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Operating Instructions
Betriebsanleitung
Pressure Balance GB
Kolbenmanometer D
CPB 5000
Pressure Balance CPB 5000
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Pressure Balance GB
CPB 5000
Operating Instructions Pressure Balance Page 4 - 39 GB
Betriebsanleitung Kolbenmanometer Seite 40 - 77 D
Information
This symbol provides you with information, notes and tips.
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damage to the instrument.
WIKA Operating Instructions Pressure Balance Version 3.1
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Pressure Balance GB
CPB 5000
C
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s
C
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C
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n
1. General . ................................................................................................... 5
1.1 General Instructions . ................................................................................................................... 5
1.2 Safety Instructions . ..................................................................................................................... 6
2. Product Description . ................................................................................................... 7
2.1 General Product Information . ..................................................................................................... 7
2.2 Basic principle of the Pressure Balance . .................................................................................. 8
2.3 Factors at work . ........................................................................................................................... 8
2.3.1 Local fluctuations in the gravity-value . .................................................................................. 8
2.3.2 Temperature (Piston/Cylinder) . ............................................................................................... 9
2.3.3 Ambient conditions . ................................................................................................................. 9
2.3.4 How the cross-sectional surface responds to pressure . ................................................... 10
2.4 Arrangement of control elements . ........................................................................................... 10
2.4.1 Pneumatic low-pressure base . .............................................................................................. 11
2.4.2 Pneumatic high-pressure / vacuum base . ........................................................................... 12
n
t
e
n
t
s
t
s
2.4.3 Hydraulic base . ....................................................................................................................... 13
3. Commissioning and Operation . ................................................................................................. 14
3.1 Preparation . ................................................................................................................................ 14
3.1.1 Setting up the Device . ............................................................................................................ 14
3.1.1.1 Instructions for pneumatic high-pressure / vacuum version . ........................................ 14
3.1.1.2 Instructions for pneumatic version with integrated gas to oil separator . ..................... 14
3.1.1.3 Instructions for hydraulic version . .................................................................................... 15
3.1.2 Installing the ConTect System . ............................................................................................. 16
3.1.2.1 Connection for piston/cylinder system with M30 x 2 female thread . ............................. 16
3.1.2.2 Connection for piston/cylinder system with ConTect quick conne ctor . ....................... 17
3.1.2.3 Vacuum piston/cylinder system . ....................................................................................... 18
3.1.2.4 Connection for piston/cylinder system with integrated separator, M30 x 2 female thread........19
3.1.3 Connecting the test specimen . ............................................................................................. 20
3.1.4 Venting the System (Hydraulic Design only) . ...................................................................... 20
3.2 Operation . ................................................................................................................................. 21
3.2.1 Weight Pieces . ........................................................................................................................ 21
3.2.2.1 Approaching the pressure value – hydraulic base . ......................................................... 22
3.2.2.2 Approaching the pressure value – pneumatic low-pressure base . ............................... 22
3.2.2.3 Approaching the pressure value – pneumatic high-pressure / vacuum base . ............. 23
3.2.2.4 Approaching the pressure value – pneumatic version with separator . ......................... 23
3.2.3 Pressure stable . ...................................................................................................................... 23
3.2.4 Next pressure level . ................................................................................................................ 24
3.2.5 Vacuum operation . ................................................................................................................. 24
3.2.5.1 Weight pieces for vacuum . ................................................................................................. 24
3.2.5.2 Approaching the vacuum values . ...................................................................................... 25
3.2.5.3 Vacuum stable . .................................................................................................................... 25
3.2.5.4 Next vacuum level . .............................................................................................................. 25
3.2.6 Releasing pressure – hydraulic , pneumatic and vacuum . ................................................ 25
3.3 Disassembly . .............................................................................................................................. 26
4. Troubleshooting measures . ................................................................................................. 27
5. Maintenance and Care . ................................................................................................. 28
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Pressure Balance GB
CPB 5000
5.1 Cleaning
5.1.1 Piston/Cylinder system . ......................................................................................................... 28
5.1.1.1 Hydraulic piston/cylinder system . ..................................................................................... 28
5.1.1.2 Pneumatic piston/cylinder system . ................................................................................... 30
5.1.2 Weight Set . .............................................................................................................................. 31
5.2 Wear Parts . ................................................................................................................................. 31
5.3 Changing the Hydraulic Oil (Hydraulic Design only) . ............................................................ 32
5.3.1 Removing Hydraulic Oil . ........................................................................................................ 32
5.3.2 Filling in of Hydraulic Oil . ...................................................................................................... 32
5.3.3 Venting of the System (after Complete Filling only) . .......................................................... 32
5.4 Recalibration . ............................................................................................................................. 33
6. Specifications . ................................................................................................. 34
7. Tables of masses . ................................................................................................. 37
7.1 Hydraulic models . ...................................................................................................................... 37
7.2 Pneumatic models . .................................................................................................................... 38
8. Accessories . ................................................................................................. 39
. .................................................................................................................................... 28
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Pressure Balance GB
CPB 5000
1. General .
1.1 General Instructions .
In the following chapters detailed information on the CPB 5000 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:
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Alex
ander Wiegand Strasse
D-63911 Klingenberg
Tel: +49-(0)9372/132-0
Fax: +49-(0)9372/132-406
E-Mail: calibration@wika.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 term s 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
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG result from the respective sales contract and the general
business terms of WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG.
WIKA is a registered trade mark of WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG.
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.
© 2010 Copyright WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG. All rights reserved.
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CPB 5000
1.2 Safety Instructions .
Read these operating instructions carefully prior to operating
the pressure balance CPB 5000. 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 CPB 5000 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 CPB 5000.
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 or the tubing 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.
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CPB 5000
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 CPB 5000 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 CPB 5000 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.
As a standard the connection of the piston/cylinder system is a M30 x 2 male thread. The patented
ConTect quick connector is available as an option. It allows a quick and safe change of the measuring
range without the need for tools. Thus it is possible to set up a compact complete system at a
favourable price, consisting of an universal instrument base and up to 3 ConTect piston/cylinder
systems with different measuring ranges with only one weight set.
The pneumatic piston/cylinder systems are available for vacuum and pres sure ranges from 2 bar up to
100 bar resp. 30 psi up to 1500 psi and the hydraulic systems are available for pre ssure ran ges from
60 bar up to 1000 bar resp. 1000 psi up to 14500 psi. The accuracy is 0.015 % (optional also 0.008 %)
of reading.
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.
Functioning
Depending on the measuring range of the device under test you can fit the instrument basement with
the corresponding system. 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.
Depending on the instrument version the pressure is set either via an integrated pump or via external
pressure supply by the use of control valves. For fine adjustment an adjustable volume with precision
spindle is available. As soon as the measuring system reaches equilibrium, there is a balance of
forces between pressure and wheel weights.
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.
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Pressure Balance GB
CPB 5000
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.
essure =Pr
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 referenc e
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 CalibratorUnit CPU 5000
(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/s
Then a correction must be performed for each measurement according to the formula below:
pressureTrue
Example:
Local gravity set during manufacturing: 9.806650 m/s
Locale gravity at application site: 9.811053 m/s
Nominal pressure: 100 bar
True pressure:
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.05 %.
pp
Nominal
2
".
−
valueNominal
⋅=
tan
g
Local
g
tan
100
dardS
sitenApplicatiog
gdardS
−
2
2
81105.9
===
barbar
0449.100
80665.9
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CPB 5000
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:
pressureTrue
Example:
Reference temperature: 20°C
Temperature during use: 23°C
TK: 0.0022%
100
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.007 %.
valueNominal
⋅=
⋅=
()()
1
1
()
()
1
ferenceAppl
Re
=
5
−
2.220231
⋅−+
TKtt
⋅−+
barbarpressureTrue 99340.99
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:
⎛
⎜
Weight 1 weightNominal
The air density is typically 1.2 kg/m
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%.
−⋅=
⎜
⎝
densityAir
densityWeight
3
⎞
⎟
⎟
⎠
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⋅
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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).
pressureTrue
Example:
Measuring point: 1000 bar
System with distortion coefficient: 10
=
⋅+
λ
=
1000
+
Without the correction, measurements would all be "off" by 0.01 %.
2.4 Arrangement of control elements .
The CPB 5000 instrument bases are available in the 4 following versions, which
of the control elements:
Pneumatic low-pressure base
- up to max 10 bar / 150 psi
- with integrated pressure generation via initial pressure pump and spindle pump
- tubing made of flexible hose (polyurethane), 6 x 1 mm
Pneumatic high-pressure / vacuum base
- up to max 100 bar / 1,500 psi
- for external pressure or vacuum connection
- tubing made of stainless steel (1.4571), 3 x 1 mm
Pneumatic base with integrated gas to oil separator
- up to max. 400 bar / 5000 psi
- for external pressure connection
- for the use with hydraulic piston cylinder systems with M30 x 2 connection
- test item can be calibrated easily, dryly and cleanly with air
- tubing made of stainless steel (1.4571), 3 x 1 mm
Hydraulic base
- up to max 1,000 bar / 14,500 psi
- with integrated pressure generation via initial pressure pump and spindle pump
- tubing made of stainless steel (1.4404), 6 x 2 mm
- up to 1200 bar / 17400 psi available as special version
As a standard all instrument bases are equipped with a M30 x 2 female thread as connection for the
piston/cylinder system.
The patented ConTect quick connector can be installed as an opti on allowing a quick and safe change
of the measuring range without the need for tools (not available for the version wit h integrated gas to
oil separator).
pressure Nominal
pressure Nominal1
–7
1/bar:
7
−
10001011
⋅
=
barbarpressureTrue 90.999
vary in the arrangement
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2.4.1 Pneumatic low-pressure base .
View from above
Fixture for
piston/cylinder
system
Connection for
test specimen
Water
level
Initial pressure pump
Spindle pump
Front view
Test pressure
gauge
Outlet
valve
Rear view
Interface to CPU 5000
(in combination with CPU 5000 only)
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Interface to the
external piston
temperature sensor
(optional and in
combination with
CPU 5000 only)
Rotating base
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CPB 5000
2.4.2 Pneumatic high-pressure / vacuum base .
(also valid for version with integrated gas to oil separator)
View from above
Fixture for
piston/cylinder
system resp.
integrated separator
Connection for
test specimen
Water
level
Spindle pump
Front view
Test pressure
gauge
Outlet
valve
Inlet
valve
Rear view
Interface to CPU 5000
(in combination with CPU 5000 only)
Connection for
external pressure
supply or vacuum
source
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Interface to the
external piston
temperature sensor
(optional and in
combination with
CPU 5000 only)
Rotating base
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CPB 5000
2.4.3 Hydraulic base .
View from above
Screwed drain plug
for tank
Fixture for
piston/cylinder
system
Connection for
test specimen
Water
level
Initial pressure pump
Spindle pump
Front view
Test pressure gauge
(not for special version
1200 bar)
Outlet
valve
Rear view
Interface to CPU 5000
(in combination with CPU 5000 only)
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Interface to the
external piston
temperature sensor
(optional and in
combination with
CPU 5000 only)
Rotating base
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CPB 5000
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 possi ble.
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.
We recommend unscrewing the spindle pump completely when you start to record measurement
values, (turning anticlockwise) to allow enough volume for measurements. The outlet valve must be
opened during this process.
3.1.1.1 Instructions for pneumatic high-pressure / vacuum version .
In the pneumatic high-pressure / vacuum version, an external compressed air supply or a
vacuum source has to be connected.
The pressure connection is specified as SWAGELOK
®
pipe connection with an outside pipe
diameter of 6 mm at the back of the instrument base.
Attention: The maximum supply pressure must not exceed 110% of the range of
the device to be tested or piston/cylinder system in use. The maximum
permissible pressure is 110 bar!
The tubing is to be carried out by a fitter trained in SWAGELOK
according to SWAGELOK
®
-tubing instructions.
®
-connections
Only dry, cleaned and particle-free gases (for example nitrogen 4.0 or synthetic air) may be used.
3.1.1.2 Instructions for pneumatic version with integrated gas to oil separator .
In the pneumatic version with integrated gas to oil separator, an external compressed air
supply has to be connected.
The pressure connection is specified as SWAGELOK
®
pipe connection with an outside pipe
diameter of 6 mm at the back of the instrument base.
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(
)
CPB 5000
Attention: The maximum supply pressure must not exceed 110% of the range of
the device to be tested or piston/cylinder system in use. The maximum
permissible pressure is 440 bar!
The tubing is to be carried out by a fitter trained in SWAGELOK
according to SWAGELOK
®
-tubing instructions.
Only dry, cleaned and particle-free gases (for example nitrogen 4.0 or synthetic air) may be used.
The integrated separator at the fixture for the piston/ cylinder system may need to be filled, or
refilled with oil. For this purpose the removable cover of the piston fixture must be opened. First of
all the lateral safety screw must be unscrewed by the help of a hexagon socket wrench size 2.5
mm. Afterwards the removable cover has to be opened using a flat wrench size 41. Special oil
must be used for refilling (0.25 litre supplied, or available as accessory). During filling look to it, that
no oil gets into the upwards facing tubing. The oil level must not exceed the marking line.
