DE102011088118B4 - Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler - Google Patents

Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler Download PDF

Info

Publication number
DE102011088118B4
DE102011088118B4 DE102011088118.2A DE102011088118A DE102011088118B4 DE 102011088118 B4 DE102011088118 B4 DE 102011088118B4 DE 102011088118 A DE102011088118 A DE 102011088118A DE 102011088118 B4 DE102011088118 B4 DE 102011088118B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
guide
receptacle
section
tube
bore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102011088118.2A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011088118A1 (de
Inventor
Jürgen Bräutigam
Carsten Haun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Original Assignee
WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG filed Critical WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Priority to DE102011088118.2A priority Critical patent/DE102011088118B4/de
Publication of DE102011088118A1 publication Critical patent/DE102011088118A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011088118B4 publication Critical patent/DE102011088118B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G01K1/146Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Messanordnung (6) mit einer Aufnahme (5) für einen biegsamen Temperaturfühler (1), der als ein in die Aufnahme (5) einschiebbares Einschubelement ausgebildet ist, wobei- die Aufnahme (5) einen Eintrittsabschnitt, den das Einschubelement beim Einschieben in einer Einschubrichtung durchdringt, aufweist,- die Aufnahme (5) eine Halterung aufweist, die ein Führungselement (3) mit einer Führungsfläche (33) in ihrer Relativlage bezüglich des Eintrittsabschnitts und der Einschubrichtung festhält, und- die Führungsfläche (33) einen zur Außenseite der Aufnahme (5) offenen, schrägen und/oder gekrümmten Führungsabschnitt (31) hat, der das Einschubelement in einer zur Einschubrichtung abweichenden Richtung ablenkt und zu einer vorbestimmten Endlage führt, dadurch gekennzeichnet, dass- die Halterung eine kreisförmige Halteplatte (2) aufweist, an der sowohl das Führungselement (3) als auch der Eintrittsabschnitt angebracht sind,- der Eintrittsabschnitt von einem Rohr (4) gebildet ist, das mit der Halteplatte (2) fest verbunden ist und eine Bohrung der Halteplatte (2) durchdringt,- die Aufnahme (5) in einer Bohrung angeordnet ist und die Krümmung und/oder Schräge des Führungsabschnitts (31) zu einer durch eine Innenwand eines Schutzrohrs (7) gebildeten Bohrungswand der Bohrung führend ausgerichtet ist, um das Einschubelement in seine Endlage in Anlagekontakt mit der Bohrungswand zu führen, und- die Halteplatte (2) in die Bohrung eingeschoben ist und Abmessungen der Halteplatte (2) so gewählt sind, dass sie in der Bohrung kippfrei und verschiebbar geführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In vielen Anwendungsfällen ist es notwendig, eine Temperatur im Innern eines abgeschlossenen Volumens zu messen. Oft ist es zudem notwendig oder wünschenswert, mehrere Temperaturen an verschiedenen Stellen innerhalb des Volumens, vorzugsweise an mehreren Punkten auf einer Linie zu messen.
  • Zu diesem Zweck gibt es Temperatursonden, die in einem Rohr angeordnete Temperaturfühler haben, die die Temperatur an verschiedenen Axialpositionen des Rohr an der Innenwand durch Anlagekontakt messen können. Für eine genaue Messung ist es erforderlich, dass ein tatsächlicher Anlagekontakt hergestellt wird, oder jedenfalls der temperaturempfindliche Abschnitt eines Temperaturfühlers so nahe an die Rohrwand gelangt, dass die Messung der Temperatur eine hinreichend genaue Aussage über die an der Außenseite des Rohrs an der betreffenden Stelle herrschende Temperatur liefert.
  • Aus der US 3,955,419 (A ) ist eine Sonde bekannt, in der Temperaturfühler in Ringe eingesetzt sind, so dass die Temperaturfühler am Umfang des jeweiligen Rings freiliegen. Die Ringe sind mit axialem Abstand in einem Schutzrohr gestapelt, so dass die Temperaturfühler an der Rohrinnenwand anliegen können. Axialabstandshalter, die die Ringe in vorgegebenem Axialabstand voneinander halten, sind als Spreizkörper mit konischer Form ausgebildet, die mit entsprechenden Innenkonussen der Ringe zusammenarbeiten. Wird der Stapel aus Ringen und Axialabstandshaltern in Axialrichtung zusammengedrückt, spreizen sich die Ringe und drücken die Temperaturfühler gegen die Innenwand des Rohrs.
  • Temperaturfühler können altern oder defekt sein. In der geschilderten Sonde gemäß US 3,955,419 (A ) ist es erforderlich, für einen Wechsel eines Temperaturfühlers den Stapel aus Ringen und Axialabstandshaltern jedenfalls bis einschließlich jenem Ring aus dem Rohr auszubauen, der den defekten Temperaturfühler enthält. Dann kann ein neuer Temperaturfühler in den entsprechenden Ring eingefädelt werden und danach wird der Stapel wieder in dem Rohr zusammengestellt und axial verspannt.
  • Dies ist sehr aufwändig und bewirkt zudem, dass - während des Wechsels - die zusätzlich zu dem defekten Temperaturfühler ebenfalls auszubauenden Temperaturfühler keinen sinnvollen Messwert liefern können.
