Wie Hersteller Hydrauliköl und Durchflussmesser auswählen

In den Bereichen industrielle Automatisierung und mechanische Leistung übertragung haben sich hydraulische Systeme aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und präzisen Steuerungsfähigkeiten als zentrale Antriebsquelle für schwere Maschinen, Baumaschinen, die Luft- und Raumfahrt sowie andere Bereiche etabliert. Hydrauliköl, das "Lebensblut" eines hydraulischen Systems, bestimmt durch seine Eigenschaften und die Überwachung des Durchflusses direkt die Betriebseffizienz und Lebensdauer des Systems. Durchflussmesser, wichtige Messgeräte zur Überwachung des Hydrauliköls, stehen in engem Zusammenhang mit dem technischen Know-how des Herstellers. Dieser Artikel beginnt mit einem grundlegenden Verständnis von Hydrauliköl, geht detailliert auf wesentliche Parameter von Hydrauliköl und geeignete Arten von Durchflussmessern ein und gibt einen systematischen Überblick über bedeutende nationale und internationale Hersteller von Durchflussmessern sowie deren empfohlene produkte , und bietet damit eine umfassende Referenz für Fachleute aus der Industrie.
1. Hydrauliköl als das "kraftvolle Blut" des hydraulischen Systems
Hydrauliköl oder hydraulische Flüssigkeit ist das Medium, das in hydraulischen Maschinen die Kraft überträgt. Übliche Hydrauliköle basieren auf Mineralöl oder Wasser. Geräte, die Hydrauliköl verwenden können, sind beispielsweise Bagger und Radlader, hydraulische Bremsen, Servolenksysteme, Automatikgetriebe, Müllwagen, Flugzeugsteuerungssysteme, Aufzüge und Industriemaschinen.
Hydrauliköl ist ein spezieller Schmierstoff, der Energie überträgt, Bauteile schmiert, Geräte kühlt und Korrosion in einem Hydrauliksystem verhindert. Es muss nicht nur eine gute Fließfähigkeit aufweisen, um einen effizienten Energieübertrag zu gewährleisten, sondern auch unter harten Betriebsbedingungen wie hoher Temperatur, hohem Druck und hoher Belastung eine stabile Leistung beibehalten, um Systemausfälle durch Ölalterung zu vermeiden. Aus funktioneller Sicht umfasst Hydrauliköl hauptsächlich drei Kategorien: Mineralöl-Hydrauliköl, synthetisches Hydrauliköl und biologisch abbaubares Hydrauliköl: Mineralöl-Hydrauliköl wird aufgrund seiner geringen Kosten und hohen Verträglichkeit häufig in gewöhnlichen industriellen Anwendungen eingesetzt; synthetisches Hydrauliköl eignet sich wegen seiner hohen Temperaturbeständigkeit und guten Flammwidrigkeit für Hochleistungsanwendungen wie Luft- und Raumfahrt sowie Metallurgie; biologisch abbaubares Hydrauliköl zielt auf Anwendungen mit hohen Umweltschutzanforderungen ab, wie Baumaschinen und Landmaschinen, und kann die Umweltbelastung wirksam reduzieren. (1) Kern-technische Parameter von Hydrauliköl Die Leistungsfähigkeit von Hydrauliköl zeigt sich in einer Reihe von Schlüsselparametern, die auch eine wichtige Grundlage für die Auswahl von Durchflussmessern darstellen. Dabei ist die Viskosität einer der zentralen Parameter des Hydrauliköls, da sie direkt die Fließfähigkeit und die Effizienz der Energieübertragung beeinflusst. Üblicherweise wird die Viskosität des Hydrauliköls anhand der Betriebstemperatur des Systems ausgewählt. In niedrigen Temperaturen werden niedrigviskose Öle (wie ISO VG 32) verwendet, um Startschwierigkeiten bei Kälte zu vermeiden, während in hohen Temperaturen hochviskose Öle (wie ISO VG 100) erforderlich sind, um eine übermäßige Verdünnung und Leckage zu verhindern. Außerdem ist der Viskositätsindex (VI) entscheidend. Hydrauliköle mit hohem Viskositätsindex (z. B. VI 140) weisen minimale Viskositätsschwankungen bei Temperaturschwankungen auf und können daher über einen weiten Temperaturbereich hinweg betrieben werden.