Removable cover
41
Marking line max.
oil level
Bottom part
Safety screw
hexagon socket 2.5 mm
After filling screw the removable cover of the separator carefully and slowly into the bottom part.
Tighten the cover firmly with the flat wrench and screw the lateral safety screw in again. After this
the piston/cylinder system can be installed. For this purpose, please proceed according to section
3.1.2.4.
®
-connections
3.1.1.3 Instructions for hydraulic version .
The oil container may need to be filled, or refilled in the hydraulic design (volume 250 ml). For this
purpose, the locking screw with the oil filling symbol on top of the basement must be opened.
Special oil must be used for refilling (1 litre supplied, or available as accessory). The system must
be vented before initial filling, or after a complete oil change. For this purpose, please proceed
according to section 5.3.3.
The protection film on the screwed drain plug of the oil container need to be removed before
operating in the hydraulic design (coverage of the ventilation hole during transportation).
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3.1.2 Installing the ConTect System .
The ConTect 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 ConTect system
Calibration of a 160-bar pressure gauge Î 250 bar ConTect system
The connection for the piston/cylinder system in the instrument base is available in 2 different
versions:
- Connection for piston/cylinder system with M30 x 2 female thread (see section 3.1.2.1)
- Connection for piston/cylinder system with ConTect quick connector (see section 3.1.2.2)
For vacuum operation a special piston/ cylinder system and a special set of masses is required. The
installation of the vacuum piston/cylinder system is described in section 3.1.2.3.
3.1.2.1 Connection for piston/cylinder system with M30 x 2 female thread .
Before releasing the closure plug on the bottom of the device, make sure the
system is not under pressure (open the outlet valve).
The piston/cylinder system is inse rted vertically into the thread of the piston receptacle, and firmly
tightened using a flat wrench with SW 32. An O-ring seal is already fitted, so no additional sealing
material is required.
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.
Note: Do not mix up the air and oil systems
Check the O-ring seal in the receptacle for the piston/cylinder system for proper
seat and for any wear. Replace, if necessary.
Here put on
water level
3.
O-ring
(see accessories section 8.)
2.
1.
32
2.
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3.1.2.2 Connection for piston/cylinder system with ConTect quick connector .
Before releasing the closure plug on the bottom of the device, make sure the
system is not under pressure (open the outlet valve).
Place the ConTect system vertically in the quick connector.
Turning the butterfly screw about one and a half turn clockwise (as far as it will go) is enough to
screw the in place with an automatic seal (finger-tight).
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.
Note: Do not mix up the air and oil systems
Check the O-ring seal in the receptacle for the ConTect system for proper seat
and for any wear. Replace, if necessary.
1.
O-ring 4 x 2.2
(see accessories section 8.)
4.
Here put on
water level
3. 2.
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3.1.2.3 Vacuum piston/cylinder system .
The vacuum piston/cylinder system can only be installed into a connection for
piston/cylinder systems with ConTect quick connector.
Screw the piston/cylinder system into the holding traverse. Hand-tightening will suffice for safe
sealing.
(step 1 and 2)
Place the holding traverse with piston/cylinder system vertically in the quick connector.
(step 3)
Turning the butterfly screw about one and a half turn clockwise (as far as it will go) is enough to
screw the system in place with an automatic seal (finger-tight).
(step 4)
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.
(step 5)
Here put on
water level
5.
2.
3.
4.
1.
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3.1.2.4 Connection for piston/cylinder system with integrated separator, M30 x 2 female thread .
Before releasing the closure plug on the fixture for piston/cylinder system,
make sure the system is not under pressure (open the outlet valv e).
Before installing the piston/cylinder system the separator must be vented. For this purpose the
external pressure supply is admitted by opening and closing the integrated fine adjustment valve
(inlet valve) carefully. Pressure is admitted as long as the oil reaches the O-ring sealing inside the
opened piston fixture. For this the outlet valve must be closed and a blind plug must be mounted
into the connection for test specimen.
For the venting procedure it makes sense to adjust the external pressure supply to a
very low pressure value. Hence with the inlet valve can be charged as carefully and
smoothly as possible.
Before venting the oil level inside the separator may need to be checked and filled up,
if necessary. For this purpose, please proceed according to section 3.1.1.2.
Afterwards the piston/cylinder system is inserted vertically into the thread of the piston receptacle,
and firmly tightened using a flat wrench with SW 32. An O-ring seal is already fitted, so no
additional sealing material is required.
Note: Only hydraulic piston/cylinder systems must be used.
Check the O-ring seal in the receptacle for the piston/cylinder system for proper
seat and for any wear. Replace, if necessary.
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.
2.
1.
3.
Here put on
water level
O-ring
(see accessories section 8.)
32
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2.
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3.1.3 Connecting the test specimen .
Place the device to be checked in the quick connecto r with the knu rled nut. It ca n be freely
positioned. Hand-tightening will suffice for safe sealing.
To calibrate instruments with back pre s sure entry there is an a
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 come s 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 "Adapte r Set").
Knurled nut
ngle connection 90°available (see
O-ring 8 x 2
(see accessories section 8.)
3.1.4 Venting the System (Hydraulic Design only) .
After the clamping of the ConTect 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 ConTect system and test specimen must be clamped, and the complete weight set must be
placed on the piston/cylinder system.
Generate a pressure of approximately 50 bar using the initial pressure pump
Increase the pressure with the spindle pump until just below the final value of the value range of
the ConTect 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.
Open the outlet valve, any trapped air will escape into the tank
This procedure may need to be repeated 1 to 2 times in order to remove all trapped air.
The device is now ready to use.
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3.2 Operation .
3.2.1 Weight Pieces .
Stack the weight pieces onto the bell de pending 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 certifica t e to each number
the resultant pressure assuming reference conditions is listed.
Example table from a calibration certificate page 2:
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).
Druckwerte der Gewichtsstücke / Pressure values of masses
Bezeichnung des
Gewichtsstückes
type of weight piece
Kolben / piston 1262 0.08160 0.4002
Glocke / bell 1 0.81560 3.9998
Teller / plate 2 0.05097 0.2499
Masse / weight piece 3 1.01954 5.0000
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Masse / weight piece 6 1.01954 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
Nr.
no.
4 1.01954 5.0000
5 1.01954 5.0000
wahre Masse
true mass
in kg
Druckwert
für System
pressure value
for system
in bar
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 %)
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p
p
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. Weight pieces with bell . . Weight pieces with plate ..
Weight
ieces
Bell (No. 1)
Plate (No. 2)
ConTect system
Marking line for
osition
float
3.2.2.1 Approaching the pressure value – hydraulic base .
In hydraulic systems, the system must first be filled with oil and pre-compressed.
For this the outlet valve must be closed.
Then run the initial pressure pump for several strokes. The pressure increases to a maximum of
about 50 bar (depending on the volume of the connected test specimen).
After that, increase the pressure by turning the built-in spindle pump clockwise.
3.2.2.2 Approaching the pressure value – pneumatic low-pressure base .
The built-in initial pressure pump is use d to generate pressures up to 10 bar (depending on the
volume of the connected test specimen).
For this the outlet valve must be closed.
The spindle pump can be used to make a fine adjustment close to the pressure value.
The maximum permissible pressure for the pneumatic low-pressure version is
10 bar. Higher pressures may damage the instrument. The piston/cylinder
system, test specimen and any connecting tubes that are used must not be
subjected to pressures above the maximum permissible level.
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3.2.2.3 Approaching the pressure value – pneumatic high-pressure / vacuum base .
An external compressed air supply has to be connected in the back of the instrument.
The external pressure supply can be admitted by opening and closing the integrated fine
adjustment valve (inlet valve) slightly.
For this the outlet valve must be closed.
The spindle pump can be used to make a fine adjustment close to the pressure value.
For vacuum operation see section 3.2.5.
The maximum permissible pressure for the pneumatic high-pressure / vacuum
version is 100 bar. Higher pressures may damage the instrument. The
piston/cylinder system, test specimen and any connecting tubes that are used
must not be subjected to pressures above the maximum permissible level.
3.2.2.4 Approaching the pressure value – pneumatic version with separator .
An external compressed air supply has to be connected in the back of the instrument.
The external pressure supply can be admitted by opening and closing the integrated fine
adjustment valve (inlet valve) slightly.
For this the outlet valve must be closed.
The pressurization with air causes the displacement of the oil inside the separator upwards into the
piston/cylinder system.
The spindle pump can be used to make a fine adjustment close to the pressure value.
The maximum permissible pressure for the pneumatic version with separator is
400 bar. Higher pressures may damage the instrument. The piston/cylinder
system, test specimen and any connecting tubes that are used must not be
subjected to pressures above the maximum permissible level.
3.2.3 Pressure stable .
Continue admitting pressure until the system is in a state of equilibrium.
This state is easy to identify with the aid of the level indicator and mirror. In this case the lo wer
edge of the bell must stay at the position of the marking line of the piston/cylinder system.
Lower edge of the
bell
Marking line for float
position
Mirror
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Just before the float position, the system increases quickly.
We therefore recommend turning the spindle slowly and evenly clock wise.
To minimise the effect of friction, move the system up against the weight pieces carefully and make
a turning movement.
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 Vacuum operation .
For generating vacuum the use of an external vacuum source is necessary. It must be connected to
the back of the instrument. The external vacuum can be admitted resp. deflated via the integrated fine
adjustment valves for inlet and outlet. The spindle pump can be used to make the fine adjustment.
3.2.5.1 Weight pieces for vacuum .
In each case weight piece no. 1 (closed disc) must be put on the weight carrier first. The centring
collar of the disc should face downwards.
Stack the further weight pieces onto no. 1 depending on the pressure value that is required. Please
see to it, that the weight pieces are stacked on top of each other in such a way, that the open
sections of the discs are always staggered around 180°, this means oppositely positioned.
Never move the system up and make a turning movement, if the piston is in the
lower or upper block position.
weight piece no. 1 (closed disc) further weight pieces (open discs) weight carrier
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3.2.5.2 Approaching the vacuum values .
A vacuum source must be connected to the back of the instrument.
We recommend screwing in the spindle pump befo re starting to record measurement values,
(turning clockwise) to allow enough volume for measurements. The outlet valve must be opened
during this process.
The system can be evacuated with the external vacu um pump via the integrated fine adjustment
valve (inlet valve).
For this the outlet valve must be closed.
The spindle pump can be used to make a fine adjustment close to the pressure value.
3.2.5.3 Vacuum stable .
Continue evacuation until the system is in a state of equilibrium.
The adjustable ring at the holding traverse of the piston/cylinder system acts as an orientation tool
for the float position (= half of piston stroke). For example in the float position it can be adjusted to
the level of a lower or upper edge of a weight piece.
Just before the float position, the system increases quickly. We therefore
recommend turning the spindle slowly and evenly anticlockwise.
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.
3.2.5.4 Next vacuum level .
To adjust to the next highest vacuum value, repeat the previous steps from 3.2.5.2 to 3.2.5.3
3.2.6 Releasing pressure – hydraulic , pneumatic and vacuum .
Turn the spindle pump anticlockwise to release pressure in the system. During vacuum operation
turn clockwise.
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 fine adjustment valve (outlet valve) can also be
carefully opened.
Attention: In this case the piston must stay in the lower position!
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Caution:
The piston is lowered very quickly just before equilibrium is achieved.
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Caution:
Do not remove masses completely from the piston/cylinder system under
pressure.
Look to it, that in the pneumatic version with integrated gas to oil separator the pressure is
released only very slowly. Hence turbulences of oil inside the separator and a flowing back of the
oil into the pressure pipe are avoided.
3.3 Disassembly .
After all pressure points have been recorded, clo se th e inlet valve and open the outlet valve.
Now the test specimen can be removed from the quick clamp and all masses can be removed from
the piston/cylinder system.
If there is another test specimen with the same measurement range, the piston/cylinder system can
stay clamped in place.
Otherwise, we recommend removing the system and then storing it 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.
In order to remove the star handle from the spindle pu mp, 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
For transportation of the pneumatic version with integrated gas to oil separator the oil should
be removed from the separator free of residues, see section 3.1.1.2.
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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 pneumatic/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 outlet valve correctly
Attention: Do not tighten the fine
adjustment valves more than finger tight.
Otherwise the valve seat could be
damaged.
Check whether the seals have been
placed in the clamp for the piston/cylinder
system and test specimen and whether
they are properly positioned.
II. Unable to build up pressure, or range cannot
be reached (with hydraulic design only)
III. Slow lowering of the piston in equilibrium
IV. Piston is not turning or does not respond
readily
Further help can be found through WIKA's Calibration Technology Department.
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 3.1.4.
Afterwards, build the pressure back up.
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 (hydraulic design
only), see point II.
Afterwards, build the pressure back up.
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)
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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 base and disassemble it under consideration of
the following references.
5.1.1.1 Hydraulic piston/cylinder system .
Layout of the piston/cylinder system (hydraulic):
Piston
Knurled nut
Union nut
Cylinder
Housing
Disassembly of the piston/cylinder system (hydraulic):
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 piston/cylinder unit down on a plate and keeps it still.
Unscrew the union nut
The cylinder can be removed out of the housing
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Cleaning of the piston/cylinder system (hydraulic):
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 in struction 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.
