DE102014101968A1

DE102014101968A1 - Measuring device and measuring insert for such a measuring device

Info

Publication number: DE102014101968A1
Application number: DE102014101968.7A
Authority: DE
Inventors: Dieter Schmidt
Original assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Messeinsatz (X) für ein Messgerät (D1), vorzugsweise ein Thermometer, zur Bestimmung einer Prozessgröße, insbesondere der Temperatur, mit einem Sensorelement (M) zur Erfassung der Prozessgröße, mit einem Führungsrohr (F) zur Aufnahme von Anschlussleitungen (A) des Sensorelements (M), wobei das Führungsrohr (F) zumindest in einem Teilbereich derart ausgestaltet ist, dass der Teilbereich ein Federelement (P) bildet.Measuring insert (X) for a measuring device (D1), preferably a thermometer, for determining a process variable, in particular the temperature, with a sensor element (M) for detecting the process variable, with a guide tube (F) for receiving connection lines (A) of the sensor element (M), wherein the guide tube (F) is configured at least in a partial region such that the partial region forms a spring element (P).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Messeinsatz für ein Messgerät, ein Federelement für einen Messeinsatz, ein Messgerät, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Federelements für einen Messeinsatz.The invention relates to a measuring insert for a measuring device, a spring element for a measuring insert, a measuring device, and a method for producing a spring element for a measuring insert.

Messgeräte in der Prozesstechnik (Chemie, Öl, Kraftwerke etc.), wie bspw. Thermometer, bestehen überwiegend aus einem metallischen Schutzrohr, welches Schutzrohr direkt in das Prozessmedium eingebracht wird, und weisen bspw. einen Thermometer-Messeinsatz auf, der in das Schutzrohr eingebracht wird. Eine fehlerfreie Funktion setzt aber je nach Bauart unter Umständen voraus, dass der Messeinsatz am Boden des Schutzrohrs anliegt. Nur dann wird die Wärme schnell aus dem Prozess thermisch an das temperaturabhängige Sensorelement, das in dem Messeinsatz angeordnet ist, geleitet. Bei dem Sensorelement kann es sich im Fall eines Thermometers bspw. einen temperaturabhängigen Widerstand oder ein Thermoelement handeln. Konstruktiv wird daher die Spitze des Messeinsatzes von Federn nach gegen den Schutzrohrboden gedrückt, um bspw. einen Metall-zu-Metall-Kontakt sicherzustellen. Der zur Verfügung stehende Federweg beträgt dabei bspw. ca. 8–10 mm.Measuring instruments in process technology (chemistry, oil, power plants, etc.), such as thermometers, consist predominantly of a metallic protective tube, which protective tube is introduced directly into the process medium, and have, for example, a thermometer measuring insert, which is introduced into the protective tube becomes. Depending on the type of construction, error-free operation may require that the measuring insert rests against the bottom of the protective tube. Only then is the heat transferred rapidly from the process to the temperature-dependent sensor element which is arranged in the measuring insert. In the case of a thermometer, the sensor element may, for example, be a temperature-dependent resistor or a thermocouple. Structurally, therefore, the tip of the measuring insert is pressed by springs against the protective tube bottom, for example, to ensure a metal-to-metal contact. The available travel is, for example, about 8-10 mm.

Der Aufbau und die Anforderungen an diese Thermometer sind bspw. durch VDI/VDE 3511 Blatt 5 Technische Temperaturmessungen und DIN 43772 Metall-Schutzrohre und Halsrohre für Thermoelemente und Widerstandsthermometer bestimmt.The structure and requirements of these thermometers are, for example, by VDI / VDE 3511 Sheet 5 Technical temperature measurements and DIN 43772 Metal thermowells and neck tubes intended for thermocouples and resistance thermometers.

