inbetriebnehmen von Anlagensystemen); DIN EN 62424. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.