AT520758B1 - Thermoelement, Temperaturmesssystem und Verfahren zur Herstellung eines Thermoelements - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermoelement (1) zur Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils, aufweisend einen metallischen ersten Leiter (2) aus einem ersten Material und einen metallischen zweiten Leiter (3) aus einem zweiten Material, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet, wobei der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) mechanisch asymmetrisch zueinander ausgestaltet sind, und wobei der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) jeweils den gleichen oder im Wesentlichen den gleichen Widerstand pro Länge aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung ein Temperaturmesssystem (10) mit dem erfindungsgemäßen Thermoelement (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Thermoelements (1).

Description

Beschreibung
THERMOELEMENT, TEMPERATURMESSSYSTEM UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES THERMOELEMENTS
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermoelement zur Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils, aufweisend einen metallischen ersten Leiter aus einem ersten Material und einen metallischen zweiten Leiter aus einem zweiten Material, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet, und wobei der erste Leiter und der zweite Leiter mechanisch asymmetrisch zueinander ausgestaltet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Temperaturmesssystem mit einem Thermoelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Thermoelements.
[0002] Temperaturmessungen mittels Thermoelement sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Ein gattungsgemäßes Thermoelement geht beispielsweise aus der JP 2016-011880 A2 hervor.
GB 2 201 837 A wie auch DE 28 07 794 A1 offenbaren jeweils ein Thermoelement mit einem metallischen ersten Leiter aus einem ersten Material und einem metallischen zweiten Leiter aus einem zweiten Material, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet und der erste Leiter und der zweite Leiter mechanisch asymmetrisch sind.
Thermoelemente erzeugen in der Regel sehr kleine Spannungen, abhängig von der Materialpaarung in einem Bereich von ca. 6 uV/K bis ca. 42 uV/K. Für eine verbesserte Messgenauigkeit sind Thermoelemente deshalb oft geschirmt, sodass Störungen dieser Spannungen und damit das Messergebnis möglichst wenig beeinflusst werden. Abschirmungen sind allerdings teuer. Außerdem ist eine solche Schirmung beispielsweise bei Zwischensteckern oft nicht durchgehend umsetzbar, wodurch weiterhin Messfehler durch Störungen verursacht werden können.
[0003] Eine weitere Maßnahme, um der möglichen Problematik hinsichtlich der Störung der durch das Thermoelement erzeugten Spannungen Rechnung tragen zu können ist es, Messeingänge stark zu befiltern. Dies führt allerdings zu langsamen Messungen und folglich zu entsprechend trägen Vorgängen. Thermische Veränderungen an großen Massen sind verhältnismäßig träge, weshalb an solchen Messobjekten langsame Messverfahren ausreichend sein können. Sind Messobjekte allerdings klein und haben deshalb eine kleine thermische Zeitkonstante, so muss an einem Thermoelement auch ein Fühler mit einer kleinen thermischen Trägheit verwendet werden, um die schnellen Temperaturänderungen entsprechend schnell messen zu können. In diesen Fällen ist eine zufriedenstellende Filterung kaum umsetzbar. Hierbei ist weiter zu berücksichtigen, dass je länger eine Messleitung sein muss, desto größer der Störeinfluss und somit auch der Messfehler sind.
[0004] Bei Messungen auf Hochvolt-Niveau ist die Fühlerspitze bei bekannten Thermoelementen elektrisch isoliert. Damit ist die Fühlerspitze auch thermisch isoliert und führt zu den bereits erwähnten langsamen bzw. trägen Messungen. Liegt das Messobjekt auf hohem Potential sind Filterkondensatoren aufgrund ihrer Baugröße für mehrkanalige Messsysteme im vorhandenen Platzangebot insbesondere bei moderner Miniaturisierungsbauweise häufig nicht mehr möglich. Solche Messobjekte können Sammelschienen an Umrichtersystemen oder Batterien, die mit groBen und hochfrequenten Gleichtaktstörungen beaufschlagt sind, sein. Gleichtaktstörungen setzen einen symmetrischen Messeingang voraus, da sonst aus Gleichtaktstörungen Gegentaktstörungen werden, die sich als Messfehler auswirken können.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Thermoelement sowie ein Temperaturmesssystem zu schaffen, mittels welchen Temperaturen und/oder sich rasch ändernde Temperaturen auch im Hochvoltbereich auf einfache, robuste, kostengünstige und störsichere Weise gemessen werden können. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Thermoelements zur Verfügung zu stellen.