Beim Einbau bzw. beim Zusammenbau eines Messgerätes wie bspw. eines Thermometers, wie es bspw. in der Prozessautomatisierung verwendet wird, können dabei verschiedene Fehler auftreten. Durch eine unpassende Auslegung von Messeinsatz- zu Schutzrohrlänge, unpassende Dichtungen oder fehlerhafte Installation, kann es dazu kommen, dass der Federweg nicht ausreicht, um den Messeinsatz gegen den Boden zu pressen. Durch den fehlenden metallischen Kontakt, entsteht eine erhebliche Verlängerung der Ansprechzeit und besonders bei kurzen Schutzrohren kann es auch zu dauerhaften Messfehlern kommen.When installing or assembling a measuring device such as, for example, a thermometer, as used, for example, in process automation, various errors can occur. Due to an inappropriate design of measuring insert to protective tube length, inappropriate seals or incorrect installation, it may happen that the spring travel is not sufficient to press the measuring insert against the ground. Due to the lack of metallic contact, the response time is considerably prolonged and, especially with short thermowells, permanent measurement errors can occur.

Aus dem Stand der Technik wie bspw. der von der Anmelderin vertriebenen Thermometer-Serie iTemp ( http://www.de.endress.com/#products/temperatur ) ist es bekannt geworden, sogenannte Feder-Schrauben zu verwenden, die durch das Verschrauben des Messeinsatzes mit einem Kopfgehäuse vermittels dieser Feder-Schrauben den Messeinsatz gegen den Boden des Schutzrohres zu drücken.From the state of the art, such as, for example, the thermometer series iTemp (sold by the applicant) http://www.de.endress.com/#products/temperatur ) It has become known to use so-called spring screws, which push the measuring insert against the bottom of the protective tube by screwing the measuring insert with a head housing by means of these spring screws.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative, ebenfalls federnde Bauform vorzuschlagen.The invention has the object to provide an alternative, also resilient design.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Messeinsatz für ein Messgerät, vorzugsweise ein Thermometer, zur Bestimmung einer Prozessgröße, insbesondere der Temperatur, gelöst, mit einem Sensorelement zur Erfassung der Prozessgröße, mit einem Führungsrohr zur Aufnahme von Anschlussleitungen des Sensorelements, wobei das Führungsrohr zumindest in einem Teilbereich derart ausgestaltet ist, dass der Teilbereich ein Federelement bildet.The object is achieved by a measuring insert for a measuring device, preferably a thermometer, for determining a process variable, in particular the temperature, with a sensor element for detecting the process variable, with a guide tube for receiving connecting lines of the sensor element, wherein the guide tube at least in one Part area is designed such that the portion forms a spring element.

Bei dem Sensorelement kann es sich bspw. um einen temperaturabhängigen Widerstand oder ein Thermoelement handeln. Die (elektrischen) Anschlussleitungen, die zum Verbinden des Sensorelements dienen, sind dabei zumindest abschnittsweise in dem Führungsrohr angeordnet. Die Anschlussleitungen verlaufen dabei vorzugsweise zwischen einem den Boden des Führungsrohrs bildenden Ende des Führungsrohrs bis zu einem den Deckel des Führungsrohrs bildenden Ende des Führungsrohrs innerhalb des Führungsrohrs. Bei dem Deckel bzw. dem Boden des Führungsrohres kann es sich auch um entsprechende Öffnungen am jeweiligen Ende des Führungsrohres handeln.The sensor element may, for example, be a temperature-dependent resistor or a thermocouple. The (electrical) connection lines which serve to connect the sensor element are arranged at least in sections in the guide tube. The connection lines preferably run between an end of the guide tube forming the bottom of the guide tube up to an end of the guide tube forming the cover of the guide tube within the guide tube. The cover or the bottom of the guide tube can also be corresponding openings at the respective end of the guide tube.

Das Sensorelement kann, wie in einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben, an einem dieser Enden bspw. in einer Kappe angeordnet sein. Das Führungsrohr weist zu diesem Zweck eine längliche Form mit einem vorzugsweise im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser auf.The sensor element may, as described in one of the embodiments according to the invention, be arranged at one of these ends, for example in a cap. The guide tube has for this purpose an elongate shape with a preferably substantially constant outer diameter.