  • Aus der US 4 028 139 A ist eine Mehrfach-Thermoelementanordnung für einen Behälter bekannt, die zum gleichzeitigen Messen verschiedener Flüssigkeitstemperaturen an verschiedenen, definierten Stellen verwendet wird. Die Mehrfach-Thermoelementanordnung umfasst
    • - einen langgestreckten Rohrträger, der horizontal im Behälter befestigt ist und sich von einer Seitenwand zur gegenüberliegenden Seitenwand in einem vorbestimmten horizontalen Abschnitt über den Behälter erstreckt,
    • - eine Vielzahl von Thermorohren, die mit einem Befestigungsmittel entlang der Länge des Rohrträgers fest an diesem befestigt sind und gleichmäßig um den Umfang des Rohrträgers verteilt sind,
    • - einen abgeschrägten Stopfen, der in jedem Schutzrohr an verschiedenen vorbestimmten Stellen entlang des Rohrträgers befestigt ist, und
    • - ein Thermoelement, das in jedem der Thermorohre montiert ist und gegen den abgeschrägten Stopfen in seinem jeweiligen Thermorohr an den vorgegebenen Stellen im horizontalen Abschnitt über den Behälter geklemmt ist.
  • Weiterhin ist aus der US 4 385 197 A eine Mehrfach-Thermoelementanordnung zur Überwachung von Temperaturen an verschiedenen Stellen in einem Prozessbehälter bekannt. Die Mehrfach-Thermoelementanordnung umfasst eine Vielzahl von Thermoelementen, ein Schutzrohr mit einem hohlen Innenraum und längliche Führungen im Schutzrohr zum Führen der Thermoelemente entlang des Innenraums des Schutzrohrs und Keile in den Führungen an jeweiligen axialen Stellen entlang des Schutzrohrs, um die Messanschlüsse der jeweiligen Thermoelemente in Wärmeübertragungskontakt mit der Wand des Schutzrohrs zu drücken. Die Führungen umfassen mehrere Kanäle auf einer Außenfläche eines länglichen Stützelements, die durch Anbringen von Rippen oder Teilern an der Außenfläche oder durch eine Bereitstellung einer Vielzahl von Keilnuten auf der Außenfläche gebildet sind. Alternativ sind mehrere längliche dünnwandige Führungsrohre an die Außenfläche mehrerer in Längsrichtung beabstandeter Stützringe angelötet oder angeschweißt. Die Führungsrohre haben Öffnungen in ihren Außenwänden an den jeweiligen Stellen der Thermoelement-Messstellen und Keile in den Rohren an solchen Stellen, um die Messstellen durch die Öffnungen an diesen Stellen nach außen zu drücken.
  • Die US 7 165 883 B2 beschreibt eine Schutzrohranordnung, welche in einer Rohrleitung positioniert ist, um eine Temperatur eines flüssigen Mediums in der Rohrleitung zu messen und die gemessene Temperatur an ein Messgerät zu übertragen. Dabei ist eine Temperaturmesssonde in einem temperaturleitenden Rohr aufgenommen, das ein Schutzrohr bildet und eine Vielzahl von ringförmigen Rippen aufweist, die sich um dieses erstrecken.
  • Die US 5 382 093 A beschreibt eine neben einer Struktur positionierbare Temperaturüberwachungsanordnung zur Durchführung von Temperaturmessungen an der Oberfläche der Struktur. Die Temperaturüberwachungsanordnung umfasst:
    • - ein ummanteltes Thermoelement, das ein Paar Leitungsdrähte umfasst, die an einem Ende eine Verbindung bilden, wobei die Leitungsdrähte isoliert sind, wobei die isolierten Leitungsdrähte in einem rohrförmigen Mantel positioniert sind;
    • - eine gekrümmte, hohle, röhrenförmige Führung für das ummantelte Thermoelement, wobei die Führung einen Durchgang mit einem offenen Ende und einem dazu gegenüberliegenden geschlossenen Ende aufweist, wobei die Führung Mittel trägt, um eine Befestigung der Führung am Außenumfang der Struktur zu ermöglichen, wobei das ummantelte Thermoelement so konfiguriert ist, dass es herausnehmbar in den Führungsdurchgang einführbar ist, wenn die Führung an der Struktur befestigt ist, bis zu einer Position, in der sich die Verbindung neben dem geschlossenen Ende des Führungsdurchgangs befindet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Messanordnung vorzuschlagen, in der ein einzelner Temperaturfühler einfach ausgewechselt und zuverlässig in seine Sollposition gebracht werden kann, wobei ggf. vorhandene weitere Temperaturfühler ihren Messwert liefern können.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Messanordnung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Eine Messanordnung weist eine Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler auf, der als ein in die Aufnahme einschiebbares Einschubelement ausgebildet ist. Die Aufnahme hat einen Eintrittsabschnitt, den das Einschubelement beim Einschieben in einer Einschubrichtung durchdringt, und hat ferner eine Halterung, die ein Führungselement mit einer Führungsfläche in ihrer Relativlage bezüglich des Eintrittsabschnitts und der Einschubrichtung festhält. Die Führungsfläche hat einen zur Außenseite der Aufnahme offenen, schrägen und/oder gekrümmten Führungsabschnitt, der das Einschubelement in einer zur Einschubrichtung abweichenden Richtung ablenkt und zu einer vorbestimmten Endlage führt.
