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Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP Page 3 - 28 Operating Instructions Pressure Balance High-Pressure Betriebsanleitung Höchstdruck Kolbenmanometer Seite 29 - 55 Information This symbol provides you with information, notes and tips. Warning! This symbol warns you against actions that can cause injury to people or damage to the instrument.
1. General 1.1 General Instructions In the following chapters detailed information on the CPB 5000-HP deadweight tester / 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 &...
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 CPB 5000-HP always has to be handled with the care required for a 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...
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 CPB 5000-HP is also ideally suited for on-site use as well as service and maintenance purposes.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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. Force essure = Area The key element of the pressure balance is a precision-manufactured piston/cylinder system with a precisely measured cross-sectional surface.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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: ⋅...
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 2.3.4 How the cross-sectional surface responds to pressure 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).
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 2.4 Arrangement of control elements View from above Screwed drain plug for tank Connection for Connection for piston cylinder test specimen system High-pressure Water shut-off valve (HP) level Initial pressure Low-pressure...
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.1.2 Installing the piston cylinder system Before releasing the closure plug in the piston receptacle, ensure that the system (spindle pump turned back completely counter-clockwise, open high- pressure shut-off valve, open low-pressure shut-off valve) is depressurised.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.1.3 Connecting the test specimen Before releasing the closure plug in the test specimen receptacle, ensure that the system (spindle pump turned back completely counter-clockwise, open high-pressure shut-off valve, open low-pressure shut-off valve) is depressurised.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.1.4 Venting the System After the clamping of the piston/cylinder system and the test specimen, air may be trapped in the system again. The system may be vented before beginning with calibration using the following...
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.2 Operation 3.2.1 Weight Pieces 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.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP Weight pieces Piston cylinder system with bell 3.2.2 Approaching the pressure value (increasing pressure) We recommend unscrewing the spindle pump completely when you start to record measurement values, (turning anticlockwise) to allow enough volume for measurements.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.2.3 Pressure stable Continue admitting pressure until the system is in a state of equilibrium. The piston is in the float position. In this case the lower edge of the bell must stay at the position of the marking line of the piston/cylinder system.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.2.5 Approaching the pressure value (decreasing 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.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 3.3 Disassembly After all pressure points have been recorded, ensure that the system is depressurised (see section 3.2.5). Now the test specimen can be unscrewed from the test specimen connection. Do not disconnect the test specimen or the piston cylinder system until the pressure in the pressure balance has been completely released.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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.
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Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP V. Slow lowering of the piston in equilibrium Leak in the system, see fault III. After the clamping of the piston/cylinder system and the test specimen, air may be trapped in the system.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 5. Maintenance and Care 5.1 Cleaning 5.1.1 Piston/Cylinder system The high-pressure design is a special layout for ensuring stable operation in spite of strong forces. This system is self-cleaning and is checked for every calibration. Should the operating characteristics still deteriorate, e.g.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 5.3 Changing the Hydraulic Oil The hydraulic oil should be changed whenever visible contamination is present. 5.3.1 Removing Hydraulic Oil Open the locking screw with the oil filling symbol on top of the basement...
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 6. Specifications Measuring range 25 … 2,500 25 … 4,000 25 … 5,000 Required weights Smallest step Nominal cross-sectional area of the cm² 0.02 0.02 0.02 piston Measuring range 350 … 40,000 350 …...
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Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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.
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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...
Deadweight Tester / Pressure Balance High-Pressure LR-Cal CPB 5000-HP 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.
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Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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 Höchstdruck-Druckwaage CPB5000-HP...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 1. Allgemeines 1.1 Allgemeine Hinweise In den folgenden Kapiteln erhalten Sie nähere Informationen zum Höchstdruck Kolbenmanometer CPB 5000 HP 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 &...
2. Die einwandfreie Funktion und Betriebssicherheit des Gerätes kann nur unter Berücksichtigung der im Kapitel "Aufstellung des Gerätes“ beschriebenen Bedingungen eingehalten werden. 3. Das CPB 5000-HP 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...
