Druckwaagen werden auch Kolbenmanometer genannt. Es gibt pneumatische und hydraulische Varianten. Druckwaagen haben eine sehr hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, daher finden Sie oft Verwendung als Drucknormale. Die Genauigkeitsklassen sind 0,05; 0,03; 0,01 und 0,005 % v.M.* (!). Wir erklären das Prinzip am Beispiel einer hydraulischen Druckwaage:
Aus einem kleinen Ölbehälter wird durch Herausdrehen einer Spindel Öl ins System gesaugt. Danach wird der Ölbehälter verschlossen. Beim Hereindrehen der Spindel wird Druck im Waagensystem aufgebaut. Dieses miteinander verbundene Rohrsystem besteht aus dem Prüflingsanschluss und dem Zylinder, in dem sich der Kolben mit Aufnahmeteller für die Gewichte befindet. Steigt der Druck an, wird der Kolben mit dem auf ihm ruhenden Gewicht aus dem Zylinder herausgedrückt. Um Reibungsverluste gering zu halten wird der Kolben während der Messung per Hand oder durch Motor in Rotation versetzt.
Durch feinfühliges Einstellen der Spindel kommt der Kolben in den Gleichgewichtszustand (daher der Name), der Kolben rotiert und ist weder in seiner oberen noch in seiner unteren Endlage. Jetzt ist der Druck im System (und damit am Prüflingsanschluss) das Produkt aus wirksamer Fläche und der Massen der aufgelegten Gewichte (incl. des Kolbens).
Das Ergebnis wird mit diversen Korrekturfaktoren beschickt (verrechnet). Diese Faktoren sind z.B. geografische Breite, Höhe über Normalnull**, die Querschnittsveränderung des Kolbens bei steigendem Gewicht, der Höhenunterschied der Flüssigkeitssäulen und besonders die Massenunterschiede der einzelnen Gewichte.
Neue Ausführungen sind als elektronische Druckwaagen aufgebaut. Der Ablauf wird dort elektronisch gesteuert automatisch ausgeführt. Die Bedienung ist dadurch wesentlich vereinfacht.
*% v.M.: Fehlerberechnung in Prozent vom Messwert abweichend
**Fallbeschleunigung, g = 9,80665m/sec² (Normfallbeschleunigung nach DIN 1305). Wichtiger Wert im Zusammenhang mit der Kalibrierung von Druckwaagen, weil sich die Erdanziehung mit der geografischen Breite (Φ) und der Höhe über NN (Normalnull) ändert.