Assembly of the piston/cylinder system (hydraulic):
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.
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5.1.1.2 Pneumatic piston/cylinder system .
Layout of the piston/cylinder system (pneumatic):
Piston
Knurled nut
Safety screw
Cylinder
Housing
Disassembly of the piston/cylinder system (pneumatic):
Loosen the safety screw at the side
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 piston/cylinder unit down on a plate and keeps it still.
Unscrew the knurled nut
The cylinder can be removed out of the housing
Cleaning of the piston/cylinder system (pneumatic):
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 in struction for the cleaning
process.
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Never touch the cleaned piston with your bare hands. The natural dermal-grease
can cause a jamming of the piston/cylinder system.
Assembly of the piston/cylinder system (pneumatic):
Put the parts together again in the opposite order.
Insert the cylinder into the housing (slanted edge facing down)
Screw on the knurled 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 safety screw at the side 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 .
O-rings in the piston/cylinder retaining system and test specimen receptacles 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.
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5.3 Changing the Hydraulic Oil (Hydraulic Design only) .
The hydraulic oil should be changed whenever visible contamination is pre se nt.
5.3.1 Removing Hydraulic Oil .
Open the locking screw with the oil filling symbol on top of the basement
Siphon the oil out of the tank, for example, by using a suitable nozzle
Small amounts of oil residue additionally may be siphoned off the connections with the recepta cle
for the piston/cylinder system and test specimen connection opened and with the outlet valve
closed, by means of slowly turning in of the spindle pump
Minute amounts of oil residue may remain in the piping
In case of severe contamination of the hydraulic oil, the complete cleaning of the
piping and 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.
5.3.2 Filling in of Hydraulic Oil .
Turn in the spindle pump clockwise until it reaches the initial stop
Close the outlet valve
Open the locking screw with the oil filling symbol on top of the basement
Fill in special oil (1 litre supplied, or available as accessory) via the tank opening, until the fill level
reaches the thread of the tank opening (approximately 250ml). The fill level must always be
observed.
Twist out the spindle pump counter-clockwise until it reaches the rear stop. The filling medium is
suctioned out of the tank into the system.
Close the tank opening with the locking screw
5.3.3 Venting of the System (after Complete Filling only) .
After initial filling, or after a complete oil change, air may be trapped in the system. The system should
be vented using the following procedure:
The piston/cylinder system and test specimen connections must be open
Close the outlet valve
Twist out the spindle pump counter-clockwise until it reaches the rear stop.
Carefully pump using the initial pressure pump, while continuously observing the filling medium in
the open piston/cylinder system and test specimen connections. At this point, trapped air escapes
toward the exterior by means of the formation of bubbles. The initial pressure pump must be
actuated until air bubbles no longer appear.
Any oil escaping in the open piston/cylinder system and test specimen co nnections should be
siphoned off, for example, with a nozzle.
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5.4 Recalibration .
The recommended interval between recalibrations is 5 years.
This is the recommendation of the German Calibration Service (DKD/DAkkS)
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:
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
DKD-Kalibrierlaboratorium
Alexander-Wiegand-Strasse
63911 Klingenberg / Germany
Phone: (+49) 93 72 / 132 - 473
Fax: (+49) 93 72 / 132 - 8767
E-Mail: calibration@wika.de
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6. Specifications .
Version
Measuring range
bar
1)
pneumatic
-0.03 … -1 0.03 … 2 0.2 … 10 0.4 … 50 0.4 … 100
Required weights kg 5 10 10 10 20
Smallest step bar 2) 0.01 0.01 0.05 0.25 0.25
Nominal cross-sectional area
cm² 5 5 1 0.2 0.2
of the piston
Version pneumatic
Measuring range
psi 1)
-0.435 …
-14
0.435 …
30
2.9 … 150 5.8 … 500 5.8 …
1,000
5.8 …
1,500
Required weights kg 5 10 10 7 13 20
Smallest step psi 2) 0.1 0.2 1 5 5 5
Nominal cross-sectional area
cm² 5 5 1 0.2 0.2 0.2
of the piston
Version
Measuring range
bar
1)
hydraulic
0.2 … 60 0.2 … 100 1 … 250 1 … 400 2 … 600 2 … 1,000
Required weights kg 30 50 25 40 30 50
Smallest step bar 2) 0.1 0.1 0.5 0.5 1 1
Nominal cross-sectional area
cm² 0.5 0.5 0.1 0.1 0.05 0.05
of the piston
Version hydraulic
Measuring range
psi 1)
2.9 …
1,000
14.5 …
5,000
29 …
10,000
29 …
14,500
Required weights kg 34 34 34 50
Smallest step psi 2) 2 10 20 20
Nominal cross-sectional area
cm² 0.5 0.1 0.05 0.05
of the piston
Accuracy 3) % of
0.015 / optional: 0.008 4)
reading
Base version
pneumatic low-pressure up to max 10 bar / 150 psi; with internal pressure generation
pneumatic high-pressure /
up to max 100 bar / 1500 psi; for external supply and vacuum
vacuum
pneumatic with separator up to max. 400 bar / 5,000 psi; for external supply with integrated gas to oil
separator; for the use for hydraulic pistons with M30 x 2 connection
hydraulic up to max 1,000 bar / 14,500 psi; with internal pressure generation
up to max. 1,200 bar / 17,400 psi on request
Connection at the
M30 x 2 male thread / optional: ConTect quick connector
piston/cylinder system
Connection for the test
specimen
Pressure transmission
medium
Quick connector G 1/2 B female thread as standard, freely rotating,
changeable, other threaded inserts see accessories
pneumatic
clean, dry and noncorrosive gases (e.g. air or nitrogen)
hydraulic Operating fluid (1 litre is included in delivery), other mediums on request
Oil reservoir cm³ 250
External pressure connection 6 mm SWAGELOK® tube fitting; max 110 % of the measuring range in use;
only with the pneumatic high-pressure / vacuum version and with separator
Material
Piston Tungsten Carbide
Cylinder Tungsten Carbide
Mass-set Stainless steel 1.4305 and aluminium, unmagnetic
Instrument base tubing pneumatic low-pressure: flexible hose made of polyurethane, 4 x 0.75 mm
pneumatic high-pressure / vacuum and with separator: stainless steel 1.4571, 3
x 1 mm
hydraulic: stainless steel 1.4404, 6 x 2 mm
Operating temperature °C 18 … 28
1) Theoretical starting value; corresponds to the pressure value generated by the piston (by its own weight). To optimise the operating characteristics more weights
should be loaded.
2) The lowest pressure change value that is reached based on the standard weight set. A fine weight set is also available for lower values.
3) 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.
4) Measurement uncertainty assuming reference conditions (room temperature 20°C, air pressure 1013 mbar, relative humidity 40 %). Corrections may be required for
use without CalibratorUnit.
5) Other on request.
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Weight
Pneumatic low-pressure base kg 18.0 / 19.0 (incl. optional ConTect quick connector)
Pneumatic high-pressure base kg 18.0 / 19.0 (incl. optional ConTect quick connector)
Pneumatic base, with
separator
Hydraulic base kg 20.5 / 21.5 (incl. optional ConTect quick connector)
Piston/cylinder system kg 1.5 / 5.7 (incl. bell and plate in optional carrying case)
BAR weight set for vacuum kg 13.1 kg (incl. piston/cylinder system in carrying case)
BAR basic mass-set
pneumatic
BAR mass-set extension
pneumatic
BAR basic mass-set hydraulic kg 36.0 (incl. carrying case)
BAR mass-set extension
hydraulic
PSI weight set for vacuum kg 13.0 kg (incl. piston/cylinder system in carrying case)
PSI basic mass-set pneumatic kg 12.5 (incl. carrying case)
PSI mass-set extension 1
pneumatic
PSI mass-set extension 2
pneumatic (only for 1,500 psi)
PSI basic mass-set hydraulic kg 42.0 (incl. carrying case)
PSI mass-set extension
hydraulic
Dimensions
Instrument base mm 400 (W) x 375 (D) x 265 (H), for details see technical drawing
Carrying case for basic mass-
set
Carrying case for mass-set
extension
Carrying case for piston/
cylinder system (optional)
CE-conformity
Pressure equipment directive 97/23/EG (Module A) only for version 1,200 bar / 17,400 psi
Calibration Factory calibration certificate / optional: DKD/DAkkS calibration certificate
kg 16.5
kg 16.2 (incl. carrying case)
kg 14.0 (incl. carrying case)
kg 24.0 (incl. carrying case)
kg 11.0 (incl. carrying case)
kg 18.5 (incl. carrying case)
kg 21.5 (incl. carrying case)
mm 400 (W) x 310 (D) x 310 (H)
mm 215 (W) x 310 (D) x 310 (H)
mm 300 (W) x 265 (D) x 205 (H)
Scope of supply
Instrument base with textile cover
Initial pressure pump (not for base version
pneumatic high-pressure / vacuum and with
separator)
Spindle pump for pressure generation / fine
adjustment
Connection for piston/cylinder system with
M30 x 2 female thread
Quick connection for test devices
Piston cylinder system with bell jar
Basic mass-set in carrying case
Mass-set extension in carrying case
(depending on measuring range)
Mass-set manufactured to standard gravity
(9.80665 m/s²)
Operating fluid 1 litre (only for hydraulic
version) resp. 0.25 litre (for separator version)
Operating instructions in German and English
Factory calibration certificate
WIKA Operating Instructions Pressure Balance Version 3.1
Options
Systems with increased accuraci es up to
0.008 %
Connection for piston/cylinder system with
ConTect quick connector
Carrying case for piston/cylinder systems
Mass-set manufactured to local gravity
DKD/DAkkS calibration certificate
35
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Pressure Balance GB
CPB 5000
Dimensions
The drawing shows a pneumatic high-pressure base CPB5000 including the ConTect q uick connector
available as an option. The pneumatic low-pressure version and the hydraulic version do not vary in
their dimensions.
WIKA Operating Instructions Pressure Balance Version 3.1
36
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Pressure Balance GB
CPB 5000
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 Hydraulic models .
Measuring
range [bar] 0.2 … 60 0.2 … 100 1 … 250 1 … 400 2 … 600 2 … 1,000
Piston 1 0.2 1 0.2 1 1 1 1 1 2 1 2
Bell jar 1 1.6 1 1.6 1 8 1 8 1 16 1 16
Aluminium plate 1 0.1 1 0.1 1 0.5 1 0.5 1 1 1 1
Mass 4 kg 6 8 11 8 5 40 11 40 6 80 11 80
Mass 2 kg 2 4 2 4 2 20 2 20 2 40 2 40
Mass 1 kg 1 2 1 2 1 10 1 10 1 20 1 20
Mass 0.5 kg 1 1 1 1 1 5 1 5 1 10 1 10
Mass 0.2 kg 1 0.4 1 0.4 1 2 1 2 1 4 1 4
Mass 0.1 kg 1 0.2 1 0.2 1 1 1 1 1 2 1 2
Mass 0.05 kg 1 0.1 1 0.1 1 0.5 1 0.5 1 1 1 1
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
bar bar bar bar bar bar
Nominal pres-
sure per piece
Measuring
range [psi] 2.9 … 1,000 14.5 … 5,000 29 … 10,000 29 … 14,500
Piston 1 2.9 1 14.5 1 29 1 29
Bell jar 1 23.1 1 115.5 1 231 1 231
Aluminium plate 1 1.1 1 5.5 1 11 1 11
Mass 3.5 kg 9 100 9 500 9 1000 14 1000
Mass 1.4 kg 1 40 1 200 1 400 1 400
Mass 1 kg 1 30 1 150 1 300 1 300
Mass 0.7 kg 2 20 2 100 2 200 2 200
Mass 0.35 kg 1 10 1 50 1 100 1 100
Mass 0.175 kg 1 5 1 25 1 50 1 50
Mass 0.14 kg 1 4 1 20 1 40 1 40
Mass 0.07 kg 1 2 1 10 1 20 1 20
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
psi psi psi psi
Nominal pres-
sure per piece
WIKA Operating Instructions Pressure Balance Version 3.1
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Pressure Balance GB
CPB 5000
7.2 Pneumatic models .
Measuring
range [bar] -0.03 … -1 0.03 … 2 0.2 … 10 0.4 … 50 0.4 … 100
Piston 1 0.03 1 0.03 1 0.2 1 0.4 1 0.4
Bell jar - - 1 0.16 1 0.8 1 4 1 4
Aluminium plate 1 0.07 1 0.01 1 0.05 1 0.25 1 0.25
Mass 2 kg - - - - - - - - 5 10
Mass 1 kg - - 9 0.2 9 1 9 5 9 5
Mass 0.5 kg 8 0.1 1 0.1 1 0.5 1 2.5 1 2.5
Mass 0.25 kg 1 0.05 - - - - - - - Mass 0.2 kg - - 1 0.04 1 0.2 1 1 1 1
Mass 0.12 kg - - 1 0.024 1 0.12 1 0.6 1 0.6
Mass 0.1 kg 2 0.02 1 0.02 1 0.1 1 0.5 1 0.5
Mass 0.07 kg - - 1 0.014 1 0.07 1 0.35 1 0.35
Mass 0.05 kg 1 0.01 1 0.01 1 0.05 1 0.25 1 0.25
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
bar bar bar bar bar
Nominal pres-
sure per piece
Measuring
range [psi] -0.435 … -14 0.435 … 30 2.9 … 150 5.8 … 500 5.8 … 1,000 5.8 … 1,500
Piston 1 0.435 1 0.435 1 2.9 1 5.8 1 5.8 1 5.8
Bell jar - - 1 2.22 1 11.1 1 55.5 1 55.5 1 55.5
Aluminium plate 1 0.565 1 0.22 1 1.1 1 5.5 1 5.5 1 5.5
Mass 1.4 kg - - 5 4 5 20 - - 5 100 8 100
Mass 1 kg - - 2 3 2 15 2 75 2 75 2 75
Mass 0.7 kg 4 2 4 2 4 10 4 50 4 50 9 50
Mass 0.35 kg 4 1 3 1 3 5 3 25 3 25 3 25
Mass 0.19 kg - - 1 0.548 1 2.74 1 13.7 1 13.7 1 13.7
Mass 0.175 kg 1 0.5 - - - - - - - - - Mass 0.14 kg - - 1 0.4 1 2 1 10 1 10 1 10
Mass 0.12 kg - - 1 0.345 1 1.725 1 8.625 1 8.625 1 8.625
Mass 0.07 kg 2 0.2 1 0.2 1 1 1 5 1 5 1 5
Mass 0.035 kg 1 0.1 - - - - - - - - - -
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Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
Nominal pres-
sure per piece
Pieces
psi psi psi psi psi psi
Nominal pres-
sure per piece
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Pressure Balance GB
CPB 5000
8. Accessories .
CalibratorUnit type CPU 5000
Compact Tool for the use with a pressure balance.
