DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger LDW 1000 Operating Instructions Manual

Deadweight tester / pressure balance
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Druckwaage / Kolbenmanometer
LDW 1000
Deadweight Tester / Pressure Balance LDW 1000
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Questions and answers

Summary of Contents for DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger LDW 1000

  • Page 1 Operating Instructions Betriebsanleitung Deadweight Tester / Pressure Balance Druckwaage / Kolbenmanometer LDW 1000 Deadweight Tester / Pressure Balance LDW 1000...
  • Page 2 Pressure Balance LDW 1000 Operating Instructions Pressure Balance Page 4 - 27 Betriebsanleitung Kolbenmanometer Seite 28 - 53 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.
  • Page 3: Table Of Contents

    Pressure Balance LDW 1000 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 ..........................
  • Page 4: General

    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 &...
  • Page 5: Safety Instructions

    "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.
  • Page 6: Product Description

    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 i d eally suited for on-site use as well as service and maintenance purposes.
  • Page 7: Basic Principle Of The Pressure Balance

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 8: Temperature (Piston/Cylinder)

    Pressure Balance LDW 1000 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: ⋅...
  • Page 9: How The Cross-Sectional Surface Responds To Pressure

    Pressure Balance LDW 1000 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).
  • Page 10: Arrangement Of Control Elements

    Pressure Balance LDW 1000 2.4 Arrangement of control elements View from above Reservoir with Shut-off valve Shut-off valve for Connection for test connection piston/cylinder system Connection for test specimen Storage for weight pieces Spindle pump Water level Removable star handle with spring-...
  • Page 11: Commissioning And Operation

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 12: Installing The Piston/Cylinder System

    Pressure Balance LDW 1000 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...
  • Page 13: Connecting The Test Specimen

    Pressure Balance LDW 1000 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 a available (see ngle connection 90°...
  • Page 14 Pressure Balance LDW 1000 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).
  • Page 15: Operation

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 16: Approaching The Pressure Value

    Pressure Balance LDW 1000 Weight pieces with bell 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.
  • Page 17: Pressure Stable

    Pressure Balance LDW 1000 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. (1) Star handle...
  • Page 18: Next Pressure Level

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 19 Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 20: Troubleshooting Measures

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 21: Maintenance And Care

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 22: Cleaning Of The Piston/Cylinder System

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 23: Changing The Hydraulic Oil

    Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 24: Specifications

    Pressure Balance LDW 1000 6. Specifications Model LDW 1000 Measuring range 0.2 … 60 1 … 250 2 … 600 2 … 1,000 Required weights Smallest step Nominal cross-sectional area of the cm² 0.05 0.05 piston Measuring range 2.9 … 1,000 14.5 …...
  • Page 25 Pressure Balance LDW 1000 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.
  • Page 26: Tables Of Masses

    Pressure Balance LDW 1000 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...
  • Page 27 CPB5000-WA90 Set of O-rings consisting of 10 spare sealings for each pressure connection of the LSP-DOV LDW 1000 Operating fluid for LDW 1000, 1 litre CPB5000-FLUID 12481425 Cleaning set for piston-/cylinder-systems, hydraulic version LR-Cal Operating Instructions Pressure Balance Version 1.0...
  • Page 28 Kolbenmanometer LDW 1000 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...
  • Page 29 Kolbenmanometer LDW 1000 1. Allgemeines ..........................30 1.1 Allgemeine Hinweise ....................... 30 1.2 Sicherheitshinweise ........................31 2. Produktbeschreibung ........................ 32 2.1 Allgemeine Produktinformationen ..................32 2.2 Grundprinzip Kolbenmanometer ..................... 33 2.3 Einflussfaktoren ........................33 2.3.1 Lokale Fallbeschleunigung ....................33 2.3.2 Temperatur (Kolben-Zylinder) .....................
  • Page 30: Allgemeines

    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 &...
  • Page 31: Sicherheitshinweise

    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...
  • Page 32: Produktbeschreibung

