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OberflächenthermometermitbandförmigemThermoelement.
Es sind Oberfläehenthermometer zur Messung der Temperatur ebener Flächen bekannt, bei denen ein plattenförmiges Thermoelement oder ein an eine Platte befestigtes Thermoelement auf die ebene Fläche aufgesetzt wird. Diese Geräte haben den Nachteil, dass bei geringsten Unebenheiten der Platte oder der Oberfläche durch die dadurch entstehenden Luftzwischenräume Messfehler entstehen.
Zur Messung der Temperaturen konvexer Flächen, wie Zylinder u. dgl. sind ausserdem Oberflächenthermometer bekannt, bei denen ein bandförmiges Thermoelement über einen federnden Metallbogen gespannt ist und gegen die konvexen Flächen gedrückt wird. Die Erfindung betrifft ein Oberflächenthermometer, mit dem es möglich ist, die Temperaturen sowohl konvexer als auch ebener und konkaver Flächen zu messen, wobei ein bandförmiges Thermoelement durch starre Schenkel auseinandergezogen und durch eine Feder auseinandergehalten und beim Auflegen auf eine ebene oder konkave Fläche mittels einer zusätzlichen Andrückvorriehtung z. B. mittels zweier sich beim Aufsetzen umlegender Hebel gegen die Oberfläche gedrückt wird.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei. spiele des Erfindungsgedankens dargestellt. Fig. l ist eine Ausführungsform in Ansicht, Fig. 2-4 zeigen deren Anwendung zur Messung der Temperatur einer Zylinderfläche bzw. einer ebenen und einer konkaven Fläche. Fig. 5 und 6 stellen in Ansieht. teilweise im Schnitt zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung dar.
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gegen die Blattfeder, die mittels Schrauben 8 an den Schenkeln 1 und 2 befestigt ist.
An den unteren Enden der Schenkel 1 und 2 sind zwei Hebel 9, 10 aus Isoliermaterial bei 11 und 12 drehbar gelagert.
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rechtwinkelig abgebogenen keil-oder schneidenartigen Ansätzen versehen, so dass zwischen ihnen und dem an den Hebel befestigten Thermoelement 16 nur kleine Berührungsflächen entstehen. Das Thermoelement ist mittels Klemmen 17 an den Hebeln befestigt oder austauschbar angebracht, zu denen auch die Leitungen 18 und 19 geführt sind. Das Thermoelement wird durch die Blattfeder 6 gespannt, da diese Feder die Schenkel 1 und 2 allseinanderzieht. Die warme Lötstelle 14 des Elementes liegt in der Mitte zwischen den Schenkeln.
Bei Temperaturmessungen an zylindrischen Flächen wird das Gerät in an sich bekannter Weise benutzt, dadurch, dass das Thermoelement gegen die Fläche gedrückt wird, wobei die Hebel 9 und 10 in der Ruhelage bleiben (Fig. 2). Beim Aufsetzen des Thermometers auf ebene oder konkave Flächen (Fig. 3 und 4) legen sich die Hebel in die Lagen 9'und 10'um, da die Auflagepunkte der Kurvenscheiben J. 3 jeweils ausserhalb der Hebeldrehpunkte 11 und 12 liegen. Hierbei drücken die Schneiden 15 und 16 die Lötstelle 14 des Thermoelementes gegen die zu messende Oberfläche. Durch das Anpressen der Lötstelle gegen die zu messende Fläche wird eine genaue Messung gewährleistet, da jede Bildung störender Luft- zwisehenräume verhindert wird.
Dadurch wird auch die Einstellzeit des Thermometers verkiirzt, da die neben der Lötstelle liegenden Teile des Thermoelementes nicht durch die Hebel angepresst werden.
Die Ausbildung der Hebelenden J. 3 und 16 als Spitzen oder Sehneiden bedingt eine weitere Verkürzung der Einstellzeit infolge der geringen Berührungsflächen. Die Hebelenden können dabei gegebenenfalls statt, wie dargestellt, auf die warme Lötstelle zu drücken, auch in ihrer Nachbarschaft angreifen. Die Einrichtung kann auch zur Messung von niedrigen Temperaturen verwendet werden. Dabei wird ebenfalls die Lötstelle M der zu messenden Temperatur ausgesetzt.