The CalibratorUnit CPU5000 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 CT 35.01.
The following models are available:
Description / Features Order no.
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system 7261369
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Metrology-Extension 1) 7322031
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Transmitter-Extension 2) 7432945
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Visualisation-Extension 3) 7433046
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Metrology- and Transmitter-Extension 12351199
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Metrology- and Visualisation-Extension 7512329
CalibratorUnit CPU 5000 Basic system incl. Metrology-, Transmitter- and VisualisationExtension
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
3) sensor for touchless measurement of the float position and indication
Further accessories
Description / Features Order no.
12168025
Trim-masses (1 mg – 50 g) 7093874
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
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
Angle connection 90°, for test specimens with back mounting connection 1564838
Purifier, up to 1000 bar 1565389
Dirt trap, -1/+1000 bar, volume 0.2 litre 2015820
Dirt trap, -1/+1000 bar, volume 0.03 litre 2015714
Set of O-rings consisting of 5 pieces 8 x 2 and 5 pieces 4 x 2.2 12328562
Operating fluid for CPB5000 up to 4000 bar, 1 litre 2099882
Cleaning set for ConTect-systems, pneumatic version 12485943
Cleaning set for ConTect-systems, hydraulic version 12481425
Special test item connection with quick-connector, for adaptation into
the fixture for the ConTect-System, operation as comparison test pump possible
WIKA Operating Instructions Pressure Balance Version 3.1
2036941
1256362
2152634
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
I
n
h
a
l
t
I
n
h
I
n
h
1. Allgemeines . ..................................................................................................................... 43
1.1 Allgemeine Hinweise . ................................................................................................................ 43
1.2 Sicherheitshinweise . ................................................................................................................. 44
2. Produktbeschreibung . ...................................................................................................... 45
2.1 Allgemeine Produktinformationen . .......................................................................................... 45
2.2 Grundprinzip Kolbenmanometer . ............................................................................................ 46
2.3 Einflussfaktoren . ....................................................................................................................... 46
2.3.1 Lokale Fallbeschleunigung . .................................................................................................. 46
2.3.2 Temperatur (Kolben-Zylinder) . .............................................................................................. 47
2.3.3 Umgebungsbedingungen . ..................................................................................................... 47
2.3.4 Druckabhängigkeit der Querschnittsfläche . ........................................................................ 48
2.4 Anordnung der Bedienelemente . ............................................................................................. 48
2.4.1 Basement pneumatisch Niederdruck . .................................................................................. 49
2.4.2 Basement pneumatisch Hochdruck / Vakuum . ................................................................... 50
a
a
l
t
l
t
2.4.3 Basement hydraulisch . .......................................................................................................... 51
3. Inbetriebnahme und Betrieb . ...................................................................................................... 52
3.1 Vorbereitung . ............................................................................................................................. 52
3.1.1 Aufstellung des Gerätes . ....................................................................................................... 52
3.1.1.1 Hinweise zur Geräteausführung „pneumatisch Hochdruck / Vakuum“ . ....................... 52
3.1.1.2 Hinweise zur Geräteausführung „pneumatisch mit integrierter Trennvorlage Luft auf Öl“........52
3.1.1.3 Hinweise zur Geräteausführung „hydraulisch“ . .............................................................. 53
3.1.2 Einbau des Kolben-Zylinder-Systems . ................................................................................. 54
3.1.2.1 Kolbenaufnahme mit M30 x 2 Innengewinde . ................................................................... 54
3.1.2.2 Kolbenaufnahme mit ConTect-Schnellverschluss . ......................................................... 55
3.1.2.3 Vakuum Kolben-Zylinder-System . ..................................................................................... 56
3.1.2.4 Kolbenaufnahme mit integrierter Trennvorlage mit M30 x 2 Innengewinde . ................ 57
3.1.3 Anschluss des Prüflings . ...................................................................................................... 58
3.1.4 Entlüftung des Systems (nur Hydraulikausführung) . ......................................................... 58
3.2 Betrieb . .................................................................................................................................... 59
3.2.1 Masseauflagen . ....................................................................................................................... 59
3.2.2.1 Druckwert anfahren – Basement hydraulisch . ................................................................. 60
3.2.2.2 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch Niederdruck . ......................................... 60
3.2.2.3 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch Hochdruck / Vakuum . .......................... 61
3.2.2.4 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch mit Trennvorlage . ................................. 61
3.2.3 Druck stabil . ............................................................................................................................ 61
3.2.4 Nächste Druckstufe . ............................................................................................................... 62
3.2.5. Vakuumbetrieb . ...................................................................................................................... 62
3.2.5.1 Massenauflagen für Vakuum . ............................................................................................. 62
3.2.5.2 Vakuumwert anfahren . ........................................................................................................ 63
3.2.5.3 Vakuum stabil . ..................................................................................................................... 63
3.2.5.4 Nächste Vakuumstufe . ........................................................................................................ 63
3.2.6 Druck entlasten – Hydraulik, Pneumatik und Vakuum . ...................................................... 63
3.3 Abbau . ........................................................................................................................................ 64
4. Maßnahmen bei Störungen . ...................................................................................................... 65
5. Pflege und Wartung . ...................................................................................................... 66
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
5.1 Reinigung
5.1.1 Kolben-Zylinder-System . ....................................................................................................... 66
5.1.1.1 Hydraulisches Kolben-Zylinder-System . .......................................................................... 66
5.1.1.2 Pneumatisches Kolben-Zylinder-System . ........................................................................ 68
5.1.2 Massensatz . ............................................................................................................................ 69
5.2 Verschleißteile . .......................................................................................................................... 69
5.3 Austausch des Hydrauliköls (nur bei Hydraulikausführung) . .............................................. 70
5.3.1 Hydrauliköl entfernen . ............................................................................................................ 70
5.3.2 Hydrauliköl einfüllen . ............................................................................................................. 70
5.3.3 Entlüftung des Systems (nur nach Komplettbefüllung) . .................................................... 70
5.4 Rekalibrierung . .......................................................................................................................... 71
6. Technische Daten . ...................................................................................................... 72
7. Gewichtstabellen . ...................................................................................................... 75
7.1 Hydraulische Modelle . ............................................................................................................... 75
7.2 Pneumatische Modelle . ............................................................................................................. 76
8. Zubehör . ...................................................................................................... 77
. ................................................................................................................................. 66
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
1. Allgemeines .
1.1 Allgemeine Hinweise .
In den folgenden Kapiteln erhalten Sie nähere Informationen zum Kolbenmanometer CPB 5000 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:
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Alex
ander Wiegand Strasse
D-63911 Klingenberg
Tel: +49-(0)9372/132-0
Fax: +49-(0)9372/132-406
E-Mail: calibration@wika.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 de n Allgemeinen
Lieferbedingungen des ZVEI. Sämtliche Gewährleistungsansprüche verfallen, bei unsachgemäßer
Handhabung bzw. bei Nichtbeachtung der Betriebsleitungen oder b ei 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 WIKA Alexander Wiegand
jeweiligen Kaufvertrag und den Allgemeinen Geschäftsbedingungen der WIKA Alexander Wiegand SE
& Co. KG.
WIKA ist ein eingetragenes Warenzeichen der WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG.
Firmen- oder Produktnamen, die in diesem Handbuch erwähnt werden, sind eingetragene
Warenzeichen dieser Hersteller.
Die beschriebenen Geräte entsprechen in ihren Konstruktio nen, 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.
SE & Co. KG ergeben sich aus dem
© 2010 Copyright WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG. Alle Rechte vorbehalten.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
1.2 Sicherheitshinweise .
Lesen Sie diese Bedienungsanleitung sorgfältig, bevor Sie das
Kolbenmanometer CPB 5000 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 CPB 5000 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 sin d vor
Verschmutzung zu schützen. Vermeiden Sie unbedingt jegliche Gewalteinwirkung auf die
Bedienungselemente des CPB 5000.
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 oder de r Verrohrung beeinträchtigt die
Funktions- und Betriebssicherheit und stellt eine Gefahr für die Bedienperson dar. Zur Wartung
oder Reparatur muss das Gerät zum Hersteller eingesandt we rden.
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 ausges chlossen werden.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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 ausgezeichn eten 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 CPB 5000 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 CPB 5000 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.
Der Anschluss des Kolben-Zylinder-Systems ist standardmäßig ein M30 x 2 Außengewinde. Optional
ist der patentierte ConTect-Schnellverschluss erhältlich. Dieser ermöglicht einen schnellen und
sicheren Wechsel des Messbereiches ohne Werkzeug. Somit lässt sich ein kompaktes und
preisoptimiertes Komplettsystem aus einem universellen Basement und bis zu 3 ConTe ct-KolbenZylinder-Systemen verschiedener Messbereiche aufbauen, die mit nur einem Massensatz betrieben
werden können.
Die pneumatischen Messsysteme sind für Vakuum und Drücke von 2 bar bis 100 bar bzw. 30 psi bis
1500 psi und die hydraulischen Messsysteme für Drücke von 60 bar bis 1000 bar bzw. 1000 psi bis
14500 psi erhältlich. Die Genauigkeit liegt bei 0,015 % (optional auch 0,008 %) vom Messwert.
Die Gesamtkonstruktion der Kolben-Zylinder-Einheit und die äußerst präzise Fertigung von Kolben
und Zylinder stehen für ausgezeichnete Laufeigenschaften mit einer hohen frei en Drehdauer und
geringen Sinkraten und für eine sehr hohe Langzeitstabilität. Der empfohlene Rekalibrierungszyklus
beträgt daher 5 Jahre.
Funktionsweise
Je nach Messbereich des Prüflings kann das Gerätebasement mit dem entsprechendem Messsystem
bestückt werden. 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 je nach Geräteausführung entweder über eine integrierte Pumpe
oder über eine externe Druckversorgung mittels Dosierventilen. Zur Feineinstellung steht ein
regelbares Volumen mit Präzisionsspindel zur Verfügung. Sobald sich dann d as 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.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
45
Page 46
Kolbenmanometer D
CPB 5000
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 mi t exakt
vermessener Querschnittsfläche.
Zur Kraft-Beaufschlagung des Systems, wird der Kolben mit (kalibrierten) Masse auflagen belastet.
Jede Auflagescheibe aus dem Massensatz entspricht einem nominalen Massenwert (unter
Referenzbedingungen), die einen entsprechenden Druck im System erzeugt. Die Massensch eiben
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 Kundenvorgab e) kalibriert.
Ergeben sich große Abweichung zwischen den Anwendungsbedingungen zu den definierten
Referenzen, müssen entsprechende Korrektionen angebracht werden.
Nachfolgende Haupteinflussfaktoren sind zu berücksichtigen.
Mit der CalibratorUnit CPU 5000 (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/s
Dann muss jeweils bei der Messung eine Korrektur nach folgender Formel durchgefüh rt werden:
Beispiel:
Lokaler Schwerewert bei der Herstellung: 9,806650 m/s
Lokaler Schwerewert am Einsatzort: 9,811053 m/s
Nominal-Druck: 100 bar
Wahrer Druck:
Ohne Korrektur würde um 0,05 % „falsch“ gemessen werden.
2
“.
