AT164751B - Gerät zur Temperaturmessung und -registrierung - Google Patents

Description

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  Gerät zur Temperaturmessung und-registrierung 
 EMI1.1 
 
Messkörperwerkstoffes dar. Man kann nun in
Mischkristallsystemen durch Wahl von Art und
Grösse der Legierungskomponenten die Curie- temperatur eines Ferromagnetikums beliebig fest- legen, wodurch, wie bekannt ist, sich Thermo- meterwerkstoffe für die verschiedensten Mess- bereiche schaffen lassen. 



   Für die meisten   Bedürfnisse   der Praxis wird man freilich ein durch Temperaturabhängigkeit der spontanen Magnetisierung wirkendes Mess- gerät noch zu verfeinern wünschen. Lässt man nämlich etwa einen Permanentmagneten über einem üblicherweise ellipsenförmigen temperatur- abhängigen Ferromagnetikum als Messkörper gegen die Wirkung einer Federkraft spielen, so stellt sich zwar zunächst eine temperaturabhängige
Ruhelage des Magneten ein ; indes ist die Handhabung dieses primitiven Gerätes nicht einfach, weil die Lage des Magneten eine Funktion zahlreicher Faktoren ist, die einen brauchbaren
Zusammenhang zwischen Temperaturänderung und Magnetausschlag nur in einem engen Messbereich zu erreichen erlaubt.

   Demgegenüber ermöglichen weitere Kennzeichen der Erfindung eine Linearisierung des Zeigerausschlages, gewünschtenfalls auch eine Streckung der Skala in einem oder mehreren interessierenden Temperaturbereichen. 



   Die schematischen Zeichnungen zeigen einige Ausführungsformen magneto-thermischer Messgeräte nach der Erfindung. In Fig. 2 bedeutet 1 ein Plättchen aus ferromagnetischer Legierung, das zweckmässig auf den Messkörper aus gut leitendem Metall aufgelötet sei, 2 den Permanentmagneten eines Drehsystems mit Achse 3 und Gegenfeder 4. Jeder Temperatur ist innerhalb des Messbereiches eine bestimmte Stellung des Magneten zugeordnet, da dieser den Messkörper 1 in radialer Richtung magnetisiert. Die Magnetisierung wird zweckmässig durch entsprechende Stärke des Magneten und seine räumliche Annäherung in bezug auf das Plättchen bis zur Sättigung getrieben, um möglichst grosse Verstell- kräfte zu erreichen.

   DieLinearisierung, gegebenenfalls bereichsweise Streckung der-nicht gezeichneten-Skala, über der ein auf 3 sitzender Zeiger spielt, wird durch entsprechende Formgebung, d. h. einen inkonstanten, stetig zu-oder abnehmenden Querschnittsverlauf des Teiles 1 in dessen Umfangsrichtung gesichert. 

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   Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Gegen- kraft nicht durch eine Feder, sondern durch einen nicht temperaturabhängigen, ebenfalls inkon- stanten, d. h. über den Drehbereich des
Magneten 8 stetig zu-bzw. abnehmenden Quer- schnittsverlauf aufweisenden Formkörper 6 her- vorgebracht wird, der einen der Wirkung des temperaturabhängigen Plättchens entgegen- arbeitenden Einfluss auf den Drehmagneten hervorbringt, welch letzterer hier ausserdem, zwecks Kompensation des Erdmagnetfeldes, als astatisches Nadelpaar 7, 8 an sich bekannter Art, ausgeführt ist. Bei dieser Gesamtanordnung stellt sich in radialer Richtung ein resultierendes
Maximum der Magnetisierbarkeit ein, das für jede Temperatur eine andere Winkellage aufweist. 



   In der Ausführung nach Fig. 4 ist der Dreh- magnet 9 seiner magnetischen Achse nach parallel zur Drehachse 10 angeordnet, wodurch der Ein- fluss des Erdmagnetfeldes in vereinfachter Weise ausgeschaltet wird ; der Zeiger dient gleichzeitig als Gegengewicht. 



   Bei den bisher beschriebenen Ausführungen obliegt die Magnetisierung einem drehbaren Magneten. Eine Entlastung der Lagerung zwecks konstruktiver Vereinfachung derselben und eine Ausschaltung von Hysteresisauswirkungen wäre aber u. U. erwünscht. Dies kann erreicht werden, wenn der Messkörper, im Sinne eines weiteren   Erfindungsmerkmales,   als temperaturabhängiger Permanentmagnet ausgeführt wird, der einen Gegenkörper in Lagen bringt, die temperatur- abhängig sind. 



   Ein solcher, für die vorliegenden Zwecke geeigneter Permanentmagnet wird erfindunggemäss erhalten, wenn man z. B. einem gut wärmeleitenden Trägermetall, etwa Silber, Teilchen eines oder-besser-mehrerer temperaturabhängiger, temporärferromagnetischer Substanzen und Teilchen temperaturunabhängiger, permanentmagnetischer Stoffe gleichmässig im entsprechenden Verhältnis und mit passender Korngrösse einverleibt. Man kann so einen Messkörper erzeugen, dessen permanente, auf ein Drehsystem wirkende Magnetisierung von seiner Temperatur abhängt. Die mit dieser Ausführung u. a. verbundene Möglichkeit, den Messkörper von der Anzeigevorrichtung weitergehend örtlich zu trennen, erlaubt z. B. die Schaffung eines Thermometers, bei dem der Messkörper auf einem in Körperhöhlen versenkbaren Fortsatz sitzt. Ein Ausführungsbeispiel hiefür zeigt die Fig. 5. 



