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Thermoelement für Strahlungsmessungen.
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Es ist an sich bekannt, Thermoelemente in einem Gefäss anzuordnen, das mit einem indifferenten Gas, z. B. Stickstoff gefüllt ist. Bei der Verwendung von Thermoelementen für Strahlungsmessungen gird indessen im allgemeinen der Einbau in ein Vakuum, z. B. eine evakuierte Glasbirne, bevorzugt, reel dadurch die Wärmeabgabe des Thermoelementes nach aussen vermieden und damit die elektronotorische Kraft des Elementes gehoben wird. Indessen sind die Angaben derartiger Messgeräte stark abhängig von der Temperatur der Birne und des Gehäuses, also von der Umgebung, die oft erheblichen Schwankungen unterliegen.
Da nun im Vakuum der Wärmeaustausch der heissen Lötstelle mit der Umgerbung fast ausschliesslich durch Strahlung erfolgt, so ist für den Einfluss der Gehäusetemperatur auf die Lötstellentemperatur, d. h. für die Temperaturfehler eines solchen Instrumentes nach den Strahlunggesetzen die vierte Potenz der beiderseitigen absoluten Temperaturen massgebend. Daher ist es bisher nicht immer möglich gewesen, die Fehler in den Angaben solcher Thermoelemente auszugleichen, beispielsweise durch Kompensationssehaltungen, da deren Eigenschaften nur linear von der Temperatur abhängig sind. Die Verwendung von Luftfüllung für das Thermoelement ist nicht geeignet, weil dadurch die Empfindlichkeit zu stark vermindert wird.
Gemäss der Erfindung wird das Thermoelement mit einem Gas mit einem derartigen Wärmeleitvermögen und Temperaturkoeffizienten umgeben, dass der Wärmeaustausch zwischen der heissen Lötstelle und der Umgebung überwiegend durch Wärmeleitung in nahezu linearer Abhängigkeit von der Temperatur erfolgt, wobei in an sich bekannter Weise der Gasdruck so niedrig gewählt wird, dass Konvektionsströme möglichst vermieden werden. Als besonders geeignet hat sich Argon erwiesen. Der günstigste Gasdruck für Argon beträgt 1/3-1/2 Atm. Im allgemeinen kommen solche Gase zur Verwendung, deren Wärmeleitvermögen und Temperaturkoeffizient geringer als Luft sind.
Sollte in Fällen, wo die Gehäusetemperatur sehr hohe Werte annimmt, oder falls besonders grosse Genauigkeit verlangt wird, die Strahlung ausnahmsweise stärker in Erscheinung treten, so wird der durch sie bedingte Restfehler in bekannter Weise, z. B. durch einen temperaturempfindlichen Nebenschluss ausgeglichen.
Der Erfindungsgegenstand kann auch gegebenenfalls bei solchen Geräten benutzt werden, bei denen die Temperaturschwankungen der heissen Lötstelle nur als Mittel benutzt werden, um anderweitige Änderungen anzuzeigen. Als Beispiel sei genannt die Messung einer Stromstärke mit Hilfe der von dem Strom beim Durchfliessen der heissen Lötstelle eines Thermoelementes entwickelten Wärme.
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Thermocouple for radiation measurements.
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It is known per se to arrange thermocouples in a vessel which is filled with an inert gas, e.g. B. nitrogen is filled. When using thermocouples for radiation measurements, installation in a vacuum, e.g. B. an evacuated glass bulb, preferably, reel thereby avoiding the heat dissipation of the thermocouple to the outside and thus increasing the electromotive force of the element. However, the information provided by such measuring devices is heavily dependent on the temperature of the bulb and the housing, i.e. on the environment, which are often subject to considerable fluctuations.
Since the heat exchange between the hot solder joint and the tanning takes place almost exclusively through radiation in a vacuum, the influence of the housing temperature on the solder joint temperature, i.e. H. For the temperature error of such an instrument, according to the radiation laws, the fourth power of the absolute temperatures on both sides is decisive. It has therefore not always been possible to compensate for the errors in the specifications of such thermocouples, for example by means of compensation settings, since their properties are only linearly dependent on temperature. The use of air filling for the thermocouple is not suitable because it reduces the sensitivity too much.
According to the invention, the thermocouple is surrounded by a gas with such a thermal conductivity and temperature coefficient that the heat exchange between the hot solder joint and the environment takes place predominantly through thermal conduction in an almost linear dependence on the temperature, with the gas pressure being selected as low as is known per se is that convection currents are avoided as much as possible. Argon has proven to be particularly suitable. The most favorable gas pressure for argon is 1 / 3-1 / 2 atm. In general, those gases are used whose thermal conductivity and temperature coefficient are lower than air.
If, in cases where the housing temperature assumes very high values, or if particularly high accuracy is required, the radiation should exceptionally be more noticeable, the residual error caused by it is calculated in a known manner, e.g. B. offset by a temperature-sensitive shunt.
The subject matter of the invention can also be used with devices in which the temperature fluctuations of the hot solder joint are only used as a means to indicate other changes. An example is the measurement of a current strength with the help of the heat developed by the current when flowing through the hot solder joint of a thermocouple.
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