Einsatzortg
Druckwahrer
g
pp
Nominal
g
lokal
Norm
−
⋅= tNominalwer
−
100
gNorm
2
2
81105,9
===
barbar
0449,100
80665,9
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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:
Druckwahrer
Beispiel:
Referenztemperatur: 20°C
Temperatur bei Einsatz: 23°C
TK: 0,0022%
100
Ohne Korrektur würde um 0,007 % „falsch“ gemessen werden.
tNominalwer
⋅=
()()
1
⋅=
()
1
()
1
ferenzEinsatz
Re
=
5
−
2,220231
⋅−+
TKtt
⋅−+
barbarDruckwahrer 99340,99
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:
⎛
seNominalmasMasse 1
⎜
Luftdichte
−⋅=
⎝
Die Luftdichte ist typischerweise 1,2 kg/m
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%.
⎞
⎟
teMassendich
⎠
3
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
47
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Kolbenmanometer D
⋅
CPB 5000
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 Näheru ng linear und
wird durch den Druckausdehnungskoeffizienten (λ) beschrieben.
Druckwahrer
Beispiel:
Messpunkt: 1000 bar
System mit Druckausdehnungskoeffizient: 10
Ohne Korrektur würde um 0,01 % „falsch“ gemessen werden.
2.4 Anordnung der Bedienelemente .
Die CPB 5000 Basisgeräte sind in folgenden 4 Ausführungen erhältlich, die sich in der Anordnung der
Bedienelemente unterscheiden:
Basement pneumatisch Niederdruck
- bis max. 10 bar / 150 psi
- mit integrierter Druckerzeugung über Vordruckpumpe und Spindelpumpe
- Verrohrung mit Kunststoffschlauch (Polyurethan), 6 x 1 mm
Basement pneumatisch Hochdruck / Vakuum
- bis max. 100 bar / 1500 psi
- Anschluss für eine externe Druckversorgung oder Vakuumquelle
- Verrohrung aus CrNi-Stahl (1.4571), 3 x 1 mm
Basement pneumatisch mit integrierter Trennvorlage „Luft auf Öl“
- bis max. 400 bar / 5000 psi
- Anschluss für eine externe Druckversorgung
- für den Einsatz hydraulischer Kolben-Zylinder-Systeme mit M30 x 2 Anschluss
- Prüflinge lassen sich einfach, trocken und sauber mit Luft kalibrieren
- Verrohrung aus CrNi-Stahl (1.4571), 3 x 1 mm
Basement hydraulisch
- bis max. 1000 bar / 145000 psi
- mit integrierter Druckerzeugung über Vordruckpumpe und Spindelpumpe
- Verrohrung aus CrNi-Stahl (1.4404), 6 x 2 mm
- Sonderausführung bis 1200 bar / 17400 psi erhältlich
Standardmäßig sind alle Basisgeräte mit einem Anschluss für das Kolben-Zylinder-System mit M30 x
2 Innengewinde ausgestattet.
Die optional integrierbare patentierte ConTect-Schnellspannaufnahme ermöglicht einen schnellen und
sicheren Wechsel des Messbereiches ohne Werkzeug (nicht erhältlich bei Ausführung mit integrierter
Trennvorlage „Luft auf Öl“).
=
⋅+
λ
=
1000
7
−
+
ckNominaldru
ckNominaldru1
–7
1/bar:
10001011
=
⋅
barbarDruckwahrer 90,999
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
2.4.1 Basement pneumatisch Niederdruck .
Draufsicht
Aufnahme
Kolben-ZylinderSystem
Anschluss
Prüfling
Libelle
Vordruckpumpe
Spindelpumpe
Frontansicht
Prüfdruck-
Manometer
AuslassVentil
Rückansicht
Schnittstelle zur CPU 5000
(nur in Kombination mit CPU 5000)
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
Schnittstelle zum
externen KolbenTemperaturfühler
(optional und nur in
Kombination mit
CPU 5000)
drehbare Füße
49
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
2.4.2 Basement pneumatisch Hochdruck / Vakuum .
(gilt auch für Version mit integrierter Trennvorlage „Luft auf Öl“)
Draufsicht
Aufnahme
Kolben-ZylinderSystem bzw.
integrierte Trennvorlage
Anschluss
Prüfling
Libelle
Spindelpumpe
Frontansicht
Prüfdruck-
Manometer
AuslassVentil
EinlassVentil
Rückansicht
Schnittstelle zur CPU 5000
(nur in Kombination mit CPU 5000)
Anschluss für
externe Druckversorgung oder
Vakuumquelle
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
Schnittstelle zum
externen KolbenTemperaturfühler
(optional und nur in
Kombination mit
CPU 5000)
drehbare Füße
50
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
2.4.3 Basement hydraulisch .
Draufsicht
Verschlussschraube
Ölbehälter
Aufnahme
Kolben-ZylinderSystem
Anschluss
Prüfling
Libelle
Vordruckpumpe
Spindelpumpe
Frontansicht
Prüfdruckmanometer
(nicht bei Sonderausführung
1200 bar)
AuslassVentil
Rückansicht
Schnittstelle zur CPU 5000
(nur in Kombination mit CPU 5000)
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
Schnittstelle zum
externen KolbenTemperaturfühler
(optional und nur in
Kombination mit
CPU 5000)
drehbare Füße
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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 Ge rätes 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 Spindelpump e aufstecken. Hierbei ist darauf zu achten, dass das
Federdruckstück in die Drehkreuzhülse einrastet.
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 Auslass-Ventil zu öffnen.
3.1.1.1 Hinweise zur Geräteausführung „pneumatisch Hochdruck / Vakuum“ .
In der Ausführung pneumatisch Hochdruck / Vakuum muss eine externe Druckluftversorgung
oder eine Vakuumquelle angeschlossen werden.
Der Druckanschluss ist als SWAGELOK
®
- Rohrverbindung mit 6 mm Rohraußendurchmesser an
der Geräterückseite ausgeführt.
Achtung: Der Versorgungsdruck darf max. 110% des Messbereichsendwertes
des zu prüfenden Gerätes oder des eingesetzten Kolben-Zylinder-Systems
betragen. Der maximal zulässige Druck beträgt 110 bar!
Die Verrohrung ist von einem auf SWAGELOK
Monteur, gemäß SWAGELOK
®
- Verrohrungsanleitung durchzuführen.
®
- Verbindungen geschulten
Es dürfen nur trockene, gereinigte und partikelfreie Gase (z.B. Stickstoff 4.0 oder synthetische Luft)
verwendet werden.
3.1.1.2 Hinweise zur Geräteausführung „pneumatisch mit integrierter Trennvorlage Luft auf Öl“ .
In der Ausführung pneumatisch mit integrierter Trennvorlage „Luft auf Öl“ muss eine externe
Druckluftversorgung angeschlossen werden.
Der Druckanschluss ist als SWAGELOK
®
- Rohrverbindung mit 6 mm Rohraußendurchmesser an
der Geräterückseite ausgeführt.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
(
)
CPB 5000
Achtung: Der Versorgungsdruck darf max. 110% des Messbereichsendwertes
des zu prüfenden Gerätes oder des eingesetzten Kolben-Zylinder-Systems
betragen. Der maximal zulässige Druck beträgt 440 bar!
Die Verrohrung ist von einem auf SWAGELOK
Monteur, gemäß SWAGELOK
®
- Verrohrungsanleitung durchzuführen.
Es dürfen nur trockene, gereinigte und partikelfreie Gase (z.B. Stickstoff 4.0 oder synthetische Luft)
verwendet werden.
Die integrierte Trennvorlage am Kolben-Zylinder-System Anschlu ss muss ggf. mit Öl auf- bzw.
nachgefüllt werden. Hierzu ist der Deckel der Kolbenaufnahme zu öffnen. Zunächst muss die
seitliche Sicherungsschraube mit einem Innensechskant-Schlüssel 2,5 mm gelöst werden.
Anschließend den Deckel mit einem Gabelschlüssel SW 41 öffnen. Zum Nachfüllen ist Spezialöl zu
verwenden (0,25 Liter im Lieferumfang enthalten bzw. als Zubehör erhältlich). Beim Einfüllen ist
darauf zu achten, dass kein Öl in die von unten nach oben ragende Rohrleitung eindringt. Der
Ölstand darf die Markierungslinie nicht überschreiten.
Nach dem Befüllen den Deckel der Tren nvorlage wieder vorsichtig und langsam in das Unterteil
einschrauben, mit dem Gabelschlüssel fest anziehen und die seitliche Sicherungsschrau be wieder
einschrauben. Danach kann das Kolben-Zylinder-System aufgespannt werden. Hierzu ist nach Pkt.
3.1.2.4 vorzugehen.
®
- Verbindungen geschulten
Abnehmbarer
Deckel
41
Markierungslinie
maximaler Ölstand
Unterteil
Sicherungsschraube
Innensechskant 2,5
3.1.1.3 Hinweise zur Geräteausführung „hydraulisch“ .
In der Hydraulik-Ausführung muss ggf. der Ölbehälter auf- bzw. nachgefüllt werden (Inhalt 250
ml). Hierzu ist die Verschlussschraube mit dem Öleinfüllsymbol auf der Basementoberseite zu
öffnen. Zum Nachfüllen ist Spezialöl zu verwenden (1 Liter im Lieferumfang enthalten bzw. als
Zubehör erhältlich). Bei Erstbefüllung oder nach einem kompletten Austausch des Öls ist das
System zu entlüften. Hierzu ist nach Pkt. 5.3.3 vorzugehen.
In der Hydraulik-Ausführung ist vor dem Betrieb die Schutzfolie der Verschlussschraube a m
Ölbehälter zu entfernen (Abdeckung der Belüftungsbohrung für Transport).
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Kolbenmanometer D
g
CPB 5000
3.1.2 Einbau des Kolben-Zylinder-Systems .
Je nach zu prüfendem Gerät, ist das entsprechende Kolben-Zylinder-System einzusetzen. Hier
wird die vergleichbare oder jeweils nächsthöhere Abstufung gewählt.
Beispiel:
Kalibrierung eines 600 bar Federmanometers Î 600 bar Contect-System
Kalibrierung eines 160 bar Federmanometers Î 250 bar Contect-System
Bei der Kolbenaufnahme im Basement wird zwischen 2 Ausführungen unterschieden:
- Kolbenaufnahme mit M30 x 2 Innengewinde (siehe Pkt. 3.1.2.1)
- Kolbenaufnahme mit ConTect-Schnellverschluss (siehe Pkt. 3.1.2.2)
Für den Vakuumbetrieb ist ein spezielles Kolben-Zylinder-System sowie ein spezieller Vakuum-
Massensatz erforderlich. Der Einbau des Vakuum Kolben-Zylinder-Systems ist unter Pkt. 3.1.2.3
beschrieben.
3.1.2.1 Kolbenaufnahme mit M30 x 2 Innengewinde .
Vor Lösen des Verschlussstopfens im Basement, den drucklosen Zustand des
Systems (Auslass-Ventil öffnen) sicherstellen.
Das Kolben-Zylinder-System wird vertik al in das Gewinde der Kolbenaufnahme eingesetzt und mit
einem Gabelschlüssel mit SW 32 fest angezogen. Eine O-Ring-Dichtung ist bereits vorhanden. Sie
benötigen kein zusätzliches Dichtmaterial.
Hinweis: Luft- und Öl-Systeme nicht vertauschen
Die O-Ring-Dichtung in der Aufnahme für das Kolben-Zylinder-System auf
richtigen Sitz und Verschleiß überprüfen. Gegebenenfalls austauschen.
Zum exakten Ausrichten des Geräte s kann 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.
2.
1.
3.
Libelle
aufle
en
O-Ring
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
32
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
2.
54
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Kolbenmanometer D
g
CPB 5000
3.1.2.2 Kolbenaufnahme mit ConTect-Schnellverschluss .
Vor Lösen des Verschlussstopfens im Basement, den drucklosen Zustand des
Systems (Auslass-Ventil öffnen) sicherstellen.
Das ConTect-System wird vertikal in den Schnellverschluss eingesetzt
Durch ca. 1 1/2 Umdrehungen de r Flügelschraube im Uhrzeigersinn (bis zum Anschlag), wird das
System selbstdichtend eingeschraubt (handfest).
Zum exakten Ausrichten des Geräte s kann 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.
Hinweis: Luft- und Öl-Systeme nicht vertauschen
Die O-Ring-Dichtung in der Aufnahme für das ConTect-System auf richtigen Sitz
und Verschleiß überprüfen. Gegebenenfalls austauschen.
O-Ring 4 x 2,2
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
1.
4.
Libelle
aufle
3. 2.
en
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
55
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
3.1.2.3 Vakuum Kolben-Zylinder-System .
Das Vakuum Kolben-Zylinder-System kann nur in Kolbenaufnahme n mit ConTectSchnellverschluss eingebaut werden.
Kolben-Zylinder-System in Quertraverse einschrauben und handfest anziehen
(Sch
ritt 1 und 2).
Quertraverse mit Kolben-Zylinder-System wird vertikal in den Schnellverschluss eing
(Schritt 3)
Durch ca. 1 1/2 Umdrehungen der Flügelschraube im Uhrzeigersinn (bis zum Anschlag), wird da
System selb
(Schritt 4)
Zum exakten Ausrichten des Gerätes kann die Libelle aus der Basisplatte herausgenomm
werden u
Hierdurch ist die genaueste Referenzierung zum Kolben-Zylinder-System gegeben.