   Der mit geringer Wärmekapazität und somit als Röhrchen ausgeführte und zwecks rascher Erwärmung allenfalls noch an seinem Ende geschlitzte Messkörper 12 besteht aus dem eben erläuterten permanentmagnetischen Stoffgemenge. Das von ihm erzeugte, temperaturabhängige Feld übt auf ein Drehsystem   13,   zweckmässig ebenfalls permanentmagnetischer, aber temperaturunabhängiger Art eine Drehwirkung aus, wobei die Gegenkraft durch einen weiteren, im Feld dazu gekreuzten Permanentmagneten 14 mit intensitätsmässig so verlaufender Magnetisierung hervor- gebracht wird, dass der gewünschte Skalenverlauf zustande kommt. Dieser Magnetisierungsverlauf kann dadurch erreicht werden, dass man die Magnetisierung des Teiles 14 in einem magnetischen   Feld mit inhomogener Kraftlinienverteilung   vornimmt. 



   Fig. 6 zeigt ein Hautthermometer, bestehend aus einem Gehäuse 15 mit einem darin befestigten, permanentmagnetischen, temperaturabhängigen Messkörper   16,   sowie einem darüber schwingenden, in einer Flüssigkeit schwimmend angeordneten Drehsystem 17 mit scheibenförmiger Drehskala 18 und auf Gehäusefenstern aufgezeichneten, also festen Ablesemarken 19. Die Lagerung der Drehspindel erfolgt in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise : In einem fixen, permanentmagnetischen Hohlzylinder 20 ist ein Stabmagnet 21, der einen Teil der Drehspindel bildet, zufolge entsprechender Magnetisierungsstärke freischwebend gehalten. Das mittlere spezifische Gewicht des Drehsystems und der   Füllflüssigkeit   sind gleich. Diese reibungsfreie, spitzenlose Lagerung eignet sich natürlich auch für andere Zwecke. 



   Fig. 8 zeigt eine Ausführung für Mehrfachschreiber, etwa zum Vergleich des Körper-und Hauttemperaturverlaufes. Die Wärmeabtastung erfolgt durch einen ferromagnetischen Messkörper, der als Anker 22 eines mit einer wechselstromdurchflossenen Wicklung versehenen Transformator-oder Drosselkernes 23 ausgebildet ist und zufolge der Temperaturabhängigkeit seiner magnetischen Eigenschaften in Abhängigkeit von Temperaturschwankungen eine Veränderung des Verhältnisses zwischen konstantem Magnet- sierungsstrom und temperaturabhängiger Leeraufspannung auf das Kreuzspulsystem des Selbstschreibers überträgt. Die Zeichnung zeigt die Anwendung dieses Prinzipes auf einen Messkörper zur Hautmessung (links) und zur Körperhöhenmessung (rechts). 



   Der Wärmeübergang von der Messstelle auf den Messkörper kann anstatt durch Auflagekontakt auch, wie an sich bekannt, durch Strahlung erfolgen. 



     PATENTANSPRÜCHE   : 
1. Gerät zur Temperaturmessung, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits der Messkörper jeweils die thermischen Verhältnisse der Messstelle nicht verändert, während andererseits die Übertragung der Messgrösse auf die Anzeigevorrichtung des Gerätes masselos durch magnetische Feldwirkung vor sich geht.

Claims (1)

1. 2. Gerät nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung im wesentlichen aus einem Permanentmagnetkörper besteht, der über einem Messkörper aus einem temperaturabhängigen Ferromagnetikum beweglich ist.

   3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper zufolge entsprechender Bemessung des Permanentmagneten <Desc/Clms Page number 3> und dessen räumlicher Anordnung in bezug auf den Messkörper im Sättigungsbereich arbeitet.

   4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Erzielung eines bestimmten Skalenverlaufes der Querschnittsverlauf des Messkörpers über den Drehbereich des Magneten stetig zu-bzw. abnimmt.

   5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft durch ein mit dem festen Messkörper zusammenwirkendes, jedoch temperaturunabhängiges Ferromagnetikum hervorgebracht wird.

   6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Lagerung des Drehmagneten, in der seine Drehachse parallel zu seiner magnetischen Achse verläuft.

   7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper als temperaturabhängiger Permanentmagnet ausgebildet ist.

   8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der temperaturabhängige Permanentmagnet aus einem Träger besteht, dem die temperaturabhängige temporärmagnetische und die temperaturunabhängige permanentmagnetische Komponente einverleibt sind.

   9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft des Drehsystems durch einen Permanentmagneten hervorgebracht wird, der, zufolge Ausnutzung seines besonderen, durch Magnetisierung in einem Feld inhomogener Krafdinienverteüung hervorgebrachten Magnetisierungsverlauf in seiner Längsausdehnung auch zur Beeinflussung des Skalenverlaufes dient.

   10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Drehsystemes aus einem fixen, permanentmagnetischen Hohlzylinder besteht, in welchem ein, einen Teil der Drehspindel bildenden permanentmagnetischer Stab freischwebend gehalten ist.

   11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Drehsystem in einer Flüssigkeit schwimmt.

   12. Gerät nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der ferromagnetische, temperaturabhängige Messkörper als Anker einer wechselstromdurchflossenen Spule mit ferromagnetischem Kern ausgebildet ist, so dass deren temperaturabhängige magnetische Induktion als Funktion der magnetisierenden Feldstärke auf an sich bekannte Weise registriert werden kann.