Der Unterschied zwischen Manometer- und Absolutdruck

Viele Menschen betrachten Druck einfach als eine gleichmäßig über einen bestimmten Bereich verteilte Kraft. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Druck und auch verschiedene Modi oder Methoden der Druckmessung, die allesamt von differenzialer Natur sind, d. h. sie werden durch die Differenz zwischen einem Anfangs- und einem Endpunkt definiert.

Zwei der gebräuchlichsten Arten der Druckmessung, der Manometerdruck und der Absolutdruck, liefern unterschiedliche Werte und werden für verschiedene Zwecke verwendet.

In diesem Artikel erläutern wir den Unterschied zwischen dem Manometerdruck und dem Absolutdruck und wann Sie welchen verwenden sollten, um die genaueste Messung für Ihren Anwendungsfall zu erhalten.

Was versteht man unter Manometerdruck?

Beim Manometerdruck wird der Druck in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck gemessen. Mit anderen Worten: Der Manometerdruck nimmt den natürlichen atmosphärischen Druck auf der Erde, auch Barometerdruck genannt, als Bezugspunkt oder Referenz. Der atmosphärische Druck variiert je nach Faktoren wie Wetterlage und Höhe eines Standorts im Verhältnis zum Meeresspiegel. (Bei höheren Lagen ist der atmosphärische Druck geringer, während bei niedrigeren Lagen der Druck höher ist.)

Daher wirken sich Änderungen des atmosphärischen Drucks direkt auf den Manometerdruck aus. Das bedeutet, dass die Messung des Manometerdrucks je nach Höhe über dem Meeresspiegel und den Luftdruckschwankungen aufgrund der Witterung abweichen kann. Nehmen wir beispielsweise an, Sie fahren mit einer geschlossenen Flasche Wasser einen Berg hinunter. Während Sie den Berg hinunterfahren, stellen Sie fest, dass sich die Flasche zusammengedrückt hat. Das liegt daran, dass der Druck am Fuße des Berges höher ist als am Gipfel – der atmosphärische Druck hat sich verändert, wodurch sich auch der Bezugs- oder Nullpunkt für jede Messung des Manometerdrucks verschoben hat.

Für den Manometerdruck gibt es viele verschiedene Anwendungsbereiche, daher hängen die Maßeinheiten von der jeweiligen Anwendung ab. Einige gängige Maßeinheiten sind PSIG (Pound per Square Inch) und Pa (Pascal). PSIG ist in den USA üblich, während Pascal die Standard-Maßeinheit der SI-Norm (International System of Units) für Druck ist. (Beachten Sie, dass es einen Unterschied zwischen PSIG und PSIA gibt.) Ein Pascal entspricht einem Newton (N) pro Quadratmeter, und ein PSIG entspricht 6.894,757 Pa.

Was ist der Absolutdruck?

Der Absolutdruck ist der Druck bezogen auf den Nullpunkt eines absoluten Vakuums, also theoretischen auf das „Nichts“. Ein absolutes Vakuum ist jedoch nicht möglich (auch nicht im Weltall). In der Praxis liegt der Ausgangspunkt zur Messung des Absolutdrucks daher bei einem ultrahohen Vakuum, also einem nahezu perfekten Vakuum. Da der Bezugspunkt praktisch gleich null ist, ist der Absolutdruck der Gesamtdruck in einem System, einschließlich des Atmosphärendrucks oder des Manometerdrucks. Mit anderen Worten: Der Absolutdruck ist die Summe aus Atmosphärendruck und einer Druckmessung mit einem Manometer.

Unterschiede zwischen Manometer- und Absolutdruck

Der Hauptunterschied zwischen Manometerdruck und Absolutdruck besteht in dem jeweiligen Bezugspunkt: Der Ausgangspunkt des Manometerdrucks ist der jeweils herrschende Atmosphärendruck zum Zeitpunkt und am Ort der Messung, während der Nullpunkt des Absolutdrucks ein nahezu perfektes Vakuum ist. Obwohl sich der Wert des Manometerdrucks (die Differenz zwischen Atmosphärendruck und gemessenem Druck) bei wechselndem Atmosphärendruck nicht ändert, verschiebt sich seine Position auf der absoluten Skala. Ein Absolutdruckwert ist hingegen immer gleich, unabhängig davon, wann oder wo er gemessen wird, da sich die Vakuumreferenz nie verändert.

Es gibt noch weitere wichtige Unterschiede zwischen den beiden Messarten. Diese umfassen:

• Anwendungen: In manchen Anwendungsfällen wird entweder nur der Manometerdruck oder nur der Absolutdruck benötigt. Beispielsweise eignet sich der Manometerdruck am besten zur Messung von pneumatischen und hydraulischen Systemen, während der Absolutdruck besser für Vakuumsysteme und thermodynamische Anwendungen geeignet ist.
• Messgeräte: Instrumente wie Manometer und Membrandruckmessgeräte erfassen den Manometerdruck. Barometer, Absolut-Druckwandler und Vakuummanometer hingegen messen den Absolutdruck.

Nutzung der Manometer- bzw. Absolutdruckmessung

Wie bereits erwähnt, werden Manometer- und Absolutdruck aufgrund ihrer Unterschiede für verschiedene Zwecke verwendet. Der Manometerdruck eignet sich am besten für Situationen, in denen keine hohe Genauigkeit erforderlich ist. Beispiele für Systeme, bei denen der Manometerdruck zur Überwachung effektiv eingesetzt werden kann, sind der Luftdruck in Autoreifen oder der Zustand von Luftfiltersystemen für den Heimgebrauch. (Bei einem zu großen Unterschied zwischen dem atmosphärischen Druck auf einer Seite des Filters und dem Druck auf der anderen Seite ist es an der Zeit, den Filter zu wechseln.)

Die Messung des Absolutdrucks ist dagegen in Situationen, die ein hohes Maß an Präzision erfordern, tendenziell besser geeignet. Zum Beispiel ist der Absolutdruck wichtig, wenn es darum geht, das Wetter zu interpretieren, Tsunamis vorherzusagen und auch in vielen Fertigungsprozessen wie etwa in der Herstellung von Halbleitern.

Druckmessung und Kalibrierung gehen Hand in Hand

Unabhängig davon, welche Art von Druckmessung Sie einsetzen, ist es immer wichtig, dass die Druckmessgeräte korrekt kalibriert sind. Ganz egal, welche Art der Druckmessung Sie einsetzen, mangelhafte Messgeräte können zu ungenauen Messergebnissen und damit zu möglichen Komplikationen wie System- und Maschinenausfällen oder sogar Explosionen in Umgebungen mit Hochdrucksystemen führen. Durch die regelmäßige Kalibrierung aller Manometer und Sensoren erhalten Sie jederzeit die richtigen Messungen – und darauf können Sie sich verlassen.

Möchten Sie mehr über die Rolle der Kalibrierung bei der Druckmessung erfahren? Sehen Sie sich die folgenden Ressourcen an.