[0006] Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird
die voranstehende Aufgabe durch das Thermoelement gemäß Anspruch 1, das Temperaturmesssystem gemäß Anspruch 10 sowie das Verfahren zur Herstellung eines Thermoelements gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Thermoelement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Temperaturmesssystem sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Thermoelements und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
[0007] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Thermoelement zur Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils bereitgestellt. Das Thermoelement weist einen metallischen ersten Leiter aus einem ersten Material und einen metallischen zweiten Leiter aus einem zweiten Material auf, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet. Der erste Leiter und der zweite Leiter sind erfindungsgemäß mechanisch asymmetrisch und elektrisch symmetrisch zueinander ausgestaltet.
[0008] Bei der Anwendung von Thermoelementen müssen sehr kleine Spannungsdifferenzen im Bereich von wenigen UWV/K sehr genau gemessen werden. Im gestörten Umfeld, beispielsweise in der Nähe von Zündkerzen oder Sammelschienen von Umrichtern, hat man sich bisher stets auf die Abschirmung, kurze Leitungslängen, elektrische Isolation und/oder Befilterung der kleinen Messsignale konzentriert. Hierbei wurde übersehen, dass die Ursache in der Asymmetrie der Materialpaarung liegt.
[0009] Die mechanische Asymmetrie wird insbesondere dadurch erreicht, dass der erste Leiter und der zweite Leiter unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen. So kann der erste Leiter beispielsweise eine Querschnittsfläche aufweisen, die zumindest abschnittsweise größer als die Querschnittsfläche des zweiten Leiters ist, oder anders herum. Dabei ist der Unterschied der Querschnittsflächen derart gewählt, dass sich die elektrische Symmetrie zwischen den beiden Leitern einstellt. Unter der elektrischen Symmetrie ist zu verstehen, dass der erste Leiter und der zweite Leiter jeweils den gleichen oder im Wesentlichen den gleichen Widerstand pro Länge aufweisen.
[0010] Damit sind beliebig lange Thermoelemente realisierbar, die mit Gleichtaktstörungen beaufschlagt auch ohne Schirmung ein fehlerfreies und störfestes Messsignal liefern können. Bei umfangreichen Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass eine Isolierung der Fühlerspitze des Thermoelements sowie eine Schirmung entfallen können, wenn der Aufbau der Leitungen elektrisch symmetrisch erfolgt, wenn also der elektrische Widerstand pro Länge der ersten Leitung gleich dem elektrischen Widerstand pro Länge der zweiten Leitung ist. Bevorzugt ist auch die Länge der ersten Leitung gleich der Länge der zweiten Leitung. Damit ist besonders bevorzugt der absolute elektrische Widerstand der ersten Leitung gleich dem absoluten elektrischen Widerstand der zweiten Leitung.
[0011] Damit können insbesondere Temperaturmessungen auf Hochvolt-Niveau oder bei hochfrequenten Gleichtaktstörungen ohne zusätzliche thermische Trägheit bzw. zeitliche Verzögerung störsicher gemessen werden. Die Länge der Messleitung beeinflusst dabei nicht die Störempfindlichkeit oder den etwaigen Messfehler.
[0012] Das Thermoelement ist zur zuverlässigen Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils im Hochvoltbereich sowie im Hochspannungsbereich geeignet. Unter dem Thermoelement ist insbesondere eine thermoelektrische Messvorrichtung zur Erfassung einer Temperaturdifferenz zu verstehen. Das erfindungsgemäße Thermoelement grenzt sich damit insbesondere von technischen Gebiet der pyroelektrischen Messsysteme ab, die zur Ermittlung von Temperaturänderungen ausgestaltet sind. Wobei die Erfassung der Temperaturdifferenz so zu verstehen ist, dass zur selben Zeit an zwei unterschiedlichen Orten gemessen wird und aufgrund der gemessenen Spannung die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Orten bestimmt werden kann. Bei bekannter Temperatur des ersten Ortes kann somit die Temperatur des zweiten Ortes ermittelt werden. Hingegen ist die Ermittlung von Temperaturänderung so zu verstehen, dass
dazu an ein und demselben Ort zu unterschiedlichen Zeiten gemessen wird und dabei lediglich der Unterschied der Temperatur zu den unterschiedlichen Zeiten ermittelt wird, die eigentliche Temperatur am Messort wird dabei nicht ermittelt.