a. Viskosität
Gängige Hydraulikölviskositäten werden mithilfe des ISO- VG-(Viskositätsgrad-)Systems klassifiziert, das auf der kinematischen Viskosität des Öls bei 40 °C (104 °F) basiert. Die gebräuchlichsten Viskositätsklassen für allgemeine industrielle und mobile Hydrauliksysteme sind:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Zusätzliche Viskositäten werden ebenfalls verwendet, sind jedoch seltener oder für spezielle Anwendungen bei niedrigen und hohen Temperaturen vorgesehen. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
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b. Flammpunkt und Brennpunkt
Dies sind wichtige Indikatoren für die Sicherheit von Hydraulikflüssigkeiten. Der Flammpunkt bezeichnet die niedrigste Temperatur, bei der unter bestimmten Bedingungen entzündbare Dämpfe entstehen, wenn die Flüssigkeit erhitzt wird, während der Entzündungspunkt die niedrigste Temperatur ist, bei der diese Dämpfe weiterhin brennen. Für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder offener Flamme (wie z. B. in metallurgischen Maschinen) sollten Hydraulikflüssigkeiten mit hohem Flammpunkt gewählt werden, um Brandgefahren zu reduzieren. Die Oxidationsbeständigkeit bestimmt die Lebensdauer von Hydraulikflüssigkeiten. Hochwertige Hydraulikflüssigkeiten sind unter langfristigen Bedingungen mit hohen Temperaturen und Drücken weniger anfällig für Oxidation und Zersetzung, wodurch die Bildung von Verunreinigungen wie Schlamm und Rußablagerungen verringert und die Ölwechselintervalle verlängert werden. Darüber hinaus sollten Parameter wie Verschleißschutz, Korrosionsschutz und Entmischbarkeit je nach Systemanforderungen berücksichtigt werden. Beispielsweise erfordern Hochdruck-Hydrauliksysteme Hydraulikflüssigkeiten mit hervorragenden verschleißschützenden Eigenschaften, um präzise Komponenten wie Pumpen und Ventile zu schützen. In feuchten Umgebungen sollte besonders auf die Entmischbarkeit der Hydraulikflüssigkeit geachtet werden, um Feuchtigkeitseintritt und die daraus resultierende Emulgierung des Öls zu verhindern. 2. Hydrauliköl-Durchflussmesser: die „Kernausstattung“ für präzise Überwachung Die Überwachung des Hydrauliköl-Durchflusses ist ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung eines stabilen Betriebs des Hydrauliksystems. Durch die Echtzeit-Überwachung des Hydrauliköl-Durchflusses können Probleme wie Systemleckagen oder Ausfälle von Pumpen und Ventilen rechtzeitig erkannt werden, wodurch Schäden an der Ausrüstung oder Produktionsunfälle durch unregelmäßigen Durchfluss vermieden werden. Abhängig vom Messprinzip und den konstruktiven Merkmalen lassen sich die für Hydrauliköl geeigneten Durchflussmesser hauptsächlich in folgende Kategorien einteilen: (1) Volumetrischer Durchflussmesser: die „bevorzugte Lösung“ für hochviskose Öle Der volumetrische Durchflussmesser berechnet den Durchfluss, indem er die Anzahl der Füll- und Entleerungsvorgänge des Hydrauliköls in einem Hohlraum mit festem Volumen misst. Er zeichnet sich durch hohe Genauigkeit und starke Viskositätsanpassungsfähigkeit aus und eignet sich besonders zur Messung hochviskoser Hydrauliköle (Viskosität 100 cSt). Dabei ist der Ovalrads-Durchflussmesser das gängige Produkt für die Hydrauliköl-Messung – er besteht aus zwei ineinander greifenden ovalen Zahnrädern. Wenn das Hydrauliköl die Räder antreibt, wird bei