  • Wenn der Temperaturfühler, der in der Regel ein stabförmiges und biegbares Element - ein Einschubelement - ist, in den Eintrittsabschnitt eingeschoben wird, wird er von dem Eintrittsabschnitt zu der Führungsfläche geführt. An dem Führungsabschnitt der Führungsfläche, zu der der Temperaturfühler dann gelangt, wird er gegenüber der Einschubrichtung, das ist die Richtung mit der der Temperaturfühler in den Eintrittsabschnitt geschoben wird, abgelenkt und zur Außenseite der Aufnahme geführt.
  • Mit Hilfe der Schräge bzw. Krümmung kann nun sichergestellt werden, dass der Temperaturfühler seine vorbestimmte Endlage auch erreicht, weil hier keine zusätzliche Reibung außer der zu erwartenden Reibung an dem Führungsabschnitt auftritt. Ein Ausknicken des Temperaturfühlers vor Erreichen seiner Endlage ist damit verhindert.
  • Erfindungsgemäß weist die Halterung eine kreisförmige Halteplatte auf, an der sowohl das Führungselement als auch der Eintrittsabschnitt angebracht sind. Die Halteplatte weist mindestens eine Bohrung auf, die von einem Rohr durchdrungen ist, das den Eintrittsabschnitt bildet. In dieser Form kann beispielsweise das Rohr fest mit der Halteplatte verbunden sein, wobei die Halteplatte in die Bohrung eingeschoben werden kann. Beispielsweise sind der Innendurchmesser der Bohrung und der Außendurchmesser der Halteplatte so aufeinander abgestimmt, dass die Platte in das Rohr eingeschoben werden kann und darin eng geführt ist.
  • Bei Verwendung des Rohres kann das Rohr nicht nur die Führung und den Schutz des Einschubelements übernehmen, sondern es dient vorzugsweise auch als Bestandteil der Halterung, wobei die Halterung und das Rohr fest verbunden sind. Das Rohr ist einfach bereitzustellen und in Kombination mit dem Führungselement, das in seiner Position bezüglich des Rohrs durch die Halterung festgelegt ist, ist es nicht erforderlich Rohre zu biegen. Insbesondere in Fällen, in denen die Aufnahme an eine bestimmte Messaufgabe angepasst bzw. maßgefertigt werden soll, ist es von Vorteil, wenn keine Biegearbeiten erforderlich sind. Präzise Biegearbeiten sind schwierig zu beherrschen. Das Führungselement kann ein durch Gießen oder andere Warmumformverfahren hergestellt sein, es kann auch ein spanabhebend gefertigtes Teil sein.
  • Die Aufnahme ist in einer Bohrung angeordnet und die Krümmung und/oder Schräge des Führungsabschnitts sind/ist zu der Bohrungswand führend ausgerichtet, um das Einschubelement in seine Endlage in Anlagekontakt mit der Bohrungswand zu führen. Der Temperaturfühler ist in der Regel ein Element, das die Messstelle an seiner Spitze trägt. Wenn die Spitze des Temperaturfühlers auf eine Fläche aufgesetzt wird, kann damit die Oberflächentemperatur gemessen werden. In der beschriebenen Anordnung wird folglich die Temperatur der Bohrungswand gemessen, wenn der Temperaturfühler in seiner Endlage und in Anlagekontakt mit der Wand ist.
  • Dabei ist die Bohrungswand die Innenwand eines Schutzrohrs, das die mit dem oder den Temperaturfühler(n) bestückte Aufnahme aufnimmt und schützend umgibt. Dabei ist die vorbestimmte Endlage des Temperaturfühlers vorzugsweise der Anlagekontakt mit der Rohrinnenwand. Das Schutzrohr ist aus wärmeleitfähigem Material gefertigt. Wenn ein dünnwandiges Schutzrohr mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet wird, entspricht die an der Rohrinnenwand gemessene Innentemperatur nahezu der Außentemperatur an dem entsprechenden Abschnitt des Schutzrohrs.
  • Dabei sind die Abmessungen der Halteplatte so gewählt, dass sie in der Bohrung kippfrei und verschiebbar geführt ist. Auf diese Weise kann auch eine einzelne Halteplatte verwendet werden, um einen einzelnen Temperaturfühler mit Hilfe des Führungselements und eines einzelnen Rohrs sicher an seine Messposition zu bringen und dort festzulegen.
  • Werden eine Vielzahl solcher Messpunkte an der Rohrinnenwand vorgesehen, die in Axialrichtung des Schutzrohrs gegeneinander versetzt sind, kann man mit einer solchen Messanordnung Temperaturverteilungen oder -profile messen. Auch in solchen Anwendungen kann die erfindungsgemäße Messanordnung eingesetzt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der schräge und/oder gekrümmte Führungsabschnitt eine Nut, die in einer Richtung verläuft, die von der Aufnahme wegführt. Von der Aufnahme wegführen umfasst insbesondere eine Gestaltung, die in Richtung des Außenumrisses der Aufnahme verläuft, ohne deren Mitte zu passieren. Wird die Aufnahme analog den obigen Ausführungen in einem Schutzrohr eingesetzt, um die Messanordnung auszubilden, dann verläuft der Führungsabschnitt vorzugsweise in Richtung der Innenwand des Schutzrohrs.
  • Die Nut selbst ist zur Außenseite der Aufnahme offen. Wird ein Schutzrohr der beschriebenen Art verwendet, dann ist die offene Seite oder Flanke der Nut der Rohrinnenwand des Schutzrohrs zugewandt. Die Verwendung einer Nut hat den Vorteil, dass ein zu wechselnder Temperaturfühler leicht zu entfernen ist, weil insbesondere in dem gekrümmten Bereich auf der Seite der Innenseite der Krümmung keine Kante vorhanden ist, an der der Temperaturfühler hängenbleiben könnte. Der Temperaturfühler wird in dieser Anordnung erst in einem geraden Abschnitt in dem Einschubabschnitt vollständig umgriffen.
