Membranen der adskiller processen fra transmissionsvæsken er nøglen til kvaliteten af et målesystem bestående af en trykmåler og en skillemembran. Udover form og membranmateriale har membranens udformning også betydning for det resultat der opnås.
For at kunne overføre trykket er det vigtigt at membranen er så fleksibel, at selv små trykændringer overføres til målesystemet. Samtidig skal membranen være så stærk at den kan modstå høje statiske tryk uden at blive ødelagt. Derfor er de fleste membraner udformet som tynde metalskiver, hvor styrken er tilført ved at ”bølge” overfladen.
En skillemembran er typisk mellem 75 og 100um tyk, ligesom bevægelsen trykpåvirkningen medfører er endnu mindre. Derfor vil derfor målesystemet let kunne ødelægges ved forkert håndtering – det er således en ”dødssynd” trykke på eller ridse membranen, da det let kan medføre blivende deformation. En anden parameter der påvirker systemet er materialernes udvidelseskoefficienter, hvor temperatur variationer vil kunne medføre deformation af de tynde mambraner. Derfor forsker de enkelte leverandører en del i udvikling af den optimale membran, og der findes derfor en række forskellige løsninger, heriblandt:
Sinusformet membran
Standardmembrankonturen har et antal sinusformede bølger. Denne universelle kontur kan bruges til alle membranmaterialer, tykkelser og diametre.
Konturen er velegnet som grundlag yderligere belægninger (coating) og kan bruges i forbindelse med fremstilling af membraner i specielle materialer som f.eks. Monel, nikkel eller Duplex stål.
Det sinusformede design er enkelt at producere og virker selvkompenserende ved mindre variationer i medietemperaturen.
Selvkompenserende membran
For nogle medier er er det påkrævet at fremstille membranerne af specielle materialer som Hastelloy eller Tantal, for at opnå den nødvendige kemiske resistens. For at reducere omkostningerne monteres denne type membraner ofte på en krop af Rustfri stål, hvilket dog har den ulempe at membranmaterialets udvidelseskoefficient er meget forskelligt fra kroppens, hvilket igen medfører risici for stor målefejl ved varierende temperaturer.
Hos den tyske producent Labom har man udviklet en patenteret kontur, hvor temperaturfejlen reduceres med 50% sammenlignet med en membran af rustfrit stål med sinusformet kontur. For at opnå dette er membranen udformet så en temperaturafhængig volumenforøgelse af fyldmediet kompenseres af de forskellige termiske udvidelser af materialerne.
LTC membran
For at være i stand til at tilbyde en version med lav temperaturfølsomhed for rustfrit Stål membraner, er LTC membranen (Low Temperature Coeffcient) blevet udviklet. Membranen arbejder med to stabile positioner, den øvre og nedre nulstilling. Som følge af en speciel fremstillingsproces er det muliggjort at membranen arbejder ud fra midterpositionen, hvor membranstivheden er tæt på nul.
LTC-membranen reducerer temperaturfejlen med op til 70% sammenlignet med en membran af rustfrit stål med en sinusformet kontur. Den er yderst ufølsom over for mekaniske indflydelser og giver også mulighed for at bruge meget tykke membraner (op til 200 μm).
Forsættes….
Læs mere om skillemembraner på:
https://www.klinger.dk/products/instruments/trykmaaling/skillemembraner/