[0013] Unter der Temperaturmessung des Hochspannungsbauteils ist vorzugsweise eine Messung einer sich ändernden Temperatur an einem Hochspannungsbauteil, insbesondere eine Messung einer sich ändernden Temperatur von wenigstens einem Abschnitt des Hochspannungsbauteils, zu verstehen.
[0014] Der metallische erste Leiter kann vollständig oder im Wesentlichen vollständig aus Metall bestehen. Ebenso kann der metallische zweite Leiter vollständig oder im Wesentlichen vollständig aus Metall bestehen.
[0015] Gemäß einer Weiterbildung ist es bei einem erfindungsgemäßen Thermoelement möglich, dass der erste Leiter einen höheren spezifischen Widerstand als der zweite Leiter aufweist und die Querschnittsfläche des ersten Leiters um den Faktor oder im Wesentlichen um den Faktor, um welchen der spezifische Widerstand des ersten Leiters höher als der spezifische Widerstand des zweiten Leiters ist, größer als die Querschnittsfläche des zweiten Leiters ist. Das heißt, die Leitungsquerschnitte sollen proportional zu den spezifischen Widerständen sein. Daraus resultieren zwei Leitungen mit möglichst gleichem Widerstand pro Längeneinheit. Dadurch lässt sich die elektrische Symmetrie bei der gewünschten mechanischen Asymmetrie besonders zuverlässig realisieren. In einem solchen System können entsprechend störsichere Messwerte erwartet werden.
[0016] Ferner ist es möglich, dass bei einem Thermoelement gemäß der vorliegenden Erfindung der erste Leiter aus Chromnickel oder Eisen besteht oder überwiegend Chromnickel oder Eisen aufweist und der zweite Leiter aus Nickel oder Kupfernickel besteht oder überwiegend Nickel oder Kupfernickel aufweist. Nickel und Chromnickel sowie Eisen und Kupfernickel haben sich bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung als kostengünstige und zuverlässig funktionierende Metallpaarungen herausgestellt.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante sind bei einem Thermoelement der vorliegenden Erfindung der erste Leiter und der zweite Leiter jeweils drahtförmig ausgestaltet. Dadurch kann das Thermoelement besonders einfach und platzsparend ausgestaltet sein. Unter einer drahtförmigen Ausgestaltung ist insbesondere eine dünne, lange und biegsame Geometrie mit einem runden Querschnitt zu verstehen.
[0018] Darüber ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, dass bei einem Thermoelement um den ersten Leiter zumindest abschnittsweise eine schlauchförmige erste Isolationsummantelung ausgestaltet ist und um den zweiten Leiter zumindest abschnittsweise eine schlauchförmige zweite Isolationsummantelung ausgestaltet ist. Dadurch kann das Thermoelement weiterhin konstruktiv einfach und platzsparend bereitgestellt werden. Die Isolationsummantelung ist vorzugsweise als elektrische Isolationsummantelung ausgestaltet. Das heißt, die Isolationsummantelung entspricht vorzugsweise einem elektrischen Isolator mit einer hohen mechanischen Belastbarkeit und einer bedeutungslos geringen elektrischen Leitfähigkeit. Die Isolationsummantelung ist bevorzugt eine Hochvolt-Isolationsummantelung. Durch die Isolationsummantelung kann ein Stromfluss zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter verhindert werden.