  • Zudem liegt bei der Verwendung der Nut ein nennenswerter Abschnitt des eingeschobenen Temperaturfühlers in der Nähe der Außenseite der Anordnung frei. Dieser freiliegende Abschnitt ist zudem der Außenseite zugewandt, also nicht durch eine Führung von der Außenseite abgeschirmt. Somit sind die Einflüsse der Aufnahme auf den Messwert, die z.B. durch Wärmeleiteffekte der Hülle des Temperaturfühlers im Kontakt mit der Aufnahme, oder durch Abschirmung entstehen könnten, kleiner.
  • Vorzugsweise ist das Rohr mit dem Führungselement verbunden. Wenn ein Rohr verwendet wird, kann das Rohr nicht nur die Führung und den Schutz des Einschubelements übernehmen, sondern es dient vorzugsweise auch als Bestandteil der Halterung, wobei die Halterung und das Rohr fest verbunden sind. Das Rohr ist einfach bereitzustellen und in Kombination mit dem Führungselement, das in seiner Position bezüglich des Rohrs durch die Halterung festgelegt ist, ist es nicht erforderlich Rohre zu biegen. Insbesondere in Fällen, in denen die Aufnahme an eine bestimmte Messaufgabe angepasst bzw. maßgefertigt werden soll, ist es von Vorteil, wenn keine Biegearbeiten erforderlich sind. Präzise Biegearbeiten sind schwierig zu beherrschen. Das Führungselement kann ein durch Gießen oder andere Warmumformverfahren hergestellt sein, es kann auch ein spanabhebend gefertigtes Teil sein.
  • Wenn ein entsprechendes Führungselement bereitgestellt ist, ist es von Vorteil, wenn die Führungsfläche stufenlos von dem Eintrittsabschnitt in den Führungsabschnitt übergeht. Dadurch kann der Temperaturfühler in seine Endlage geführt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Temperaturfühler beim Einschieben hängenbleibt bzw. dadurch fälschlicherweise angenommen wird, dass der Temperaturfühler seine Endlage bereits erreicht hat.
  • Vorzugsweise ist das Führungselement mit zwei Halteplatten verbunden, von denen die eine zudem mit dem Rohr verbunden ist. Die Beiden Halteplatten halten das Führungselement in der vorbestimmten Lage, während diese Baugruppe (zwei Halteplatten und ein Führungselement dazwischen) von dem Rohr in Position gehalten ist.
  • Wenn Messanordnungen beispielsweise entsprechend wechselnden Anforderungen entsprechend geliefert werden sollen, so genügt es, Rohrmaterial, Halteplatten und Führungselemente zu bevorraten, aus denen dann die Aufnahmen für die Messanordnungen zusammengestellt werden können. Die Anforderungen können insbesondere hinsichtlich der Lage oder Verteilung der Temperaturmesspunkte verschieden sein.
  • Vorzugsweise hat eine Aufnahme für eine solche Messanordnung mindestens drei Halteplatten, von den jeweils zwei zwischen sich ein Führungselement halten, an das jeweils ein einen Eintrittsabschnitt bildendes Rohr angeschlossen ist, wobei mindestens die einschubseitig vorderste Halteplatte von einem Rohr durchdrungen ist, das den Eintrittsabschnitt des einschubseitig hintersten Führungselements bildet. In der Aufnahme bildet somit jedes Rohr einen Einschubabschnitt, der den einzuschiebenden Temperaturfühler ununterbrochen von der Einschubstelle bis zu dem zugeordneten Führungselement führt. Auf diese Weise ist eine präzise Führung sowie ein leichtes Auswechseln der Temperaturfühler gewährleistet.
  • Die Aufnahme kann beispielsweise auch in Maschinenteilen, Behälterwänden oder anderen massiven Elementen oder Bauteilen eingesetzt werden, in denen auf ein Schutzrohr verzichtet werden kann. In diesem Fall hat das auszurüstende Bauteil einen Bohrung in der die Aufnahme angeordnet ist, wobei die Krümmung des Führungsabschnitts zu der Bohrungswand führend ausgerichtet ist, um das Einschubelement in seine Endlage in Anlagekontakt mit der Bohrungswand zu führen.
  • In einer einfachen Ausführungsform hat die Messanordnung ein Schutzrohr, in dem die Aufnahme angeordnet ist, die mindestens zwei in Axialrichtung des Schutzrohrs voneinander beabstandete Führungselemente hat. Es sind ebenfalls mindestens zwei als Eintrittsabschnitt ausgebildete, jeweils einem Führungselement zugeordnete Rohre vorgesehen, und in jedes der Rohre ein Temperaturfühler als das Einschubelement eingeschoben. Der Temperaturmessabschnitt der Temperaturfühler ist in Anlagekontakt mit dem Schutzrohr gehalten, um die Temperatur des Schutzrohrs an der jeweiligen Anlagekontaktstelle zu messen.
  • Vorzugsweise sind die in einer Aufnahme für mehrere, in Einschubrichtung zueinander versetzte Temperaturfühler verwendeten Führungselemente und Halteplatten gleich. Die Halteplatten haben eine Vielzahl von Bohrungen, deren Anzahl der in der Aufnahme verwendeten Führungselemente mindestens entspricht, wobei die von den Führungselementen unbenutzten Bohrungen von Rohren durchgriffen sind, die an den durchgriffenen Halteplatten befestigt sind und jeweils zu einschubseitig entfernteren Führungselementen führen.
