CH474106A - Kapillarrohrtemperaturfühler - Google Patents

Description

  



  Kapillarrohrtemperaturfühler
Die Erfindung betrifft einen Kapillarrohrtemperaturfühler, bestehend aus Messfühler, Kapillarrohr und Stellglied.



   Solche Temperaturfühler werden in grosser Zahl für die temperaturabhängige Steuerung der verschiedensten Apparate und Geräte eingesetzt. Es soll dabei die Temperatur an der Mess-Stelle erfasst und in ein entsprechendes Steuersignal des Stellgliedes umgewandelt werden. Für das Stellglied werden dabei üblicherweise   Mem-    brankapseln, Faltenbälge oder auch elastische Formkörper verwendet.



   Diese Temperaturfühler sind normalerweise mit einem Medium gefüllt, welches durch' seine temperaturbedingte Ausdehnung das Stellglied beeinflusst. Es können in diesem Zusammenhang zwei prinzipielle Ausführungsformen unterschieden werden: Das Medium im Messfühler ist im Messbereich in seiner flüssigen, oder aber in seiner gasförmigen Phase vorhanden. Das erste System kann wegen der hohen Inkompressibilität von Flüssigkeiten über sein Stellglied grosse Kräfte aus üben, währenddem das zweite System naturgemäss wesentlich weiter oder elastischer ist. Ein bekanntes Problem, das solchen flüssigkeitsgefüllten Kapillarrohrsystemen anhaftet, besteht darin, dass sich nicht nur das Medium im Messfühler mit der Temperatur ausdehnt oder zusammenzieht, sondern auch das im Kapillarrohr und Stellglied enthaltene Medium.

   Dadurch kann eine unerwünschte sekundäre Beeinflussung des Systems durch die variable und oftmals von der Mess-Stelle gänzlich unabhängige Temperatur des Stellgliedes eintreten.



  Durch Vergrösserung des Volumenverhältnisses zwischen Fühler einerseits und Kapillarrohr und Stellglied anderseits lässt sich dieser Mangel in vernünftigen Grenzen halten. Da Stellglieder jedoch nicht beliebig klein hergestellt werden können, bedingt dies einen relativ gro  ssen    Messfühler.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu   beheben.    Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Messfühler ganz oder teilweise mit einem Medium mit grossem Ausdehnungskoeffizienten und das Stellglied mit einem zweiten Medium mit einem kleinen Ausdehnungskoeffizienten gefüllt ist, und dass zumindest für das Medium mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten eine Flüssigkeit vorgesehen ist.



   Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsvariante.



   Das in der Fig. 1 dargestellte Kapillarrohrsystem besteht im wesentlichen aus dem Messfühler 1, dem Kapillarrohr 2 und dem Stellglied 3. Als Stellglied ist hier ein Faltenbalg gezeichnet, es kann jedoch auch auf andere Weise, z. B. durch eine Membrankapsel oder durch einen elastischen Formkörper, gebildet sein. Im Stellglied 3 selbst wird vorzugsweise ein Verdrängungskörper 7 eingebaut, um das Volumenverhältnis Fühler zu Stellglied möglichst gross zu halten. Messfühler 1, Kapillarrohr 2 und Stellglied 3 sind miteinander verlötet, so dass ein absolut dichtes System entsteht. Nach dem Füllen des Systems wird dieses durch Verlöten oder Verschweissen der Einfüllstelle 4 hermetisch abgeschlossen.



  Erfindungsgemäss wird das System mit zwei Medien mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten gefüllt. So wird für die Füllung von Stellglied 3 und Teile des Kapillarrohres 2 eine Flüssigkeit 5 mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten, und für die Füllung des Messfühlers 1 und Teile des Kapillarrohres 2 eine Flüssigkeit 6 mit einem grossen Ausdehnungskoeffizienten verwendet. Dadurch wird erreicht, dass auch bei einem relativ kleinen Volumenverhältnis Messfühler zu Stellglied die sekundäre Beeinflussung durch eine Temperaturänderung am Stellglied sehr klein gehalten werden kann. Vorzugsweise werden zwei unter sich lösliche Flüssigkeiten verwendet, wobei aber auch lösliche Flüssigkeiten eingefüllt werden können, da im Kapillarrohr eine Mischung fast unmöglich ist.

   Aus diesem Grunde wird die Trennstelle 8 der beiden Flüssigkeiten vorteilhaft in das Kapillarrohr verlegt. 



   In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich von der in Fig. 1 gezeigten durch die verwendeten Füllmedien unterscheidet. In den Messfühler 11 ist hier ein Körper 17 mit grossem Ausdehnungskoeffizienten eingeschoben. Das ganze System 11, 12, 13 wird nun mit einer Flüssigkeit 15 mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten gefüllt. Auf diese Weise wirkt die Flüssigkeit 15 fast nur noch als   Über-    tragungsmedium und gibt somit die Ausdehnung des Körpers 17 an das Stellglied 13 weiter. Eine Temperaturänderung des Stellgliedes 13 beeinflusst somit das Messergebnis kaum mehr. Der Körper 17 kann aus einem Stück bestehen oder aber auch in Form von Granulat oder einer Paste in den Messfühler 11 eingefüllt werden.

   Bei dieser Ausführungsform muss verhindert werden, dass sich ein fester Bestandteil der Messfühler-Füllung vor die Öffnung des Kapillarrohres legen und dieses verschliessen kann. Beim Einsatz eines festen Körpers weist dieser deshalb vorzugsweise an dem dem Kapillarrohr zugewandten Ende eine Quernut 18 auf.



  Beim Verwenden von Granulat wird am einfachsten vor das Kappilarrohr ein Drahtsieb 19 eingelegt, um die Öffnung in jedem Falle sicher freizuhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kapillarrohrtemperaturfühler, bestehend aus Messfühler, Kapillarrohr und Stellglied, dadurch gekennzeich nest, dass der Messfühler ganz oder teilweise mit einem Medium mit grossem Ausdehnungskoeffizienten und das Stellglied mit einem zweiten Medium mit einem kleinen Ausdehnungskoeffizienten gefüllt ist und dass zumindest für das Medium mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten eine Flüssigkeit vorgesehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kapillarrohrtemperaturfühler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der l ! Messfühler mit einer Flüssigkeit mit grossem Ausdehnungskoeffizienten gefüllt ist.

   2. Kapillarrohrtemperaturfühler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium mit grossem Ausdehnungskoeffizienten ein fester Stoff ist in Form eines festen Körpers, oder in Form von Granulat oder einer Paste.

   3. Kapillarrohrtemperaturfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Trennzone der beiden Flüssigkeiten im Kapillarrohr befindet.

   4. Kapillarrohrtemperaturfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Körper an seinem dem Kapillarrohr zuge wandten Ende eine Quernut besitzt.

   5. Kapillarrohrtemperaturfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sieb in den Messfühler unmittelbar vor die Mündung des Kapillarrohres eingelegt ist.