[0019] Außerdem ist es möglich, dass bei einem Thermoelement gemäß der vorliegenden Erfindung um den ersten Leiter, den zweiten Leiter, die erste Isolationsummantelung und die zweite Isolationsummantelung zumindest abschnittsweise eine gemeinsame dritte Isolationsummantelung ausgestaltet ist. Dadurch kann der erfindungsgemäß einfache und platzsparende Aufbau besonders robust gegenüber externer Krafteinwirkungen bereitgestellt werden. Durch die dritte Isolationsummantelung können der erste Leiter und der zweite Leiter sowie die erste Isolationsummantelung und die zweite Isolationsummantelung außerdem zuverlässig in der gewünschten Position gehalten werden.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Thermoelement der erste Leiter und der zweite Leiter zumindest abschnittsweise
miteinander verdrillt sind. Dadurch kann die mechanische Struktur des Thermoelements besonders robust bereitgestellt werden. Der erste Leiter und der zweite Leiter sind vorzugsweise nur einfach miteinander verdrillt. Außerdem kann das Thermoelement dadurch besonders einfach aufgebaut bereitgestellt werden.
[0021] Zudem ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Thermoelement eine Außenumfangsfläche der ersten Isolationsummantelung zumindest abschnittsweise an einer Außenumfangsfläche der zweiten Isolationsummantelung anliegt. Auch dadurch kann das Thermoelement besonders kompakt und robust bereitgestellt werden, wodurch ein zuverlässiger Betrieb des Thermoelements gewährleistet werden kann.
[0022] Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn bei einem Thermoelement gemäß der vorliegenden Erfindung der erste Leiter, der zweite Leiter, die erste Isolationsummantelung, die zweite Isolationsummantelung und/oder die dritte Isolationsummantelung flexibel ausgestaltet sind. Dadurch kann das Thermoelement entsprechend flexibel eingesetzt werden. Außerdem können durch die Flexibilität des Thermoelements bei äußeren Krafteinwirkungen Schäden am Thermoelement verhindert werden, indem das Thermoelement den wirkenden Kräften ausweichen kann. Dadurch kann wiederum ein zuverlässiger Betrieb des Thermoelements gewährleistet werden. Unter einem flexiblen Bauteil ist ein bei Krafteinwirkung zumindest bis zu einem gewissen Grad elastisch verformbares Bauteil zu verstehen.
[0023] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Temperaturmesssystem zum Messen einer Temperatur zur Verfügung gestellt. Das Temperaturmesssystem weist ein wie vorstehend im Detail beschriebenes Thermoelement, einen Analog-Digital-Umsetzer und einen mit dem Analog-Digital-Umsetzer in Signalverbindung stehenden Mikroprozessor auf. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Temperaturmesssystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Thermoelement beschrieben worden sind. Unter dem Mikroprozessor kann im Allgemeinen eine elektronische Steuer- und Regelungseinheit verstanden werden. Für eine zuverlässige Betriebsweise des Temperaturmesssystems ist der Mikroprozessor vorzugsweise durch eine Isolierung, insbesondere durch eine elektrische Isolierung, elektrisch vom Analog-Digital-Umsetzer isoliert angeordnet. Das heißt, die Isolierung ist für eine elektrische Isolierung zwischen dem Mikroprozessor und dem Analog-Digital-Umsetzer angeordnet.
[0024] Darüber hinaus wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wie vorstehend dargestellten Thermoelements zur Verfügung gestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Bereitstellen des ersten Leiters mit der ersten Isolationsummantelung,
- Bereitstellen des zweiten Leiters mit der zweiten Isolationsummantelung,
- zumindest abschnittsweise Verdrillen des ersten Leiters, der sich innerhalb der ersten Isolationsummantelung befindet, mit dem zweiten Leiter, der sich innerhalb der zweiten Isolationsummantelung befindet, und
- zumindest abschnittsweise Ummanteln der verdrillten Leiter mit der dritten Isolationsummantelung.
[0025] Das Verfahren wird vorzugsweise automatisiert, maschinell durchgeführt. Dadurch kann das Thermoelement schnell, kostengünstig und mit hoher Qualität bereitgestellt werden.
[0026] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
[0027] Es zeigen jeweils schematisch:
[0028] Figur 1 eine Schnittansicht eines Thermoelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
[0029] Figur 2 ein Ersatzschaltbild für ein erfindungsgemäßes Temperaturmesssystem.