  • Vorzugsweise ist das Schutzrohr, das mit der Aufnahme zu Bildung einer beispielhaften Messanordnung zusammenwirkt, mittels Flanschanschluss, insbesondere in Radialrichtung eines Prozessrohrs, in das Prozessrohr oder in einen Behälter eintauchend angeordnet. Der Flansch kann mit dem Schutzrohr verschweißt oder auf andere Art dichtend mit dem Schutzrohr verbunden sein. Der Flansch kann auch eine das offene Ende des Schutzrohrs bedeckende Platte sein, die mit Bohrungen versehen ist, durch die die Rohre, die die Eintrittsabschnitte bilden, hindurchtreten. Diese Rohre können mit der Platte verschweißt oder verlötet sein.
  • Vorzugsweise ist das Einschubelement ein mineralisoliertes Thermoelement, das an seiner Spitze einen Kontakttemperaturfühler bildet. Sowohl das Führungselement als auch das Einschubelement können in Edelstahl ausgeführt sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
    • 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Messanordnung mit einer Aufnahme;
    • 2 eine vergrößerte schematische Schnittansicht von Teilen einer Aufnahme;
    • 3 eine schematische Seitenansicht der in 2 dargestellten Elemente; und
    • 4 eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Aufnahme.
  • 1 zeigt eine Messanordnung 6, die ein Schutzrohr 7 hat, in das eine Aufnahme 5 eingeschoben ist. Das Schutzrohr 7 hat Flanschfortsätze 8, die sich radial auswärts vom Schutzrohr 7 erstrecken. Die Flanschabschnitte 8 sind mit Bohrungen versehen, um die Flanschabschnitte 8 sicher und dicht mit beispielsweise einer Rohrwand 9 eines Prozessrohrs zu verbinden. Die so eingebaute Messanordnung 6 erstreckt sich in ein Volumen, in dem im gezeigten Ausführungsbeispiel von 1 zwei Temperaturen an in Axialrichtung des Schutzrohrs 7 verschiedenen Stellen gemessen werden sollen.
  • Die Aufnahme 5 enthält zwei Baugruppen, die jeweils aus zwei Halteplatten 2, einem Führungselement 3, einem Rohr 4 sowie einem Temperaturfühler 1 bestehen. Der Temperaturfühler 1 ist von der in 1 rechten Seite herkommend in das Rohr 4 eingeschoben worden, bis die Spitze des Temperaturfühlers 1 das Führungselement 3 erreicht hat. Im weiteren Verlauf des Einschiebens wird der Temperaturfühler 1 durch die Form des Führungselements 3, d.h. durch die Führungsfläche 33 mit einem Führungsabschnitt 31, in 1 nach oben abgelenkt, so dass der Temperaturfühler 1 bei weiterem Vorschub in Einschubrichtung in Anlage mit dem Schutzrohr 7 gelangt. Dies ist die gewünschte Endlage des Temperaturfühlers 1, mit dem die Oberflächentemperatur an der Innenoberfläche des Schutzrohrs 7 gemessen werden soll.
  • Analog zu diesem Aufbau hat die in 1 rechte Baugruppe ebenfalls Halteplatten 2, die paarweise angeordnet sind und ein Führungselement 3 zwischen sich aufnehmen. An die in 1 rechte Halteplatte ist ein Rohr 4 in Verbindung mit dem Führungselement 3 angeschlossen, so dass sich ein vorzugsweise stufenloser Übergang zwischen dem Ende des Rohrs 4 und dem Führungselement 3 hinsichtlich der Führungsfläche 33 des Führungselements 3 ergibt. In 1 oberhalb des rechten Führungselements 3 ist zu erkennen, dass das Rohr 4, das zu der in 1 linken Baugruppe der Aufnahme führt, durch die beiden Halteplatten 2 geführt ist. Auf diese Weise werden sowohl die Halteplatten 2 gehalten als auch das Rohr 4 über die Länge sicher geführt.
  • In 2 ist eine Schnittansicht einer Baugruppe einer Aufnahme gezeigt, die ebenfalls aus einem Paar Halteplatten 2, diese verbindendem Führungselement 3 sowie durch die Halteplatten geführten Rohren 4 besteht. Ein Rohr 4 ist gemäß 2 von rechts in das Führungselement 3 eingesteckt, wodurch diese Verbindung stabilisiert ist. Ferner ist in 2 zu erkennen, dass ein Temperaturfühler 1, von dem nur das vordere Ende hier dargestellt ist, durch das Rohr 4 in das Führungselement 3 geführt ist. Aus der Schraffur des Führungselements 3 ist zu erkennen, dass eine sich von rechts in 2 im weiteren Verlauf nach links in 2 erhebende gekrümmte Fläche vorgesehen ist, die mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet ist und den Führungsabschnitt des Führungselements 3 bildet. Ferner ist mit Bezugszeichen 32 die Innenwand einer Nut bezeichnet, die den gekrümmten Nutboden als Führungsabschnitt 31 bereithält und den Temperaturfühler 1 zwischen ihren Flanken in sich aufnehmen kann. Die gesamte führende Flächenanordnung aus Nutgrund und Nutflanken wird als die Führungsfläche 33 bezeichnet.