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knopf 2. 3 geführt, der unter dem Druck einer Feder 24 steht. Die Hülse ist am unteren Ende zu Lasehen 25 ausgebildet, mit denen zwei Schenkel 26 drehbar verbunden sind.
Am unteren Ende dieser Schenkel, die durch Federn 27 nach aussen gedrückt werden, sitzen zwei Scheiben ?, an denen das Thermoelement 29 befestigt ist und in denen die Drehzapfen der Hebel 30 gelagert sind. Bei 31 sind mit diesen Hebeln zwei an einem Ende winklig abgebogene Hebel 32 drehbar verbunden, die mit ihren andern Enden zusammengeführt und bei 33 mit dem Druckknopf 23 gelenkig verbunden sind. Von den Bolzen 34,
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Der Aufbau des Gerätes nach Fig. G ist derselbe, wie des Gerätes nach Fig. 5. Der Druckknopf 23 ist aber zu einer Druckstange 3 verlängert, die an ihrem unteren Ende 39 gabelförmig ausgebildet ist.
Zum Messen von Temperaturen beliebig geformter Flächen wird das Gerät nach Fig. 5 oder 6 auf die Oberfläche aufgesetzt, so dass sich das Thermoelement 29 so weit als möglich an die Fläche anlegt.
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Platten 36 die Lötstelle 37 des Thermoelements gegen die Oberfläche drucken.
Gemäss Fig. 6 wird die Gabel 39 durch Druck auf den Knopf 23 über das Thermoelement 29 gedrückt (gestrichelte Stellung) und bewirkt ein gutes Anliegen der Lötstelle 37 an der Oberfläche, deren Temperatur gemessen werden soll. Die zusätzliche Vorrichtung 23, 26 oder 23, 39, durch die das Thermoelement mit besonderem Nachdruck, etwa zum Ausgleich geringer Unebenheiten. an die Oberfläche angedrückt werden kann, lässt, da sie unabhängig vom Aufsetzen des Gerätes betätigt wird, eine Regelung des Anpressdruekes zu.
Bei der neuen Einrichtung wird zweckmässig der eine Schenkel des Thermoelementes aus einer Berylliumlegierung der Schwermetalle hergestellt, z. B. aus Kupfer-Berylium, Nickel-Beryllium, KobaltBeryllium oder Eisen-Beryllium, während der andere z. B. aus Konstanten bestehen kann. Es empfiehlt
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mische Vergütung besteht in einer schnellen Abkühlung von höheren Temperaturen, z. B. für Nickelberyllium etwa 700 C und einer künstlichen Alterung bei etwa halb so hohen Temperaturen. Dadurch wird insbesondere die Härte dieser Legierungen wesentlich gesteigert.
Die Verwendung von Berylliumlegierungen der Schwermetalle für Thermoelemente bietet bei diesen gegenüber den bisher üblicherweise verwendeten Kupfer- oder Konstanten-Thermoelementen den Vorteil erheblich grösserer Festigkeit und Elastizität. Dieses ist bei dem Erfindungsgegenstand sehr wichtig, da beim Andrücken des Thermoelementes durch die scharfen Kanten der Andruckvorriehtung leicht eine Beschädigung des weichen Kupfer-oder Nickelbandes eintreten würde. Das Band würde in diesem Falle mit der Zeit an der Andrückstelle einen scharfen Knick bekommen, so dass die eigentliche Lötstelle sich heben und bei Messungen nicht mehr unmittelbar an der Oberfläche aufliegen würde.
PATENT-ANSPRUCHE :
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Lötstelle des federnd ausgespannten Thermoelementes beim Auflegen auf die Fläche, deren Temperatur gemessen werden soll, gegen diese durch eine zusätzliche Andrüekvorriehtung angepresst wird.