Das Führungsrohr dient ferner dazu, das Sensorelement in ein Schutzrohr einzuführen, welches Schutzrohr im eingebauten Zustand dem Messstoff, dessen Prozessgröße bestimmt werden soll, ausgesetzt ist.The guide tube also serves to introduce the sensor element in a protective tube, which protective tube in the installed state of the medium whose process size is to be determined exposed.

In das Führungsrohr kann dabei ein Federelement eingearbeitet sein. Dafür ist ein Teilbereich des Führungsrohrs mit einer federnden Wirkung ausgestattet. Das Federelement kann dabei bevorzugt durch Schlitzen des Führungsrohres gebildet werden. Dabei können ein oder mehrere Schlitze in die Wandung des Führungsrohres eingebracht werden, bspw. indem das Material der Wandung abgetragen wird. Der Schlitz kann dabei bspw. in Form einer Nut und/oder einer durchgehenden Öffnung ausgestaltet sein. Zu Erzielung der Federwirkung kann eines der Schutzrohrenden gebördelt werden. Andererseits ist es auch möglich das Führungsrohr durch mechanischen umformen bspw. durch das Formen des Führungsrohres bzw. dessen Wandung in einen federnden Balgen ein Federelement herzustellen.In the guide tube can be incorporated a spring element. For a part of the guide tube is equipped with a resilient effect. The spring element can preferably be formed by slitting the guide tube. In this case, one or more slots can be introduced into the wall of the guide tube, for example by the material of the wall being removed. The slot can be configured, for example, in the form of a groove and / or a through opening. To achieve the spring effect, one of the protective tube ends can be crimped. On the other hand, it is also possible that the guide tube by mechanical forming, for example. By forming the guide tube or the wall in a resilient bellows to produce a spring element.

Allgemein kann das Federelement Bestandteil des Schutzrohres sein. Insbesondere können die Anschlussleitungen zumindest teilweise durch das Federelement hindurch geführt werden. Es ist natürlich auch möglich ein Federelement nachträglich an ein Ende des Führungsrohres anzubringen und das Führungsrohr dadurch zu verlängern. In general, the spring element may be part of the protective tube. In particular, the connection lines can be guided at least partially through the spring element. Of course, it is also possible to subsequently attach a spring element to one end of the guide tube and thereby lengthen the guide tube.

Der wenigstens eine Schlitz dabei eine räumliche Orientierung aufweisen die parallel zur Längsachse des Führungsrohres verläuft und/oder senkrecht zur Längsachse des Führungsrohres oder kann entlang einer beliebigen Raumkurve durch die Wandung des Führungsrohres verlaufen. Bei einem Schlitz in diesem Sinne handelt es sich um eine schmale Öffnung bzw. Nut mit länglicher Form (welche unter Umständen nur dann besteht, wenn das Führungsrohr aus einer Ausgangslage bewegt wird).The at least one slot in this case has a spatial orientation which runs parallel to the longitudinal axis of the guide tube and / or perpendicular to the longitudinal axis of the guide tube or can run along an arbitrary space curve through the wall of the guide tube. A slot in this sense is a narrow opening or groove with an elongated shape (which may exist only if the guide tube is moved from a starting position).

Das Federelement ist dabei somit derart ausgestaltet, dass es unter Belastung nachgibt und nach Entlastung in die ursprüngliche Gestalt zurückkehrt, sich also elastisch rückstellend verhält.The spring element is thus designed such that it yields under load and returns to discharge in the original shape, so behaves elastically restoring.