  • In 2 wurde in der Darstellung das Schutzrohr 7 weggelassen. Es kann aber vorhanden sein. Im Fall der 2 kann eine solche Anordnung von einem oder mehreren Temperaturfühlern in solchen Baugruppen dazu verwendet werden, beispielsweise in Schüttgütern oder Flüssigkeiten Füllstände zu erfassen, indem mehrere Temperaturfühler 1 in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und eine solche Aufnahme in senkrechter Richtung in den zu vermessenden Behälter eingesetzt wird. Aus den einzelnen Temperaturen in ihrem Verhältnis zueinander kann dann auf den Fühlstand eines Behälters geschlossen werden.
  • Wenn die Halteplatten 2 in 2 so gestaltet werden, wie in 1 gezeigt ist, d.h. die Halteplatten sind so bemessen, dass sie noch in das Schutzrohr 7 einschiebbar sind, dann kann der eingeschobene Temperaturfühler 1, wie in 2 gezeigt ist, nicht über den Außenumfang der Halteplatte 2 vorstehen. In diesem Fall wird der Temperaturfühler 1 am Schutzrohr 7 anstoßen, d.h. er würde nicht so weit in das Führungselement 3 ragen, wie in 2 gezeigt ist. Die Aufnahme kann aber auch so gestaltet sein, dass der Durchmesser der Halteplatten ggf. abschnittsweise kleiner ist als der des Schutzrohrs. In diesem Fall kann die Aufnahme zusätzlich auf andere Weise im Schutzrohr fixiert sein. In 2 ist ferner zu erkennen, dass weitere Rohre 4 die Halteplatten 2 durchdringend angeordnet sind. Diese Rohre 4 können vorbereitet sein, um weitere Temperaturfühler 1 einschiebbar aufzunehmen. Die Rohre 4 können aber auch lediglich als Verbindungsglieder zwischen einzelnen Aufnahmebaugruppen oder zur Verbindung von Halteplatten miteinander dienen.
  • 3 zeigt eine ähnliche Baugruppe wie die 2; ist hier aber in einer Seitenansicht gezeigt. Im Unterschied zur 2 handelt es sich bei der 3 um die endständige Aufnahmebaugruppe, d.h. es ist in 2 die Baugruppe gezeigt, die ein Ende der Aufnahme 5 bildet, wobei dieses Ende auf der Seite der Aufnahme ist, die den Einschuböffnungen der Rohre 4 abgewandt ist. In 3 sind zwei Halteplatten 2 gezeigt, die zwischen sich ein Führungselement 3 tragen. Auf der in 3 rechten Seite ist an das Führungselement 3 ein Rohr 4 angeschlossen, in das der Temperaturfühler 1 eingeschoben ist. Die Einschublänge des Temperaturfühlers 1 ist so gewählt, dass er deutlich über die Aufnahme seitlich hervorsteht, wenn er in seiner Endlage ist. Die Überlegungen zu einem Schutzrohr bzw. zum Anlegen des Temperaturfühlers 1 an ein Schutzrohr, die unter 2 angestellt wurden, gelten hier analog. Ferner sind in 3 weitere Rohre 4 gezeigt, die lediglich zur Verbindung der Halteplatten 2 miteinander die Halteplatten 2 durchgreifend angeordnet sind und an den Halteplatten befestigt sind. Die Befestigung kann durch Schweißen, Kleben und ähnliche dauerhafte Verbindungen hergestellt werden. Schraub- oder Klemmverbindungen sind auch anwendbar.
  • Schließlich zeigt die 4 in einer perspektivischen Ansicht eine Aufnahme 5, die vier Baugruppen 6 hat, die jeweils mit einem Temperaturfühler 1 bestückt sind. Die Aufnahme 5 besteht aus paarweise angeordneten Halteplatten 2, die jeweils zwischen sich ein Führungselement 3 tragen. In dem Führungselement 3 ist ein Führungsabschnitt 31 vorgesehen, der einen in den Führungsabschnitt 31 eingeschobenen Temperaturfühler 1 zur Außenseite der Aufnahme 5 ablenkt. In 4 ist in der linken äußersten Baugruppe die nutförmige Gestaltung in Verbindung mit dem Führungsabschnitt 31 zu erkennen. Die Nut selbst verläuft in Axialrichtung der Aufnahme 5, während sich der Nutgrund mit zunehmender Entfernung von der Einführöffnung für den Temperaturfühler 1 der Außenseite der Aufnahme 5 nähert. In den Figuren ist der Nutgrund, der als Führungsabschnitt 31 dient, stets gekrümmt dargestellt. Es kann aber auch eine gerade Schräge vorgesehen sein, oder es können Kombinationen aus Krümmungen und Schrägen verwendet werden. Wesentlich ist dabei nur, dass der einzuschiebende Temperaturfühler 1 auf dem Führungsabschnitt 31 in die gewünschte Richtung gleitend geführt wird.
  • Wie in 4 weiter zu erkennen ist, sind Rohre 4 vorgesehen, die einzelne Halteplatten durchdringend angeordnet sind und diese miteinander verbinden. Das in 4 oberste Rohr 4 beginnt in 4 auf der rechten Seite und führt in das Führungselement 3 der in 4 am weitesten rechten Baugruppe 6 der Aufnahme. Der Verlauf des Rohres 4 wird im weiteren Fortschreiten entlang der Aufnahme 5 fortgesetzt, indem ein Rohr 4 lediglich als Halte- oder Verbindungsstück eingesetzt wird, das die weiteren folgenden Halteplatten 2 miteinander verbindet. Dieses Prinzip wird auch für die anderen Baugruppen dort verwendet, wo das Rohr früh endet. So ist insbesondere in der dritten Baugruppe von rechts in 4 zu erkennen, dass hier ebenfalls ein Rohrstück eingesetzt wurde, das am entfernten Ende (links in 4) der Aufnahme 5 in die äußerste Halteplatte 2 eingesetzt ist.