(Schritt 5)
stdichtend eingeschraubt (handfest).
nd auf die Oberseite des eingespannten Kolben-Zylinder-Systems aufgelegt werden.
Libelle
auflegen
esetzt.
5.
2.
s
en
1.
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3.
4.
56
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Kolbenmanometer D
g
CPB 5000
3.1.2.4 Kolbenaufnahme mit integrierter Trennvorlage mit M30 x 2 Innengewinde .
Vor Lösen des Verschlussstopfens der Kolbenaufnahme, den drucklosen
Zustand des Systems (Auslass-Ventil öffnen) sicherstellen.
Vor dem Aufspannen des Kolben-Zylinder-Systems muss die Trennvorlage entlüftet werden.
Hierzu wird durch sehr vorsichtiges Öffnen und Schließen des integrierten Feindosierventils
(Einlass-Ventil) der externe Versorgungsdruck eingelassen. Es wird solange Druck eingelassen bis
Öl an der O-Ring-Dichtung der offenen Kolbenaufnahme ansteht. Das Auslass-Ventil muss dabei
geschlossen sein und am Prüflinganschluss ein Blindstopfen eingeschraubt sein.
Für diesen Entlüftungsprozess ist es sinnvoll, den Versorgungsdruck auf einen sehr
kleinen Druckwert einzustellen, um mit dem Einlass-Ventil möglichst vorsichtig und
fein dosieren zu können.
Vor dem Entlüftungsprozess ist ggf. der Ölstand in der Trennvorlage zu kontrollieren
und anzupassen. Hierzu ist nach Pkt. 3.1.1.2 vorzugehen.
Das Kolben-Zylinder-System wird anschließend vertikal in das Gewinde der Kolbenaufnahme
eingesetzt und mit einem Gabelschlüssel mit SW 32 fest angezogen. Eine O-Ring-Dichtung ist
bereits vorhanden. Sie benötigen kein zusätzliches Dichtmaterial.
Hinweis: Es dürfen nur hydraulische Kolben-Zylinder-Systeme verwendet
werden.
Die O-Ring-Dichtung in der Aufnahme für das Kolben-Zylinder-System auf
richtigen Sitz und Verschleiß überprüfen. Gegebenenfalls austauschen.
Zum exakten Ausrichten des Geräte s kann 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.
2.
1.
3.
Libelle
aufle
en
O-Ring
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
32
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
2.
57
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
3.1.3 Anschluss des Prüflings .
Das zu überprüfende Gerä t 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 Gewindeein satz G 1/2 ausgestattet.
Bei Kalibrierung von Geräten mit anderen Anschlussgewinden, können die
Gewindeeinsätze entsprechend ausgetauscht werden (siehe Zubeh ör „Adapterset“)
Rändelmutter
O-Ring 8 x 2
(siehe Zubehör Pkt. 8.)
3.1.4 Entlüftung des Systems (nur Hydraulikausführung) .
Nach dem Aufspannen von ConTect-System und Prüfling können sich Lufteinschl üsse im System
befinden. Das System kann vor dem Beginn der Kalibrierung durch folgende Vorgehensweise entlüftet
werden:
ConTect-System und Prüfling müsse n aufgespannt sein und der komplette Massensatz auf das
Kolben-Zylinder-System aufgelegt sein
Über die Vordruckpumpe einen Druck von ca. 50 bar erzeugen
Mit der Spindelpumpe den Druck bis knapp unter den Messbereichsendwert des ConTect-Systems
bzw. des Prüflings (kleinerer Druckbereich ist entscheidend) erhöhen.
Wichtig: Das Kolben-Zylinder-System muss hierbei in seiner unteren Position
bleiben, also noch nicht in den Schwebezustand gehen.
Auslassventil öffnen, vorhandene Lufteinschlüsse entweichen in den Tank
Gegebenenfalls ist dieser Vorgang 1-2 mal zu wiederholen, um sämtliche Lufteinschlüs se zu
entfernen.
Das Gerät ist nun einsatzbereit
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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.
Beispiel-Tabelle aus einem Kalibrierschein Seite 2:
Der sich einstellende Druck entspricht dann der Sum me 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
Druckwerte der Gewichtsstücke / Pressure values of masses
Bezeichnung des
Gewichtsstückes
type of weight piece
Kolben / piston 1262 0,08160 0,4002
Glocke / bell 1 0,81560 3,9998
Teller / plate 2 0,05097 0,2499
Masse / weight piece 3 1,01954 5,0000
Masse / weight piece
Masse / weight piece
Masse / weight piece 6 1,01954 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
Nr.
no.
4 1,01954 5,0000
5 1,01954 5,0000
wahre Masse
true mass
in kg
Druckwert
für System
pressure value
for system
in bar
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 %)
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. Masseauflage mit Glocke . . Masseauflage mit Teller ..
Massen
glockenförmiger
Gewichtsträger (Nr. 1)
Masseteller (Nr. 2)
ConTect-System
Markierungslinie für
Schwebezustand
3.2.2.1 Druckwert anfahren – Basement hydraulisch .
Bei Hydraulik-Systemen muss zuerst das System mit Öl gefüllt und vorkomprimiert werden.
Hierzu ist das Auslass-Ventil zu schließen
Danach mehrere Hübe mit der Vordruckpumpe ausführen – d er Druck steigt auf max. ca. 50 bar
(abhängig vom angeschlossenen Prüflingvolumen).
Anschließend über die eingebaute Spindelpumpe im Uhrzeigersinn den Druck erhöhen.
3.2.2.2 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch Niederdruck .
Die integrierte Vordruckpumpe dient zur Erzeugung von Drücke n bis ca. 10 bar (abhängig vom
angeschlossenen Prüflingvolumen).
Hierzu ist das Auslass-Ventil zu schließen
Mit Hilfe der Spindelpumpe kann in der Näh e des Druckwertes eine Feineinstellung vorgenommen
werden.
Der zulässige Betriebsdruck beträgt bei der Ausführung pneumatisch
Niederdruck maximal 10 bar. Größere Drücke können das Gerät beschädigen.
Kolben-Zylinder-System, Prüfling und evtl. eingesetzte Verbindungsschläuche
dürfen nicht durch unzulässig hohen Druck überlastet werden.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
3.2.2.3 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch Hochdruck / Vakuum .
Es muss eine externe Druckluftversorgung an der Geräterückseite angeschlossen sein.
Durch leichtes Öffnen und Schließen des integri erte n Feindosierventils (Einlass-Ventil) kann der
externe Versorgungsdruck eingelassen werden.
Hierzu ist das Auslass-Ventil zu schließen
Mit Hilfe der Spindelpumpe kann in der Näh e des Druckwertes eine Feineinstellung vorgenommen
werden.
Für den Betrieb im Vakuum siehe Punkt 3.2.5.
Der zulässige Betriebsdruck beträgt bei der Ausführung pneumatisch Hoch-
druck / Vakuum maximal 100 bar. Größere Drücke können das Gerät beschädigen. Kolben-Zylinder-System, Prüfling und evtl. eingesetzte Verbindungsschläuche dürfen nicht durch unzulässig hohen Druck überlastet werden.
3.2.2.4 Druckwert anfahren – Basement pneumatisch mit Trennvorlage .
Es muss eine externe Druckluftversorgung an der Geräterückseite angeschlossen sein.
Durch leichtes Öffnen und Schließen des integri erte n Feindosierventils (Einlass-Ventil) kann der
externe Versorgungsdruck eingelassen werden.
Hierzu ist das Auslass-Ventil zu schließen
Das Einströmen der Luft bewirkt das Verdrängen des Öls in der Trennvorlage nach oben in das
Kolben-Zylinder-System.
Mit Hilfe der Spindelpumpe kann in der Näh e des Druckwertes eine Feineinstellung vorgenommen
werden.
Der zulässige Betriebsdruck beträgt bei der Ausführung pneumatisch mit
Trennvorlage maximal 400 bar. Größere Drücke können das Gerät beschädigen.
Kolben-Zylinder-System, Prüfling und evtl. eingesetzte Verbindungsschläuche
dürfen nicht durch unzulässig hohen Druck überlastet werden.
3.2.3 Druck stabil .
So lange Druck einlassen, bis sich das System im Gleichgewichtszustand befindet.
Dieser Zustand kann mit Hilfe des Spiegels sehr gut abgelesen werden. Der Glockenunterrand
muss in diesem Fall an der Markierungslinie des Kolben-Zylinder-Systems anliegen.
Glockenunterrand
Markierungslinie für
Schwebezustand
Spiegel
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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 wi rd das System an den Masseauflagen vorsichtig
angestoßen und in eine Drehbewegung versetzt.
Der Kolben und damit auch der Prüfdruck steht 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. Vakuumbetrieb .
Die Erzeugung des Vakuums erfolgt ausschließlich über eine externe Vakuumquelle. Die se i st an de r
Geräterückseite anzuschließen. Das Vakuum kann über das Einlass- und Auslassventil dosiert
werden. Die Feineinstellung erfolgt über die integrierte Spindelpumpe.
3.2.5.1 Massenauflagen für Vakuum .
Zuerst muss immer die Massen scheibe Nr. 1 (geschlossene Scheibe) auf den Massenträger
aufgelegt werden. Der Zentrierbund an der Scheibe zeigt hierbei nach unten.
Je nach angestrebten Druckwert, werden die weiteren Massenscheiben aufgelegt. Beim
Aufeinanderstapeln der Scheiben ist darauf zu achten, dass die Öffnungen der Scheiben stets ca.
180° versetzt, also gegenüberliegend, positioniert werden.
Das System darf niemals in Rotation versetzt werden, wenn sich der Kolbe n am
oberen oder unteren Anschlag befindet.
Masse Nr. 1 (geschlossene Scheibe) weitere Massen (offene Scheiben) Massenträger
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
3.2.5.2 Vakuumwert anfahren .
Es muss eine externe Vakuumquelle an der Geräterückseite angeschlossen sein.
Die Spindelpumpe sollte vor der Messung komplett im Uhrzeigersinn eingedreht werden, um
genügend Volumen für die Messung bereit zu stellen. Dabei ist das Auslass-Ventil zu öffnen.
Über das integrierte Feindosierventil (Einlass-Ventil) kann das System mit der externen
Vakuumpumpe evakuiert werden.
Hierzu ist das Auslass-Ventil zu schließen
Mit Hilfe der Spindelpumpe kann, in der Nähe des Druckwertes, eine Feineinstellung
vorgenommen werden.
3.2.5.3 Vakuum stabil .
So lange evakuieren, bis sich das Syst em im Gleichgewichtszustand befindet.
Als Orientierungshilfe für den Schwebezustan d (= ca. halber Kolbenhub) dient der verstellbare
Ring an der Quertraverse des Kolben-Zylinder-Systems. Dieser kann beispiel sweise im Schwebezustand auf die Höhe einer Ober- oder Unterkante einer Massenscheibe eingestellt werden.
Kurz vor dem Schwebezustand steigt das System rasch an. Daher ist die
Spindel nur langsam und gleichmäßig gegen den Uhrzeigersinn zu drehen.
Zur Minimierung von Reibungskräften wi rd das System an den Masseauflagen vorsichtig
angestoßen und in eine Drehbewegung versetzt.
Das System darf niemals in Rotation versetzt werden, wenn sich der Kolbe n am
oberen oder unteren Anschlag befindet.
Der Kolben und damit auch der Prüfdruck steht nun mehrere Minuten stabil.
3.2.5.4 Nächste Vakuumstufe .
Zur Einstellung des nächst höheren Vakuumwerte s, wiederh olen sie die Punkte 3.2.5.2 bis 3.2.5.3
3.2.6 Druck entlasten – Hydraulik, Pneumatik und Vakuum .
Die Spindelpumpe im Gegen-Uhrzeige rsinn drehen, um das System zu entlasten. Bei Vakuum-
betrieb im Uhrzeigersinn drehen.
Befindet sich der Druck in der Nähe der nächsten Prüf stufe, kann die Feineinstellung über das
Spindelrad vorgenommen werden.
Für schnellere Druckentlastung ode r zur kompletten Entlüftung kann auch das Feindosierventil
(Auslass-Ventil) vorsichtig geöffnet werden.
Achtung: Der Kolben darf hierbei nicht in der Schwebe sein!
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
Vorsicht:
Der Kolben sinkt kurz vor dem Gleichgewichtszustand recht schnell ab.
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
Vorsicht:
Die Massenscheiben dürfen unter Druck nicht vollständig vom Kolben-ZylinderSystem entfernt werden.
Bei der Geräteausführung „pneumatisch mit integrierter Trennvorlage Luft auf Öl“ ist darauf
zu achten, dass der Druck nur sehr langsam entlastet wird. Damit werden Verwirbelu ngen des Öls
im Inneren der Trennvorlage und ein Zurücklaufen des Öls in die Druckleitung verhindert.
3.3 Abbau .
Nach Aufnahme aller Druckpu nkte, das Einlassventil schließen und das Auslassventil öffnen.
Jetzt kann der Prüfling vom Schnellspanner a bgenommen werden und alle Massenscheiben vom
Kolben-Zylinder-System entfernt werden.