In einer Ausführungsform des Messeinsatzes befindet sich der als Federelement dienende Teilbereich bevorzugt an einem der Enden des Führungsrohres.In one embodiment of the measuring insert, the partial region serving as a spring element is preferably located at one of the ends of the guide tube.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes besteht das Federelement aus mindestens einem, vorzugsweise radial, bspw. in Hälften, in Drittel, in Viertel oder mehr, geschlitztem Teilbereich, insbesondere einem geschlitzten Teilbereich der Wandung, des Führungsrohres.In a further embodiment of the measuring insert, the spring element consists of at least one, preferably radially, for example, in halves, in thirds, in quarters or more, slotted portion, in particular a slotted portion of the wall, of the guide tube.

Einerseits kann also das Führungsrohr geschlitzt sein, so dass sich Schenkel ergeben. Diese Schenkel enden einerseits an dem Führungsrohr bzw. schließen sich zu diesem zusammen, während das andere Ende der Schenkel frei ist. Diese Schenkel können bogenförmig nach außen bzw. innen verlaufen bzw. in diese Form gebogen werden, so dass im Falle einer Belastung die Schenkel gespreizt bzw. gestaucht werden und somit eine Federwirkung erzeugen.On the one hand, therefore, the guide tube may be slotted so that legs result. These legs terminate on the one hand on the guide tube or close to this together, while the other end of the legs is free. These legs can arc-shaped outward or inward run or be bent into this shape, so that in case of stress, the legs are spread or compressed and thus produce a spring action.

Zudem kann die Dicke der Wandung des Führungsrohrs zumindest in einem Abschnitt des Teilbereichs, der als Federelement dient, geringer sein als in einem anderen Teilbereich, insbesondere einem sich an das als Federelement unmittelbar anschließenden Teilbereich, des Führungsrohrs.In addition, the thickness of the wall of the guide tube, at least in a portion of the portion which serves as a spring element, be less than in another portion, in particular a directly adjoining the spring element as a portion of the guide tube.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes wird das Federelement vermittels wenigstens eines Schlitzes durch die Wandung des Führungsrohrs gebildet.In a further embodiment of the measuring insert, the spring element is formed by means of at least one slot through the wall of the guide tube.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes verlaufen im Fall mehrerer Schlitze bzw. zumindest ein Teil der Schlitze, vorzugsweise in radialer Richtung durch die Wandung des Führungsrohrs, im Wesentlichen parallel zueinander.In a further embodiment of the measuring insert in the case of a plurality of slots or at least a portion of the slots, preferably in the radial direction through the wall of the guide tube, substantially parallel to each other.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes besteht das Federelement aus einem schraubenförmigen verlaufenden Schlitz durch die Wandung des Führungsrohres.In a further embodiment of the measuring insert, the spring element consists of a helical slot running through the wall of the guide tube.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes ist das Sensorelement in einer Kappe angeordnet, welche Kappe an einem Ende des Führungsrohres angeordnet ist. Das Sensorelement kann an der Innenseite der Kappe, bspw. an dem Boden einer bspw. topfförmigen Kappe, angebracht oder in einem Verguss in der Kappe angeordnet sein. Die Kappe selbst kann dann an das Führungsrohrende, welches demjenigen, an dem bspw. das Federelement angeordnet ist, gegenüberliegt, angebracht werden.In a further embodiment of the measuring insert, the sensor element is arranged in a cap, which cap is arranged at one end of the guide tube. The sensor element can be attached to the inside of the cap, for example, at the bottom of a cup-shaped cap, for example, or arranged in a potting in the cap. The cap itself can then be attached to the guide tube end, which is opposite to that on which, for example, the spring element is arranged.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes ist der Messeinsatz in ein Schutzrohr einführbar, wobei der Messeinsatz, insbesondere das Federelement, im eingebauten Zustand dazu dient, das Sensorelement gegen den Boden eines Schutzrohres zu drücken. Durch das Einbringen des Messeinsatzes in das Schutzrohr wird somit auch zumindest ein Teil des Führungsrohres in das Schutzrohr eingebracht.In a further embodiment of the measuring insert of the measuring insert is insertable into a protective tube, wherein the measuring insert, in particular the spring element, when installed serves to press the sensor element against the bottom of a protective tube. By introducing the measuring insert into the protective tube, at least part of the guide tube is thus introduced into the protective tube.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes besteht der Messeinsatz zumindest in dem Teilbereich, der als Federelement dient, aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Verbundmaterial oder einem metallischen Werkstoff. Das Federelement kann also einerseits durch entsprechende Formgebung elastische Eigenschaften aufweisen und/oder eben aus einem elastischen zumindest in dem als Federelement dienenden Teilbereich aus einem elastischen Material bestehen.In a further embodiment of the measuring insert, the measuring insert consists of an elastic material, in particular of a composite material or a metallic material, at least in the portion which serves as a spring element. The spring element can thus have on the one hand by appropriate shaping elastic properties and / or just consist of an elastic at least in serving as a spring element portion of an elastic material.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes weist der Messeinsatz einen Anschlussblock, bspw. einem Steckverbinder, insbesondere einem M8 oder M12 Steckverbinder, auf, wobei das Führungsrohr, vorzugsweise über das Federelement, an dem Anschlussblock verbunden ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform erreicht werden. Derartig kompakte Bauformen werden auch als Kompaktthermometer bezeichnet.In a further embodiment of the measuring insert, the measuring insert has a connection block, for example a plug connector, in particular a M8 or M12 plug connector, wherein the guide tube is connected to the connection block, preferably via the spring element. This allows a particularly compact design can be achieved. Such compact designs are also referred to as compact thermometers.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes weist der Messeinsatz Verbindungsmittel zum Verbinden des Messeinsatzes mit einem Schutzrohr bzw. einer Schutzrohrhalterung auf. Zu diesem Zweck kann bspw. ein Gewinde am Messeinsatz vorgesehen sein. Ein entsprechendes Verbindungsmittel, bspw. in Form eines Gewindes, kann auch an dem Anschlussblock vorgesehen sein.In a further embodiment of the measuring insert, the measuring insert has connecting means for connecting the measuring insert to a protective tube or a protective tube holder. For this purpose, for example, a thread may be provided on the measuring insert. A corresponding Connecting means, for example in the form of a thread, can also be provided on the connection block.