  • Im Gegensatz dazu ist das in 4 unterste Rohr 4 durch fünf Halteplatten geführt, bis es in das vorletzte Führungselement 3 mündet. Eine weitere Abstützung bis zur endständigen Baugruppe 6 links in 4 ist nicht erforderlich. Deshalb bleiben die entsprechenden Bohrungen in den beiden linken Halteplatten 2 frei.
  • Die einzelnen Baugruppen 6 der in 4 gezeigten Aufnahme 5 können wie in 1 oder in 2 gezeigt ist, aufgebaut sein. Ferner kann ein Schutzrohr vorgesehen sein, in das die Aufnahme 5 eingesteckt wird, um eine Messanordnung zu bilden. Das Schutzrohr kann ähnlich dem Schutzrohr in 1 gestaltet sein.
  • Die folgenden Modifikationen sind in Verbindung mit der Aufnahme 5 bzw. in einer Messanordnung aus Aufnahme 5 und Schutzrohr 7 anwendbar. Insbesondere kann der Flanschabschnitt des Schutzrohrs so gestaltet sein, dass Bohrungen vorhanden sind, die die Rohre 4 zusätzlich stützen. Es kann auch eine Halteplatte in den Flanschbereich eingeschoben sein. Ferner ist es möglich, den Innendruck des Schutzrohrs zu überwachen, um Schutzrohrdefekte aufzuspüren. Alle Bauteile können aus Edelstahl sein bzw. von Edelstahl umgeben sein. Der Temperaturfühler kann ein Thermoelement oder auch ein temperaturempfindlicher Widerstand sein. Es ist zudem denkbar, andere Fühler in eine Aufnahme 5 einzuschieben, beispielsweise könnten die Halteplatten und Rohre gasdicht in das Schutzrohr eingebaut sein, so dass einzelne abgeschlossene Volumina entstehen, die über das zugehörige Rohr 4 mit der Außenseite verbunden sind. Somit könnte eine Überwachung kleinerer Einheiten im Schutzrohr hinsichtlich der Dichtigkeit oder auch einer gewünschten Messfluidzusammensetzung vorgenommen werden.

Claims (10)

  1. Messanordnung (6) mit einer Aufnahme (5) für einen biegsamen Temperaturfühler (1), der als ein in die Aufnahme (5) einschiebbares Einschubelement ausgebildet ist, wobei - die Aufnahme (5) einen Eintrittsabschnitt, den das Einschubelement beim Einschieben in einer Einschubrichtung durchdringt, aufweist, - die Aufnahme (5) eine Halterung aufweist, die ein Führungselement (3) mit einer Führungsfläche (33) in ihrer Relativlage bezüglich des Eintrittsabschnitts und der Einschubrichtung festhält, und - die Führungsfläche (33) einen zur Außenseite der Aufnahme (5) offenen, schrägen und/oder gekrümmten Führungsabschnitt (31) hat, der das Einschubelement in einer zur Einschubrichtung abweichenden Richtung ablenkt und zu einer vorbestimmten Endlage führt, dadurch gekennzeichnet, dass - die Halterung eine kreisförmige Halteplatte (2) aufweist, an der sowohl das Führungselement (3) als auch der Eintrittsabschnitt angebracht sind, - der Eintrittsabschnitt von einem Rohr (4) gebildet ist, das mit der Halteplatte (2) fest verbunden ist und eine Bohrung der Halteplatte (2) durchdringt, - die Aufnahme (5) in einer Bohrung angeordnet ist und die Krümmung und/oder Schräge des Führungsabschnitts (31) zu einer durch eine Innenwand eines Schutzrohrs (7) gebildeten Bohrungswand der Bohrung führend ausgerichtet ist, um das Einschubelement in seine Endlage in Anlagekontakt mit der Bohrungswand zu führen, und - die Halteplatte (2) in die Bohrung eingeschoben ist und Abmessungen der Halteplatte (2) so gewählt sind, dass sie in der Bohrung kippfrei und verschiebbar geführt ist.
  2. Messanordnung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schräge und/oder gekrümmte Führungsabschnitt (31) eine Nut ist, die in einer Richtung verläuft, die von der Aufnahme (5) wegführt.
  3. Messanordnung (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) mit dem Führungselement (3) verbunden ist.
  4. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (33) stufenlos von dem Eintrittsabschnitt in den Führungsabschnitt (31) übergeht.
  5. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens drei Halteplatten (2), von den jeweils zwei zwischen sich ein Führungselement (3) halten, an das jeweils ein einen Eintrittsabschnitt bildendes Rohr (4) angeschlossen ist, wobei mindestens die einschubseitig vorderste Halteplatte (2) von einem Rohr (4) durchdrungen ist, das den Eintrittsabschnitt des einschubseitig hintersten Führungselements (3) bildet.