jeder Umdrehung ein festes Ölvolumen ausgestoßen. Der Durchfluss kann durch Zählen der Zahnradumdrehungen ermittelt werden. Die Genauigkeit dieser Art von Durchflussmessern liegt normalerweise bei Klasse 0,5; einige High-End-Produkte erreichen sogar Klasse 0,2. Sie ist wenig von Änderungen der Fluidviskosität und -temperatur betroffen und wird häufig in Anwendungen wie Mengenmessung und Leckageerkennung in Hydrauliksystemen eingesetzt. (2) Turbinen-Durchflussmesser: die „effiziente Wahl“ für mittlere und niedrige Viskositätsöle Der Turbinen-Durchflussmesser nutzt das Hydrauliköl, um eine Turbine anzutreiben, und wandelt mithilfe des elektromagnetischen Induktionsprinzips die Drehzahl der Turbine in ein elektrisches Signal um, um den Durchfluss zu berechnen. Er zeichnet sich durch schnelle Ansprechgeschwindigkeit und einen weiten Messbereich aus und eignet sich für die dynamische Durchflussüberwachung von Hydraulikölen mit mittlerer und niedriger Viskosität (Viskosität <50 cSt), wie z. B. die Echtzeit-Durchflussregelung in Hydrauliksystemen oder die Durchflussregulierung bei Laständerungen der Ausrüstung. Die Genauigkeit von Turbinen-Durchflussmessern liegt normalerweise bei Klasse 0,5–1,0. Einige Produkte können durch Optimierung der Turbinenbauform und der Signalverarbeitungstechnologie eine Genauigkeit der Klasse 0,2 erreichen. Es ist jedoch zu beachten, dass Turbinen-Durchflussmesser hohe Anforderungen an die Sauberkeit des Fluids stellen. Bei Verunreinigungen im Hydrauliköl kann es leicht zu Blockierungen oder Verschleiß der Turbine kommen, was die Messgenauigkeit und Lebensdauer beeinträchtigt. (3) Andere Arten von Durchflussmessern: „ergänzende Lösungen“ für spezielle Szenarien
Neben volumetrischen und Turbinendurchflussmessern kommen in einigen speziellen Anwendungsbereichen auch Ultraschall-Durchflussmesser und elektromagnetische Durchflussmesser zum Einsatz. Ultraschall-Durchflussmesser berechnen den Durchfluss, indem sie die Laufzeitdifferenz von Ultraschallwellen in Hydrauliköl messen. Sie zeichnen sich durch berührungslose Messung und druckverlustfreien Betrieb aus und eignen sich zur Messung von Hydraulikölen mit großem Durchmesser und hoher Viskosität, sind jedoch empfindlich gegenüber Blasen und Verunreinigungen im Öl. Ihre Genauigkeit ist vergleichsweise gering (üblicherweise Klasse 1,0–2,0). Elektromagnetische Durchflussmesser nutzen das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um den Durchfluss elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten zu messen. Funktionieren jedoch nicht zuverlässig, wenn die Leitfähigkeit des Hydrauliköls niedrig ist. Daher eignen sie sich nur für synthetische Hydrauliköle oder wasserhaltige Hydrauliköle mit hoher Leitfähigkeit.
3. Renommierte Hersteller von Hydrauliköl-Durchflussmessern und empfohlene Produkte im In- und Ausland
Die Leistung von Durchflussmessern für Hydrauliköl hängt eng mit der technischen Erfahrung und den Produktionsverfahren des Herstellers zusammen. Eine Reihe von Unternehmen, die sich auf Durchflussmessung spezialisiert haben, hat sich im In- und Ausland etabliert. Mit ihrer fortschrittlichen Technologie und zuverlässigen Produkten sind sie zu Branchenstandards geworden. (1) Inländische Hersteller: Vertreter von hohem Preis-Leistungs-Verhältnis und maßgeschneiderten Dienstleistungen
a. Anhui Jujea Instrumente Co., Ltd.