    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.
  • Page 33: Grundprinzip Kolbenmanometer

    Kolbenmanometer LDW 1000 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. Zur Kraft-Beaufschlagung des Systems, wird der Kolben mit (kalibrierten) Masseauflagen belastet.
  • Page 34: Temperatur (Kolben-Zylinder)

    Kolbenmanometer LDW 1000 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: ⋅...
  • Page 35: Druckabhängigkeit Der Querschnittsfläche

    Kolbenmanometer LDW 1000 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. Nominaldru wahrer Druck λ...
  • Page 36: Anordnung Der Bedienelemente

    Kolbenmanometer LDW 1000 2.4 Anordnung der Bedienelemente Draufsicht Öl-Vorratsbehälter mit Absperrventil Absperrventil für Anschluss Prüfanschluss Kolben-Zylinder- System Anschluss Prüfling Aufbewahrungs-- möglichkeit für Spindelpumpe Scheiben-Gewichte Libelle Drehkreuz mit Federdruckstück, abnehmbar Frontansicht Kolben-Zylinder- System Seitenansicht drehbare Füße LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0...
  • Page 37: Inbetriebnahme Und Betrieb

    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.
  • Page 38: Einbau Des Kolben-Zylinder-Systems

    Kolbenmanometer LDW 1000 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 600 bar Kolben-Zylinder-System Kalibrierung eines 160 bar Federmanometers 250 bar Kolben-Zylinder-System Vor Lösen des Verschlussstopfens im Basement, den drucklosen Zustand des...
  • Page 39: Anschluss Des Prüflings

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 40 Kolbenmanometer LDW 1000 7) Mit der Spindelpumpe (1) den Druck bis knapp unter den Messbereichsendwert des Kolben- Zylinder-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.
  • Page 41: Betrieb

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 42: Druckwert Anfahren

    Kolbenmanometer LDW 1000 Masseauflage mit Glocke Masseauflage mit Teller Massen glockenförmiger Gewichtsträger (Nr. 1) Masseteller (Nr. 2) Kolben-Zylinder- System 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...
  • Page 43: Druck Stabil

    Kolbenmanometer LDW 1000 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. (1) Drehkreuz (2) Absperrventil Prüfanschluss (3) Absperrventil am Vorratsbehälter...
  • Page 44: Nächste Druckstufe

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 45 Kolbenmanometer LDW 1000 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. Feder- druckstück 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).
  • Page 46: Maßnahmen Bei Störungen

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 47: Pflege Und Wartung

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 48: Reinigen Des Kolben-Zylinder-Systems

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 49: Austausch Des Hydrauliköls

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 50: Technische Daten

    Kolbenmanometer LDW 1000 6. Technische Daten Typ LDW 1000 Messbereich 0,2 … 60 1 … 250 2 … 600 2 … 1000 Erforderliche Massen Kleinster Step Nominale Kolbenquerschnittsfläche cm² 0,05 0,05 Messbereich 2,9 … 1000 14,5 … 5000 29 … 10000 29 …...
  • Page 51 Kolbenmanometer LDW 1000 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...
  • Page 52: Gewichtstabellen

    Kolbenmanometer LDW 1000 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.
  • Page 53: Zubehör

    Winkelanschlussstück 90°, für Prüflinge mit rückseitigem Anschluss CPB5000-WA90 O-Ring-Set bestehend aus jeweils 10 Stück Ersatzdichtungen für die beiden LSP-DOV Druckanschlüsse des LDW 1000 Spezialöl für LDW 1000 bis max. 1000 bar, 1 Liter CPB5000-FLUID 12481425 Reinigungsset für Kolben-/Zylinder-Systeme, hydraulisch LR-Cal Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 1.0...
  • Page 54 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.
  • Page 55: Notizen / Notes

    Notizen / Notes: DRUCK & TEMPERATUR Leitenberger GmbH • LR- • www.druck-temperatur.de • www.LR-Cal.com...
  • Page 56 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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