  6. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) mindestens zwei in Axialrichtung des Schutzrohrs (7) voneinander beabstandete Führungselemente (3) hat, mindestens zwei als Eintrittsabschnitt ausgebildete, jeweils einem Führungselement (3) zugeordnete Rohre (4) hat, und in jedes der Rohre (4) ein Temperaturfühler (1) als das Einschubelement eingeschoben ist und der Temperaturmessabschnitt der Temperaturfühler (1) in Anlagekontakt mit dem Schutzrohr (7) gehalten ist, um die Temperatur des Schutzrohrs (7) an der jeweiligen Anlagekontaktstelle zu messen.
  7. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Aufnahme (5) für mehrere, in Einschubrichtung zueinander versetzte Einschubelemente verwendeten Führungselemente (3) und Halteplatten (2) gleich sind, wobei die Halteplatten (2) eine Vielzahl von Bohrungen haben, deren Anzahl der in der Aufnahme (5) verwendeten Führungselemente (3) mindestens entspricht, und wobei die von den Führungselementen (3) unbenutzten Bohrungen von Rohren (4) durchgriffen sind, die an den durchgriffenen Halteplatten (2) befestigt sind und jeweils zu einschubseitig entfernteren Führungselementen (3) führen.
  8. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (7) mittels Flanschanschluss (8), insbesondere in Radialrichtung eines Prozessrohrs (9), in das Prozessrohr (9) oder in einen Behälter eintauchend angeordnet ist.
  9. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschubelement ein mineralisoliertes Thermoelement ist, das an seiner Spitze einen Temperaturfühler (1) bildet.
  10. Messanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (3) und das Thermoelement in Edelstahl ausgeführt sind.
DE102011088118.2A 2011-12-09 2011-12-09 Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler Active DE102011088118B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011088118.2A DE102011088118B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011088118.2A DE102011088118B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011088118A1 DE102011088118A1 (de) 2013-06-13
DE102011088118B4 true DE102011088118B4 (de) 2024-06-20

Family

ID=48464370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011088118.2A Active DE102011088118B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011088118B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390714B (zh) * 2014-12-18 2017-02-22 上海电气核电设备有限公司 用于小直径管内多点测温的热电偶固定装置及测温方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3955419A (en) 1974-06-20 1976-05-11 Westinghouse Electric Corporation Multiple sensor temperature measuring device
US4028139A (en) 1975-12-04 1977-06-07 Texaco Inc. Methods and multiple thermocouple support assembly
US4385197A (en) 1980-11-28 1983-05-24 Pneumo Corporation Multipoint thermocouple assembly
US5382093A (en) 1993-02-22 1995-01-17 Gay Engineering & Sales Co., Inc. Removable temperature measuring device
US7165883B2 (en) 1999-08-06 2007-01-23 Pgi International, Ltd. Temperature sensing device for metering fluids

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3955419A (en) 1974-06-20 1976-05-11 Westinghouse Electric Corporation Multiple sensor temperature measuring device
US4028139A (en) 1975-12-04 1977-06-07 Texaco Inc. Methods and multiple thermocouple support assembly
US4385197A (en) 1980-11-28 1983-05-24 Pneumo Corporation Multipoint thermocouple assembly
US5382093A (en) 1993-02-22 1995-01-17 Gay Engineering & Sales Co., Inc. Removable temperature measuring device
US7165883B2 (en) 1999-08-06 2007-01-23 Pgi International, Ltd. Temperature sensing device for metering fluids

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011088118A1 (de) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2801253C2 (de) Vorrichtung zur Messung der Leistungsverteilung in einer Brennstoffanordnung eines Kernreaktors
EP2027441B1 (de) Vorrichtung zur füllstandsmessung
DE102006040135B4 (de) Temperaturfühler mit Prüfkanal
DE3883613T2 (de) Widerstandstemperaturfühler.
EP2114588B1 (de) Positionierungsvorrichtung für eine stabförmige messeinrichtung
DE202009012292U1 (de) Temperaturfühler mit Prüfkanal
EP2877823B1 (de) Messvorrichtungsgehäuse
EP2354770B1 (de) Messsonde
DE202015103863U1 (de) Oberflächentemperaturfühler
DE102013000970A1 (de) Messrolle zum Feststellen von Planheitsabweichungen eines bandförmigen Guts und Verfahren zum Feststellen von Planheitsabweichungen eines bandförmigen Guts
DE102011088118B4 (de) Messanordnung mit einer Aufnahme für einen biegsamen Temperaturfühler
EP1882179B1 (de) Gittersensor
DE102008055640A1 (de) Heißkanaldüse
WO2018215321A1 (de) Messsondenkopf
DE202010013086U1 (de) Kalibratoreinsatz und Kalibriergerät mit einem Kalibratoreinsatz
DE102013114483A1 (de) Temperaturmessvorrichtung
DE202014103008U1 (de) Mantelthermometer mit mehreren längsversetzten Messstellen
DE102014001640B4 (de) Druck- und Temperatursensor-Element
DE2210900C3 (de) Hochtemperaturdruckmeßsonde
DE102012019433A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung einer Kenngröße eines Mediums
DE102013204470B4 (de) Wärmeübergangsmessgerät
DE202013103733U1 (de) Schneller Stufentemperaturfühler
DE202015105991U1 (de) Versuchsgerät zur Untersuchung der Wärmeleitung in Fluiden
EP0940661B1 (de) Temperaturfühleranordnung insbesondere für Wärmezähler
DE2605316A1 (de) Tragbarer temperaturmessfuehler fuer tiefen- oder tauchmessungen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: LIEDTKE & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division