Als führendes Unternehmen im Bereich Flüssigkeitsdurchflussmesser ist Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. ist seit vielen Jahren intensiv im Bereich der Messung des Hydraulikölflusses tätig. Das Kernprodukt, das Ovalrad-Durchflussmessgerät der GT-LC-Serie, ist eine Art „Waffe“ zur Messung von hydraulischem Öl mit hoher Viskosität. Diese Serie von Durchflussmessgeräten besteht aus hochwertigem Edelstahl, der druck- und korrosionsbeständig ist. Sie kann an Arbeitsbedingungen mit Temperaturen von bis zu -20 °C bis 200 °C angepasst werden und eignet sich somit hervorragend für die rauen Betriebsbedingungen hydraulischer Systeme. Hinsichtlich der Genauigkeit beträgt der Grundfehler des GT-LC-Serie-Durchflussmessgeräts ≤±0,5 %. Bei einigen Modellen kann die Genauigkeit durch optimierte Zahnradfertigungstechnologie und Signalakquisitionstechnologie auf ±0,2 % verbessert werden, was deutlich über dem Branchendurchschnitt liegt. Darüber hinaus unterstützt diese Serie von Durchflussmessgeräten mehrere Ausgabemodi (Impulsausgang, 4-20 mA-Stromausgang) und kann nahtlos mit Steuerungssystemen wie SPS verbunden werden, um die Echtzeitübertragung und Fernüberwachung von Durchflussdaten zu ermöglichen. Um den unterschiedlichen Anforderungen der Nutzer gerecht zu werden, bietet Anhui JUJEA auch kundenspezifische Dienstleistungen an, beispielsweise die Konstruktion von druckbeständigen Gehäusen für Hochdruck-Hydrauliksysteme oder die Optimierung von Viskositätskompensationsalgorithmen für tiefe Temperaturen, um individuelle Anwendungsszenarien vollständig abzudecken. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Teil der deutschen E.HOLDING Gruppe)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der deutschen E.HOLDING Group in China, nutzt die zentralen F&E-Ergebnisse und Herstellungsverfahren von VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., einer Tochtergesellschaft der Gruppe, um sich als Branchenmaßstab in hochwertigen hydraulischen Öldurchflussmessern zu etablieren. Die VS-Serie Ovalrad-Durchflussmesser der Marke VSE mit ihrer hervorragenden Messgenauigkeit und langfristig stabilen Leistung sind zur bevorzugten Wahl für die präzise Durchflussüberwachung in zahlreichen Hydrauliksystemen geworden.
Diese Serie von Durchflussmessern zeichnet sich durch einen einzigartigen Zahnrad-Verzahnungsmechanismus aus. Dieses Design berücksichtigt sorgfältig die Strömungseigenschaften der Flüssigkeit innerhalb der Messkammer und minimiert Strömungsstörungen während des Durchflusses. Dadurch wird auch bei geringen Durchflussraten in Hydrauliksystemen eine stabile und genaue Messung gewährleistet, wodurch Messabweichungen, die unter solchen Bedingungen häufig auftreten, effektiv vermieden werden.
Dank ihrer hervorragenden Leistung werden die Ovalrad-Durchflussmesser der VS-Serie häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen höchste Genauigkeit und Stabilität erforderlich sind. Im Luft- und Raumfahrtbereich können sie zur Überwachung des Durchflusses in hydraulischen Steuersystemen von Raumfahrzeugen verwendet werden, um einen präzisen Betrieb in komplexen Weltraumumgebungen oder unter Höhenbedingungen sicherzustellen. In der Fertigung von High-End-Ausrüstungen, beispielsweise in den Hydrauliksystemen von Präzisionswerkzeugmaschinen und großen Industrierobotern, liefern sie ebenfalls zuverlässige Durchflussdaten, um einen stabilen Gerätebetrieb zu unterstützen, wodurch sie für eine Vielzahl anspruchsvoller industrieller Anwendungen geeignet sind.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Als weltweit führendes Unternehmen in der industriellen Automatisierung hat Emerson Process Management die Coriolis-Massedurchflussmesser der Micro Motion-Serie eingeführt und damit innovative Lösungen für die Messung des Hydrauliköl-Durchflusses bereitgestellt.