[0030] Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 und 2 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0031] In Fig. 1 ist schematisch ein Thermoelement 1 zur Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils dargestellt. Das Thermoelement 1 weist einen metallischen ersten Leiter 2 aus Chromnickel und einen metallischen zweiten Leiter 3 aus Nickel auf. Wie in der Schnittansicht in Fig. 1 zu erkennen, weist der erste Leiter 2 eine größere Querschnittsfläche als der zweite Leiter 3 auf. Dadurch sind der erste Leiter 2 und der zweite Leiter 3 mechanisch asymmetrisch zueinander ausgestaltet. Gleichwohl sind der erste Leiter 2 und der zweite Leiter 3 durch die gewählte Metallpaarung elektrisch symmetrisch zueinander ausgestaltet. Im vorliegenden Beispiel weist der erste Leiter 2 aus Chromnickel einen höheren spezifischen Widerstand als der zweite Leiter 3 aus Nickel auf, wobei die Querschnittsfläche des ersten Leiters 2 für eine möglichst ideale elektrische Symmetrie um den Faktor oder im Wesentlichen um den Faktor, um welchen der spezifische Widerstand des ersten Leiters 2 höher als der spezifische Widerstand des zweiten Leiters 3 ist, größer als die Querschnittsfläche des zweiten Leiters 3 ist. Als weitere Metallpaarung wären Eisen für den ersten Leiter 2 und Kupfernickel für den zweiten Leiter 3 möglich.
[0032] Wie in Fig. 1 ferner zu erkennen ist, sind der erste Leiter 2 und der zweite Leiter 3 jeweils drahtförmig mit rundem Querschnitt ausgestaltet. Der erste Leiter 2 und der zweite Leiter 3 sind dadurch entsprechend flexibel ausgestaltet. Dabei ist um den ersten Leiter 2 eine schlauchförmige erste Isolationsummantelung 4 ausgestaltet und um den zweiten Leiter 3 ist eine schlauchförmige zweite Isolationsummantelung 5 ausgestaltet. Weiterhin ist um den ersten Leiter 2, den zweiten Leiter 3, die erste Isolationsummantelung 4 und die zweite Isolationsummantelung 5 eine gemeinsame dritte Isolationsummantelung 6 ausgestaltet. Das heißt, die dritte Isolationsummantelung 6 befindet sich in direktem Kontakt mit der ersten Isolationsummantelung 4 und der zweiten Isolationsummantelung 5, wobei der erste Leiter 2 durch die erste Isolationsummantelung 4 und der zweite Leiter 3 durch die zweite Isolationsummantelung 5 von der dritten Isolationsummantelung beabstandet sind.
[0033] Der erste Leiter 2 und der zweite Leiter 3 sind einschließlich der jeweiligen Isolationsummantelung 4, 5 einfach miteinander verdrillt. Eine Außenumfangsfläche der ersten Isolationsummantelung 4 liegt dabei an einer Außenumfangsfläche der zweiten Isolationsummantelung 5 an.
[0034] Mit Bezug auf Fig. 1 soll anschließend ein Verfahren zur Herstellung des dargestellten Thermoelements 1 bzw. des erfindungsgemäßen Abschnitts des Thermoelements 1 beschrieben werden. In einem ersten Schritt S1 werden dazu der erste Leiter 2 mit der ersten Isolationsummantelung 4 und der zweite Leiter 3 mit der zweiten Isolationsummantelung 5 bereitgestellt. In einem anschließenden zweiten Schritt S2 werden der erste Leiter 2 in der ersten Isolationsummantelung 4 und der zweite Leiter 3 in der zweiten Isolationsummantelung 5 miteinander verdrillt. Danach werden die verdrillten Leiter 2, 3, die sich in der jeweiligen Isolationsummantelung 4, 5 befinden, mit der dritten Isolationsummantelung 6 ummantelt.