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 CPB 5000-HP auch ideal für den Einsatz vor Ort, in der Wartung und im Service geeignet.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 2.2 Grundprinzip Kolbenmanometer Ihr Funktionsprinzip basiert auf der physikalischen Definition des Druckes, als Quotient aus Kraft und Fläche. Kraft Druck = Fläche Herzstück des Kolbenmanometers bildet ein präzisionsgefertigtes Kolben-Zylinder-System mit exakt vermessener Querschnittsfläche.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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: ⋅...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.1.2 Einbau des Kolben-Zylinder-Systems Vor Lösen des Verschlussstopfens in der Kolbenaufnahme, den drucklosen Zustand des Systems (Spindelpumpe im Gegen-Uhrzeigersinn komplett zurückgedreht, Hochdruck-Absperrventil öffnen, Niederdruck-Absperrventil öffnen) sicherstellen. Hinweis: Der Verschlussstopfen dient nur zum Verschließen der Kolbenaufnahme gegen auslaufendes Öl oder eindringende Verschmutzung.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.1.3 Anschluss des Prüflings Vor Lösen des Verschlussstopfens in der Prüflingaufnahme, den drucklosen Zustand des Systems (Spindelpumpe im Gegen-Uhrzeigersinn komplett zurückgedreht, Hochdruck-Absperrventil öffnen, Niederdruck-Absperrventil öffnen) sicherstellen. Hinweis: Der Verschlussstopfen dient nur zum Verschließen der Prüflingaufnahme gegen auslaufendes Öl oder eindringende Verschmutzung.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP Gewindeadapter Rändelmutter Es sind keine zusätzlichen Dichtelemente erforderlich. Die Abdichtung erfolgt rein metallisch über den Dichtkonus. 3.1.4 Entlüftung des Systems Nach dem Aufspannen von Kolben-Zylinder-System und Prüfling können sich weitere Lufteinschlüsse im System befinden. Das System kann vor dem Beginn der Kalibrierung durch folgende Vorgehensweise entlüftet werden:...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.2 Betrieb 3.2.1 Masseauflagen 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.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP Massen Kolben-Zylinder-System mit Glocke 3.2.2 Druckwert anfahren (steigender Druck) 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 Niederdruck- und das Hochdruck- Absperrventil zu öffnen.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.2.3 Druck stabil So lange Druck einlassen, bis sich das System im Gleichgewichtszustand befindet. Der Kolben befindet sich im Schwebezustand. Der Glockenunterrand muss in diesem Fall an der Markierungslinie des Kolben-Zylinder-Systems anliegen. Glockenunterrand Markierungslinien für...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.2.5 Druckwert anfahren (fallender Druck) 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.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 3.3 Abbau Nach Aufnahme aller Druckpunkte, drucklosen Zustand des Systems sicherstellen (siehe hierzu Pkt. 3.2.5) Jetzt kann der Prüfling vom Prüflinganschluss abgeschraubt werden. Demontieren sie den Prüfling oder das Kolben-Zylinder-System erst, wenn der Druck im Kolbenmanometer vollständig abgebaut ist.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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.
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Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP V. Langsames Absinken des Kolbens im Leckage im System, siehe Punkt III. Schwebezustand Nach dem Aufspannen von Kolben- Zylinder-System und Prüfling können sich Lufteinschlüsse im System befinden, siehe Punkt IV. Danach Druck neu aufbauen VI.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 5. Pflege und Wartung 5.1 Reinigung 5.1.1 Kolben-Zylinder-System Das Kolben-Zylinder-System des Höchstdruck Kolbenmanometers besitzt einen speziellen Aufbau, um, trotz der hohen Kräfte, stabile Laufeigenschaften zu gewährleisten. Dieses System ist selbst reinigend und wird bei jeder Rekalibrierung überprüft. Sollten sich trotzdem, z.B.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 5.3 Austausch des Hydrauliköls Das Hydrauliköl sollte bei sichtbarer Verunreinigung ausgetauscht werden. 5.3.1 Hydrauliköl entfernen Verschlussschraube mit Öleinfüllsymbol auf Basement-Oberseite öffnen Öl aus Tank z.B. mit einer geeigneten Spritze absaugen Kleine Restölmengen können zusätzlich bei abgeschraubtem Kolben-Zylinder-System und Prüfling aus den Öffnungen der Kolben- und Prüflingaufnahme abgesaugt werden.
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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.
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Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 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...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 7. Gewichtstabellen Die folgenden Tabellen zeigen für den jeweiligen Messbereich 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...
Höchstdruck Druckwaage / Kolbenmanometer LR-Cal CPB 5000-HP 8. Zubehör Intelligentes Kalibrier-Modul IKM Kompakter Rechner für den Einsatz mit einer Druckwaage / einem Kolbenmanometer. Das IKM bestimmt die für den gewünschten Druck erforderlichen Masseauflagen. Optional werden kritische Umgebungsparameter erfasst und korrigiert sowie Druckmess- umformer mit Hilfsenergie versorgt und deren Sensorsignal erfasst.
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