In einer weiteren Ausführungsform des Messeinsatzes dienen die Verbindungsmittel dazu, das Federelement im eingebauten Zustand vorzuspannen. Durch das Befestigen des Messeinsatzes bzw. des Anschlussblocks an dem Gehäuse eines Messgerätes kann somit der Messeinsatz über das Federelement vorgespannt werden.In a further embodiment of the measuring insert, the connecting means serve to bias the spring element in the installed state. By attaching the measuring insert or the terminal block to the housing of a measuring device thus the measuring insert can be biased by the spring element.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Federelement für einen Messeinsatz gelöst, welches Federelement aus einem z.B. rohrförmigen Grundkörper gefertigt ist, welches Federelement an ein Ende des Messeinsatzes anbringbar ist.The object is further achieved by a spring element for a measuring insert, which spring element consists of a e.g. tubular body is made, which spring element can be attached to one end of the measuring insert.

In einer Ausführungsform des Federelements weist dieser bspw. rohrförmige Grundkörper wenigstens einen Einschnitt, bspw. in Form eines Schlitzes, durch seine Wandung auf.In one embodiment of the spring element, this example. Tubular body at least one incision, for example. In the form of a slot, through its wall.

In einer weiteren Ausführungsform des Federelements besteht das Federelement aus einem anderen Material als das Führungsrohr. Anstelle des rohrförmigen Grundkörpers kann auch ein anderes Federelement wie bspw. eine Schraubenfeder verwendet werden, welche an ein Ende des Führungsrohres angebracht wird.In a further embodiment of the spring element, the spring element consists of a different material than the guide tube. Instead of the tubular body can also be another spring element such as. A coil spring can be used, which is attached to one end of the guide tube.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Messgerät, vorzugsweise Thermometer, zur Bestimmung einer Prozessgröße, insbesondere der Temperatur, mit einem Messeinsatz bzw. einem Federelement nach einem der vorherigen Ausführungsformen gelöst.The object is further achieved by a measuring device, preferably thermometer, for determining a process variable, in particular the temperature, with a measuring insert or a spring element according to one of the previous embodiments.