[0035] In Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild eines Temperaturmesssystems 10 zum Messen einer Temperatur an einem Hochvolt-Messobjekt mittels des vorstehend beschriebenen Thermoelements 1 dargestellt. Das Temperaturmesssystem weist dazu das Thermoelement 1, einen Analog-Digital-Umsetzer 7 und einen mit dem Analog-Digital-Umsetzer 7 in Signalverbindung stehenden Mikroprozessor 9 auf. Der Mikroprozessor 9 ist von dem Analog-Digital-Umsetzer 7 durch eine Isolierung 8 elektrisch isoliert angeordnet. Wie in Fig. 2 zu erkennen, weist der erste Leiter 2 des Temperaturmesssystems 10 einen anderen elektrischen Widerstand als der zweite Leiter 3 auf.
[0036] Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt betrachtet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Thermoelement
2 erster Leiter
3 zweiter Leiter
4 erste Isolationsummantelung 5 zweite Isolationsummantelung 6 dritte Isolationsummantelung
7 Analog-Digital-Umsetzer 8 Isolierung
9 Mikroprozessor
10 Temperaturmesssystem

Claims (10)

Patentansprüche
1. Thermoelement (1) zur Temperaturmessung eines Hochspannungsbauteils, aufweisend einen metallischen ersten Leiter (2) aus einem ersten Material und einen metallischen zweiten Leiter (3) aus einem zweiten Material, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet, und wobei der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) mechanisch asymmetrisch zueinander ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) Jeweils den gleichen oder im Wesentlichen den gleichen Widerstand pro Länge aufweisen.
2. Thermoelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (2) einen höheren spezifischen Widerstand als der zweite Leiter (3) aufweist und die Querschnittsfläche des ersten Leiters (2) um den Faktor oder im Wesentlichen um den Faktor, um welchen der spezifische Widerstand des ersten Leiters (2) höher als der spezifische Widerstand des zweiten Leiters (3) ist, größer als die Querschnittsfläche des zweiten Leiters (3) ist.
3. Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (2) aus Chromnickel oder Eisen besteht oder überwiegend Chromnickel oder Eisen aufweist und der zweite Leiter (3) aus Nickel oder Kupfernickel besteht oder überwiegend Nickel oder Kupfernickel aufweist.
4. Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass um den ersten Leiter (2), der insbesondere drahtförmig ausgestaltet ist, zumindest abschnittsweise eine schlauchförmige erste Isolationsummantelung (4) ausgestaltet ist und um den zweiten Leiter (3), der insbesondere drahtförmig ausgestaltet ist, zumindest abschnittsweise eine schlauchförmige zweite Isolationsummantelung (5) ausgestaltet ist.
5. Thermoelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass um den ersten Leiter (2), den zweiten Leiter (3), die erste Isolationsummantelung (4) und die zweite Isolationsummantelung (5) zumindest abschnittsweise eine gemeinsame dritte Isolationsummantelung (6) ausgestaltet ist.
6. Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) zumindest abschnittsweise miteinander verdrillt sind.
7. Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenumfangsfläche der ersten Isolationsummantelung (4) zumindest abschnittsweise an einer Außenumfangsfläche der zweiten Isolationsummantelung (5) anliegt.
8. Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (2), der zweite Leiter (3), die erste Isolationsummantelung (4), die zweite Isolationsummantelung (5) und/oder die dritte Isolationsummantelung (6) flexibel ausgestaltet sind.
9. Temperaturmesssystem (10) zum Messen einer Temperatur, aufweisend ein Thermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, einen Analog-Digital-Umsetzer (7) und einen mit dem Analog-Digital-Umsetzer (7) in Signalverbindung stehenden Mikroprozessor (9).
10. Verfahren zur Herstellung eines Thermoelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen des ersten Leiters (2) mit der ersten Isolationsummantelung (4),
- Bereitstellen des zweiten Leiters (3) mit der zweiten Isolationsummantelung (5),
- zumindest abschnittsweise Verdrillen des ersten Leiters (2), der sich innerhalb der ersten Isolationsummantelung (4) befindet, mit dem zweiten Leiter (3), der sich innerhalb der zweiten Isolationsummantelung (5) befindet, und
- zumindest abschnittsweise Ummanteln der verdrillten Leiter (2, 3) mit der dritten Isolationsummantelung (6).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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