Ist ein weiterer Prüfling mit gleichem Messbereich vorhanden, kann das Kolben-Zylinder-System
aufgespannt bleiben.
Ansonsten wird empfohlen das System h eraus zunehmen und im Schutzbehälter zu verstauen.
Demontieren sie den Prüfling oder das Kolben-Zylinder-System erst, wenn der
Druck im Kolbenmanometer vollständig abgebaut ist.
Zum Abnehmen des Drehkreu zes 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
Zum Transportieren der Geräteausführung „pneumatisch mit integrierter Trennvorlage Luft
auf Öl“ sollte das Öl aus der Trennvorlage rückstandslos entfernt werden, siehe Pkt. 3.1.1.2.
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
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 pneumatischen/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
II. Kein Druckaufbau möglich bzw.
Messbereichsendwert nicht erreichbar (nur bei
Hydraulikausführung)
III. Langsames Absinken des Kolbens im
Schwebezustand
IV. Kolben dreht nicht oder reagiert
unempfindlich
Weitere Hilfe erhalten Sie durch die WIKA-Abteilung der Kalibriertechnik.
Auslass-Ventil richtig verschließen
Achtung: Die Feindosierventile dürfen
nur fingerfest angezogen werden, sonst
kann der Ventilsitz beschädigt werden.
Überprüfen Sie, ob die Dichtungen in der
Aufnahme für das Kolben-ZylinderSystem sowie für den Prüfling eingelegt
und in Ordnung sind.
Nach dem Aufspannen von Kolben-
Zylinder-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. 3.1.4
beschrieben vorzugehen.
Danach Druck neu aufbauen
Leckage im System, siehe Punkt I.
Nach dem Aufspannen von Kolben-
Zylinder-System und Prüfling können sich
Lufteinschlüsse im System befinden (nur
bei Hydraulikausführung), siehe Punkt II.
Danach Druck neu aufbauen
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)
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
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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 Basement entfernt und unter Beachtung folgender
Hinweise zerlegt.
5.1.1.1 Hydraulisches Kolben-Zylinder-System .
Aufbau des Kolben-Zylinder-Systems (hydraulisch):
Kolben
Rändelmutter
Überwurfmutter
Zylinder
Gehäuse
Zerlegen des hydraulischen 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 Kolben-Zylinder-Einheit auf einer Tischplatte abstellen und ruhig
halten.
Die Überwurfmutter abschrauben
Der Zylinder kann aus dem Gehäuse entnommen werden
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
Reinigen des hydraulischen 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 Kolb enZylinder-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.
Zusammenbau des hydraulischen 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.
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Kolbenmanometer D
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5.1.1.2 Pneumatisches Kolben-Zylinder-System .
Aufbau des Kolben-Zylinder-Systems (pneumatisch):
Kolben
Rändelmutter
Sicherungsschraube
Zylinder
Gehäuse
Zerlegen des pneumatischen Kolben-Zylinder-Systems:
Seitliche Sicherungsschraube lösen
Der Kolben kann jetzt langsam und vorsichtig, senkrecht nach oben aus dem Zylinder gezogen
werden. Dazu am besten die Kolben-Zylinder-Einheit auf einer Tischplatte abstellen und ruhig
halten.
Die Rändelmutter abschrauben
Der Zylinder kann aus dem Gehäuse entnommen werden
Reinigen des pneumatischen 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 Kolb enZylinder-Systeme (siehe Abschnitt 8. Zubehör). Hierin ist eine detaillierte Reinigungsanleitung
enthalten.
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Der gereinigte Kolben darf niemals mit bloßen Händen berührt werden. Das
natürliche Hautfett kann zum Verkleben des Kolben-Zylinder-Systems führen.
Zusammenbau des pneumatischen Kolben-Zylinder-Systems:
Die Teile in umgekehrter Reihenfolge wieder zusammensetzen.
Den Zylinder in das Gehäuse stecken (schräge Kante nach unten)
Die Rändelmutter aufschrauben
Das System senkrecht auf die Tischplatte stellen und den Kolben vorsichtig von oben einführen.
Er sollte aufgrund seines Eigengewichtes in den Zylinder „fallen“
Seitliche Sicherungsschraube wieder einschrauben
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 .
O-Ringe in Aufnahme Kolben-Zylinder-System und Prüflingaufnahme unterliegen einem Verschleiß.
Beide O-Ringe sind vor jeder Kalibrierung auf korrekten Sitz und Verschleiß zu p r üfen. 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.
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Kolbenmanometer D
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5.3 Austausch des Hydrauliköls (nur bei Hydraulikausführung) .
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 bei geöffneter Aufnahme für Kolben-Zylinder-Syste
Prüflinga
Spindelp
Geringe Restölmengen können im Rohrleitungssystem zurückbleiben
nschluss und geschlossenem Auslassventil durch langsames Eindreh en
umpe zusätzlich an den Anschlüssen abgesaugt werden
Bei starker Verschmutzung des Hydrauliköls ist ggf. eine Komplettreinigung der
Verrohrung und 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.
m und
der
5.3.2 Hydrauliköl einfüllen .
Spindelpumpe im Uhrzeigersinn bis zum vorderen Anschlag eindrehen
A
uslassventil schließen
Verschlussschraube mit Öleinfüllsymbol auf Basementoberseite öffnen
Spezialöl (1 Liter im Lieferumfang enthalten bzw. als Zubehör erhältlich) über die
einfüllen bi
hierbei stets zu beobachte
Spindelpumpe gegen den Uhrzeigersinn bis zum hinteren Anschlag herausdrehen. Da
Füllmedi
Tanköffnung mit Verschlussschraube schließen
5.3.3 Entlüftung des Systems (nur nach Komplettbefüllung) .
Nach der Erstbefüllung oder nach einem kompletten Austausch des Öls können sich Lufteinschlüsse
im System befinden. Das System sollte durch folgende Vorgehensweise entlüftet werden:
Anschluss Kolben-Zylinder-System und Prüflinganschluss müssen offen sein
A
uslassventil schließen
Spindelpumpe gegen den Uhrzeigersinn bis zum hinteren Anschlag herausdrehen
Mit Vordruckpumpe vorsichtig pumpen und dabei das Füllmedium in den offenen Anschlüsse
Kolben
Blasen
mehr auftauchen.
Austretendes Öl in den offenen Anschlüssen Kolben-Zylinder-System und Prüfli
Spritze a
s der Füllstand das Gewinde der Tanköffnung erreicht (ca. 250 ml). Die Füllhöhe ist
n.
um wird vom Tank in das System gesaugt.
-Zylinder-System und Prüfling beobachten. Hier tritt die eingeschlossene
bildung nach außen. Die Vordruckpumpe ist so lange zu betätigen bis keine Luftblasen
bsaugen.
Tanköffnung
s
n
Luft durch
ng mit z.B. einer
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5.4 Rekalibrierung .
Die empfohlene Rekalibrierungsdauer beträgt: 5 Jahre
Hierbei handelt es sich um eine Empfehlung des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD/DAkkS).
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 Rekalibrie rungszyklus steht das DKDLabor gerne zur Verfügung:
WIKA Alexander Wiegand SE & Co KG
DKD-Kalibrierlaboratorium
Alexander Wiegand Straße
63911 Klingenberg
Tel: 09372 / 132 – 473
Fax: 09372 / 132 - 8767
E-Mail: calibration@wika.de
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6. Technische Daten .
Ausführung
Messbereich
bar
1)
pneumatisch
-0,03 … -1 0,03 … 2 0,2 … 10 0,4 … 50 0,4 … 100
Erforderliche Massen kg 5 10 10 10 20
Kleinster Step bar 2) 0,01 0,01 0,05 0,25 0,25
Nominale
cm² 5 5 1 0,2 0,2
Kolbenquerschnittsfläche
Ausführung pneumatisch
Messbereich
psi 1)
-0,435 …
-14
0,435 …
30
2,9 … 150 5,8 … 500 5,8 …
1000
5,8 …
1500
Erforderliche Massen kg 5 10 10 7 13 20
Kleinster Step psi 2) 0,1 0,2 1 5 5 5
Nominale
cm² 5 5 1 0,2 0,2 0,2
Kolbenquerschnittsfläche
Ausführung
Messbereich
bar
1)
hydraulisch
0,2 … 60 0,2 … 100 1 … 250 1 … 400 2 … 600 2 … 1000
Erforderliche Massen kg 30 50 25 40 30 50
Kleinster Step bar 2) 0,1 0,1 0,5 0,5 1 1
Nominale
cm² 0,5 0,5 0,1 0,1 0,05 0,05
Kolbenquerschnittsfläche
Ausführung hydraulisch
Messbereich
psi 1)
2,9 …
1000
14,5 …
5000
29 …
10000
29 …
14500
Erforderliche Massen kg 34 34 34 50
Kleinster Step psi 2) 2 10 20 20
Nominale
cm² 0,5 0,1 0,05 0,05
Kolbenquerschnittsfläche
Genauigkeit 3) % v.
0,015 / optional: 0,008 4)
Messwert
Basementausführung
pneumatisch Niederdruck bis max. 10 bar / 150 psi; mit interner Druckerzeugung
pneumatisch Hochdruck /
bis max. 100 bar / 1500 psi; für externe Versorgung und Vakuum
Vakuum
pneumatisch, mit Trenn-
vorlage
bis max. 400 bar / 5000 psi; für externe Versorgung mit integrierter Trennvorlage
Luft auf Öl; für den Einsatz hydraulischer Kolben mit M30 x 2 Anschluss
hydraulisch bis max. 1000 bar / 14500 psi; mit interner Druckerzeugung
bis max. 1200 bar / 17400 psi auf Anfrage
Anschluss am Kolben-
M30 x 2 Außengewinde / optional: ConTect-Schnellanschluss
Zylinder-System
Prüflinganschluss Schnellanschluss G 1/2 B Innengewind e standardmäßig, freilaufend,
wechselbar, andere Gewindeeinsätze siehe Zubehör
Druckübertragungsmedium pneum. saubere, trockene, nicht korrosive Gase (z.B. Luft oder Stickstoff)
hydraul. Spezialöl (1 Liter im Lieferumfang enthalten), andere Medien auf Anfrage
Ölvorratsbehälter cm³ 250
Externer Druckanschluss 6 mm SWAGELOK® Rohrverschraubung; max. 110 % des eingesetzten
Messbereiches; nur bei Basementausführung pneumatisch Hochdruck / Vakuum
und mit Trennvorlage
Werkstoff
Kolben Wolfram Carbid
Zylinder Wolfram Carbid
Massensatz CrNi-Stahl 1.4305 und Aluminium, nicht-magnetisch
Verrohrung im Basement pneumatisch Niederdruck: Kunststoffschlauch aus Polyurethan, 4 x 0,75 mm
pneumatisch Hochdruck / Vakuum und mit Trennvorlage: CrNi-Stahl 1.4571, 3 x
1 mm
hydraulisch: CrNi-Stahl 1.4404, 6 x 2 mm
Betriebstemperatur °C 18 … 28
1) Theoretischer Startwert; entspricht dem durch den Kolben (aufgrund seines Eigengewichtes) erzeugten Druckwert. Zur Optimierung der Laufeigenschaften sollten
weitere Massen aufgelegt werden.
2) Der kleinste Druckänderungswert, der aufgrund des Standardmassensatzes erreicht wird. Zur Reduzierung ist optional ein Feinmassensatz erhältlich.
3) Die Genauigkeit wird ab 10% des Messbereiches auf den Messwert bezogen. Im unteren Bereich gilt ein Festfehler, bezogen auf 10% des Bereiches
4) Messunsicherheit bei Referenzbedingungen (Umgebungstemperatur 20°C, Luftdruck 1013 mbar, relative Luftfeuchte 40 %). Bei Einsatz ohne CalibratorUnit
müssen ggf. Korrekturen angebracht werden.
5) Andere auf Anfrage
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
Gewicht
Basement pneumatisch
Niederdruck
Basement pneumatisch
Hochdruck
Basement pneumatisch
Trennvorlage
Basement hydraulisch kg 20,5 / 21,5 (inkl. optionalem ConTect-Schnellverschluss)
Kolben-Zylinder-System kg 1,5 / 5,7 (inkl. Glocke und Kolbenteller in optionalem Aufbewahrungskoffer)
BAR Vakuummassensatz kg 13,1 kg (inkl. Kolben-Zylinder-System im Tragekoffer)
BAR Basismassensatz
pneumatisch
BAR Erweiterungs-
massensatz pneumatisch
BAR Basismassensatz
hydraulisch
BAR Erweiterungs-
massensatz hydraulisch
PSI Vakuummassensatz kg 13,0 kg (inkl. Kolben-Zylinder-System im Tragekoffer)
PSI Basismassensatz
pneumatisch
PSI Erweiterungs-
massensatz 1 pneumat.
PSI Erweiterungs-
massensatz 2 pneumat.