Coriolis-Massendurchflussmesser basieren auf einem einzigartigen Messprinzip der Corioliskraft. Sie messen den Massendurchfluss von Flüssigkeiten direkt, indem sie die Kraftwirkungen erfassen, die durch den Fluidstrom in einer speziell konstruierten Rohrleitung erzeugt werden. Dieses Messverfahren eliminiert grundlegend die Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Fluids, wie sie bei herkömmlichen Durchflussmessern besteht. Änderungen der Viskosität von Hydrauliköl, Schwankungen der Betriebstemperatur sowie Anpassungen des Systemdrucks beeinflussen die Messung nicht und gewährleisten somit genaue Messergebnisse. Daher gilt das Verfahren in der Industrie als „Goldstandard“ für die Massedurchflussmessung von Hydrauliköl.
In der praktischen Anwendung hat diese Serie von Durchflussmessern eine außergewöhnliche Brauchbarkeit gezeigt. Im Herstellungsprozess von Baumaschinen steuert sie präzise die Befüllung mit Hydrauliköl und sorgt so für ein einheitliches Hydrauliköl-Niveau bei jedem ausgelieferten Gerät. Dadurch wird eine gleichbleibende Qualität sichergestellt und Leistungsunterschiede, die durch Schwankungen der Ölmenge verursacht werden, werden reduziert. Bei der routinemäßigen Wartung von Hydrauliksystemen ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Ölverlusts eine genaue Erfassung des Ölverbrauchs durch das Wartungspersonal. Dies erlaubt die Erstellung wissenschaftlich fundierter und sinnvoller Wartungspläne und beugt Geräteausfällen durch zu geringen oder zu hohen Ölverbrauch vor.

4. Empfehlungen zur Auswahl von Durchflussmesser-Herstellern und Branchentrends
(I) Wichtige Auswahlprinzipien aus Sicht eines Herstellers

Basierend auf der praktischen Erfahrung von Durchflussmesser-Herstellern müssen bei der Auswahl von Hydrauliköl-Durchflussmessern die drei Schlüsselprinzipien „Geeignetheit für Betriebsbedingungen, passende Genauigkeit und Kostenkontrolle“ beachtet werden. Zunächst muss der geeignete Typ des Durchflussmessers anhand der Viskosität, Temperatur und des Drucks des Hydrauliköls ausgewählt werden. Für hochviskoses Hydrauliköl ist ein Ovalrad-Durchflussmesser vorzuziehen, während für mittlere und niedrige Viskositäten ein Turbinen-Durchflussmesser verwendet werden kann. Bei Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen sollten Material und Dichtungsleistung des Durchflussmessers berücksichtigt werden. Zweitens müssen die Anforderungen an die Genauigkeit dem jeweiligen Anwendungsbereich entsprechen. Für allgemeine industrielle Anwendungen reicht eine Genauigkeitsklasse 0,5 aus, während für anspruchsvolle Gerätefertigung, Messtechnik und Kalibrierung Produkte mit einer Genauigkeitsklasse 0,2 oder höher erforderlich sind. Schließlich müssen Anlagen- und Betriebskosten sorgfältig abgewogen werden, um eine übermäßige Verfolgung hoher Genauigkeit zu vermeiden, die zu Kostenverschwendung führen würde.
(II) Branchenentwicklungstrends bei Hydrauliköl-Durchflussmessern
Mit dem Fortschritt von Industrie 4.0 und intelligenter Fertigung entwickeln sich Hydrauliköl-Durchflussmesser hin zu „Intelligenz, Integration und Umweltfreundlichkeit“. Bei der Intelligenz werden Durchflussmesser mit intelligenten Sensoren und drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten ausgestattet. Bei der Integration setzen sich integrierte Durchflussmessmodule als Trend durch. Beispielsweise kann der von VSE entwickelte integrierte Durchflussmesser, der für mehrkanalige Hydrauliksysteme konzipiert ist, den Durchfluss in mehreren Ölkreisläufen gleichzeitig messen und dadurch die Gerätegröße sowie Installationskosten reduzieren. Bei der Umweltfreundlichkeit senken Hersteller durch die Optimierung der Produktstruktur und die Auswahl umweltfreundlicher Materialien den Energieverbrauch und die Umweltbelastung der Durchflussmesser.