(nur für 1500 psi)
PSI Basismassensatz
hydraulisch
PSI Erweiterungs-
massensatz hydraulisch
Abmessungen
Basement mm 400 (B) x 375 (T) x 265 (H), Details siehe technische Zeichnung
Tragekoffer für
Basismassensatz
Tragekoffer für
Erweiterungsmassensatz
Tragekoffer für Kolben-
Zylinder-System (optional)
CE-Konformität
Druckgeräterichtlinie 97/23/EG (Modul A) nur für Ausführung 1200 bar / 17400 psi
Kalibrierung Werkskalibrierschein / optional: DKD/DAkkS-Kalibrierschein
Standard-Lieferumfang
Basement mit Staubschutzhaube
Vordruckpumpe (nicht bei Basement
pneumatisch Hochdruck / Vakuum und
mit Trennvorlage)
Spindelpumpe zum Druckaufbau /
Feineinstellung
Kolbenaufnahme mit M30 x 2 Innengewinde
Schnellanschluss für Prüflinge
Kolben-Zylinder-System mit Glocke
Basismassensatz im Tragekoffer
Erweiterungsmassensatz im Tragekoffer
(abhängig vom Messbereich)
Massensatz gefertigt auf Norm Fallbeschleunigung von 9,80665 m/s²
Spezialöl 1,0 Liter (nur für Hydraulik ausführung) bzw. 0,25 Liter (für Trenn vorlagenausführung)
Betriebsanleitung in deutscher und
englischer Sprache
Werkskalibrierschein
kg 18,0 / 19,0 (inkl. optionalem ConTect-Schnellverschluss)
kg 18,0 / 19,0 (inkl. optionalem ConTect-Schnellverschluss)
kg 16,5
kg 16,2 (inkl. Tragekoffer)
kg 14,0 (inkl. Tragekoffer)
kg 36,0 (inkl. Tragekoffer)
kg 24,0 (inkl. Tragekoffer)
kg 12,5 (inkl. Tragekoffer)
kg 11,0 (inkl. Tragekoffer)
kg 18,5 (inkl. Tragekoffer)
kg 42,0 (inkl. Tragekoffer)
kg 21,5 (inkl. Tragekoffer)
mm 400 (B) x 310 (T) x 310 (H)
mm 215 (B) x 310 (T) x 310 (H)
mm 300 (B) x 265 (T) x 205 (H)
Optionen
Systeme mit erhöhter Genauigkeit bis
0,008 %
Kolbenaufnahme mit ConTect Schnellverschluss
Aufbewahrungskoffer für Kolben-Zylinder Systeme
Massensatz gefertigt auf lokale
Fallbeschleunigung
DKD/DAkkS-Kalibrierschein
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
Abmessungen
Die Abbildung zeigt ein CPB5000 Basement pneumatisch Hochdruck mit der Option ConTectSchnellverschluss. Die Ausführungen pneumatisch Niederdruck und hydraulisch unterscheiden sich
davon maßlich nicht.
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Kolbenmanometer D
A
j
A
j
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A
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CPB 5000
7. Gewichtstabellen .
Die folgenden Tabellen zeigen für die jeweiligen Messbereiche die Anzahl de r Massestücke innerhalb
eines Massensatzes mit ihren nominalen Massewerten und den daraus resultierenden Nenndrücken.
Sollten Sie das Gerät nicht unter Referenzbedingungen einsetzen (Umgeb ungstemperatur 20°C,
Luftdruck 1013 mbar, relative Luftfeuchte 40 %), sind die Korrekturen gemäß Punkt 2.3 zu
berücksichtigen.
7.1 Hydraulische Modelle .
Messbereich [bar] 0,2 … 60 0,2 … 100 1 … 250 1 … 400 2 … 600 2 … 1000
nzahl
Nenndruck
bar bar bar bar bar bar
Kolben 1 0,2 1 0,2 1 1 1 1 1 2 1 2
Glocke 1 1,6 1 1,6 1 8 1 8 1 16 1 16
Kolbenteller 1 0,1 1 0,1 1 0,5 1 0,5 1 1 1 1
Masse 4 kg 6 8 11 8 5 40 11 40 6 80 11 80
Masse 2 kg 2 4 2 4 2 20 2 20 2 40 2 40
Masse 1 kg 1 2 1 2 1 10 1 10 1 20 1 20
Masse 0,5 kg 1 1 1 1 1 5 1 5 1 10 1 10
Masse 0,2 kg 1 0,4 1 0,4 1 2 1 2 1 4 1 4
Masse 0,1 kg 1 0,2 1 0,2 1 1 1 1 1 2 1 2
Masse 0,05 kg 1 0,1 1 0,1 1 0,5 1 0,5 1 1 1 1
Messbereich [psi] 2,9 … 1000 14,5 … 5000 29 … 10000 29 … 14500
nzahl
Nenndruck
psi psi psi psi
Kolben 1 2,9 1 14,5 1 29 1 29
Glocke 1 23,1 1 115,5 1 231 1 231
Kolbenteller 1 1,1 1 5,5 1 11 1 11
Masse 3,5 kg 9 100 9 500 9 1000 14 1000
Masse 1,4 kg 1 40 1 200 1 400 1 400
Masse 1 kg 1 30 1 150 1 300 1 300
Masse 0,7 kg 2 20 2 100 2 200 2 200
Masse 0,35 kg 1 10 1 50 1 100 1 100
Masse 0,175 kg 1 5 1 25 1 50 1 50
Masse 0,14 kg 1 4 1 20 1 40 1 40
Masse 0,07 kg 1 2 1 10 1 20 1 20
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
nzahl
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
nzahl
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
nzahl
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
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A
j
A
j
A
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j
A
j
A
j
A
j
A
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A
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7.2 Pneumatische Modelle .
Messbereich [bar] -0,03 … -1 0,03 … 2 0,2 … 10 0,4 … 50 0,4 … 100
Kolben 1 0,03 1 0,03 1 0,2 1 0,4 1 0,4
Glocke - - 1 0,16 1 0,8 1 4 1 4
Kolbenteller 1 0,07 1 0,01 1 0,05 1 0,25 1 0,25
Masse 2 kg - - - - - - - - 5 10
Masse 1 kg - - 9 0,2 9 1 9 5 9 5
Masse 0,5 kg 8 0,1 1 0,1 1 0,5 1 2,5 1 2,5
Masse 0,25 kg 1 0,05 - - - - - - - Masse 0,2 kg - - 1 0,04 1 0,2 1 1 1 1
Masse 0,12 kg - - 1 0,024 1 0,12 1 0,6 1 0,6
Masse 0,1 kg 2 0,02 1 0,02 1 0,1 1 0,5 1 0,5
Masse 0,07 kg - - 1 0,014 1 0,07 1 0,35 1 0,35
Masse 0,05 kg 1 0,01 1 0,01 1 0,05 1 0,25 1 0,25
nzahl
Nenndruck
bar bar bar bar bar
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
Messbereich [psi] -0,435 … -14 0,435 … 30 2,9 … 150 5,8 … 500 5,8 … 1000 5,8 … 1500
Kolben 1 0,435 1 0,435 1 2,9 1 5,8 1 5,8 1 5,8
Glocke - - 1 2,22 1 11,1 1 55,5 1 55,5 1 55,5
Kolbenteller 1 0,565 1 0,22 1 1,1 1 5,5 1 5,5 1 5,5
Masse 1,4 kg - - 5 4 5 20 - - 5 100 8 100
Masse 1 kg - - 2 3 2 15 2 75 2 75 2 75
Masse 0,7 kg 4 2 4 2 4 10 4 50 4 50 9 50
Masse 0,35 kg 4 1 3 1 3 5 3 25 3 25 3 25
Masse 0,19 kg - - 1 0,548 1 2,74 1 13,7 1 13,7 1 13,7
Masse 0,175 kg 1 0,5 - - - - - - - - - Masse 0,14 kg - - 1 0,4 1 2 1 10 1 10 1 10
Masse 0,12 kg - - 1 0,345 1 1,725 1 8,625 1 8,625 1 8,625
Masse 0,07 kg 2 0,2 1 0,2 1 1 1 5 1 5 1 5
Masse 0,035 kg 1 0,1 - - - - - - - - - -
nzahl
Nenndruck
psi psi psi psi psi psi
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
Nenndruck
nzahl
e Stück
e Stück
Nenndruck
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Kolbenmanometer D
CPB 5000
8. Zubehör .
CalibratorUnit Typ CPU 5000
Kompakter Rechner für den Einsatz mit einem Kolbenmanometer.
Die CalibratorUnit CPU 5000 bestimmt die für den gewünschten
Druck erforderlichen Masseauflagen. Optional werden kritische
Umgebungsparameter erfasst und korrigiert sowie Dru ckmessumformer mit Hilfsenergie versorgt und deren Sensorsignal erfasst.
Technische Daten nach Datenblatt CT 35.01.
Folgende Ausführungen sind erhältlich:
Bezeichnung / Ausführung Bestell-Nr.
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion 7261369
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Metrology-Extension 1) 7322031
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Transmitter-Extension
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Visualisierungs-Exte nsion 3) 7433046
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Metrology- und Transmitter-Exte nsion 12351 199
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Metrology- und Visualisierungs-Extension 7512329
CalibratorUnit CPU 5000 Basisversion inkl. Metrology-, Transmitter- und VisualisierungsExtension
2)
7432945
12168025
1) beinhaltet Sensoren für Kolbentemperatur (Messung direkt am System) und Umgebungsbedingungen (Temperatur,
Luftdruck, Feuch
2) Messfunktion für analoge Druckmessumformer inkl. Spannungsversorgung DC 24 V
3) Abstandssensor zur berührungslosen Messung der
Weiteres Zu
Feinmassensatz (1 mg – 50 g) 7093874
Adapterset für Schnellspannverschluss im Etui mit Gewindeeinsätzen G 1/4, G 3/8, 1/2
NPT, 1/4 NPT und M 20 x 1,5 zur Aufnahme in die Rändelmutter am Prüflinganschluss
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
Winkelanschlussstück 90°, für Prüflinge mit rückseitigem Anschluss 1564838
Trennvorlage, max. 1000 bar 1565389
Schmutzabscheider, -1/+1000 bar, Volumen 0,2 Liter 2015820
Schmutzabscheider, -1/+1000 bar, Volumen 0,03 Liter 2015714
O-Ring-Set bestehend aus 5 St. 8 x 2 und 5 St. 4 x 2,2 12328562
Spezialöl für CPB5000 bis max. 4000 bar, 1 Liter 2099882
Reinigungsset für ConTect-Systeme, pneumatisch 12485943
Reinigungsset für ConTect-Systeme, hydraulisch 12481425
Sonder-Prüflingsaufnahme mit Schnellspannverschluss, zur Adaption in die ConTectSystem Aufnahme, Betrieb als Vergleichsprüfpumpe möglich
te)
Kolbenposition und Anzeige
behör
Bezeichnung / Ausführung Bestell-Nr.
2036941
12563626
2152634
WIKA Betriebsanleitung Kolbenmanometer Version 3.1
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Herstellererklärung
Richtlinie 97 / 23 / EG
"Druckgeräterichtlinie (DGRL)"
Dokument Nr.:
7100801
Wir erklären in alleiniger
Verantwortung, dass nachstehend genannte Produkte
Typ:
CPB5000
Beschreibung:
Kolbenmanometer
Gemäß gültigem Typenblatt
CT 31.01
mit der Richtlinie übereinstimmen
und entsprechend geltender guter
Ingenieurpraxis ausgelegt und
gefertigt werden.
Declaration of the Manufacturer Déclaration du Fabricant
Directive 97 / 23 / EC
"Pressure Equipment Directive
(PED)"
Document No.: Document No
We declare under our sole
7100801 7100801
responsibility, that the products
Di rect ive 97 / 23 / CE
"Directive Equipements sous
Pression (DESP)"
Nous déclarons sous notre propre
responsabilité que
Model:
Type:
CPB5000 CPB5000
Description: Description:
Pressure Balance
according to the actual data sheet selon fiche technique en vigueur
CT 31.01 CT 31.01
Correspond with the directive and
are designed and produced in
accordance with sound
engineering practice.
Ėquilibre à Pression
correspondent à la directive et
qu'ils ont été conçus et fabriqués
selon la
pratique d'ingéniérie en cours
WIKA Alexander Wiegand GmbH & Co. KG
Klingenberg, 21. Februar 2006
Geschäftsbereich PI-PK
Company division PI-PK
Ressort PI-PK
Alfred Häfner
Qualitätsmanagement PI-PK
Quality management PI-PK
Management de la qualité PI-PK
Klaus Sand
WIKA Alexander Wiegand Tel +49 · 93 72 · 132-0 Kommanditgesellschaft: Komplementärin: WIKA Alexander Wiegand Verwaltungs GmbH
GmbH & Co. KG Fax +49 · 93 72 · 132-406/414 Sitz Klingenberg Sitz Klingenberg
Alexander-Wiegand-Straße www.wika.d e Amtsger icht Aschaf fenburg Amts geri cht Aschaffenbur g HRB 306
63911 Klingenberg · Germany info@wika.de HRA 1819 Geschäftsführer: Alexander Wiegand
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WIKA Alexander Wiegand SE &
Alexander-Wiegand-Straße 30
63911 Klingenberg • Germany
Phone (+49) 93 72/132-0
Fax (+49) 93 72/132-406
E-Mail testequip@wika.de
www.wika.de
Co. KG
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