Das Schutzrohr kann zum Befestigen des Schutzrohrs bzw. des Messgerätes einen Prozessanschluss oder einen Teilbereich, der zum Befestigen dient, aufweisen.The protective tube can have a process connection or a partial area which serves for fastening to secure the protective tube or the measuring device.

In einer Ausführungsform des Messgerätes ist der Messeinsatz zumindest teilweise in ein Schutzrohr eingeführt, welches Schutzrohr, bspw. auf der dem Prozessmedium abgewandten Seite des Behälters, mit einem Gehäuse verbunden ist.In one embodiment of the measuring device, the measuring insert is at least partially inserted into a protective tube, which protective tube, for example, on the side facing away from the process medium of the container, is connected to a housing.

In einer weiteren Ausführungsform des Messgerätes bildet der Anschlussblock des Messeinsatzes einen Gehäusedeckel für das Gehäuse.In a further embodiment of the measuring device, the terminal block of the measuring insert forms a housing cover for the housing.

In einer weiteren Ausführungsform des Messgerätes ist in dem Gehäuse eine messsignalverarbeitende Betriebselektronik angeordnet.In a further embodiment of the measuring device, a measuring signal processing operating electronics is arranged in the housing.

In einer weiteren Ausführungsform des Messgerätes ist die Betriebselektronik an dem Messeinsatz befestigt.In a further embodiment of the measuring device, the operating electronics are attached to the measuring insert.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Federelements für einen Messeinsatz gelöst, wobei zumindest in einen Teilbereich eines rohrförmigen Grundkörpers wenigstens ein Schnitt in axialer und/oder radialer Richtung durchgeführt wird, so dass der Teilbereich ein Federelement bildet.The object is further achieved by a method for producing a spring element for a measuring insert, wherein at least in a partial region of a tubular base body at least one section in the axial and / or radial direction is performed, so that the portion forms a spring element.

Ein Federelement zum Vorspannen des Messeinsatzes kann also bspw. auch zwischen dem Führungsrohr des Messeinsatzes und einem Anschlussblock (des Messeinsatzes) angeordnet sein. Alternativ kann ein Federelement auch zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt des Führungsrohres angeordnet sein.A spring element for biasing the measuring insert can thus, for example, also be arranged between the guide tube of the measuring insert and a connection block (of the measuring insert). Alternatively, a spring element can also be arranged between a first and a second section of the guide tube.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

1a)–1d): eine erste Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung der gemäß ein Messeinsatze mit einem Führungsrohr vorgesehen ist, in welches Führungsrohr ein Federelement eingearbeitet ist, 1a) - 1d) a first embodiment of the proposed invention is provided according to a measuring inserts with a guide tube, in which guide tube, a spring element is incorporated,

2a)–2d): eine zweite Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung der gemäß ein Messeinsatz mit einem Federelement vorgesehen ist, wobei das Federelement an einem Ende des Führungsrohres angebracht ist, 2a) - 2d) a second embodiment of the proposed invention is provided according to a measuring insert with a spring element, wherein the spring element is attached to one end of the guide tube,

3a)–3c): eine Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung bei der der Messeinsatz in ein Schutzrohr eingebracht wird, bei der Verbindungsmittel in Form eines Gewindes an dem Anschlussblock des Messeinsatzes zur Verbindung mit dem Schutzrohr vorgesehen sind, 3a) - 3c) an embodiment of the proposed invention in which the measuring insert is inserted into a protective tube, in which connecting means in the form of a thread are provided on the connection block of the measuring insert for connection to the protective tube,

4a)–4c): eine Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung bei der der Messeinsatz vermittels einer Kappe an dem Schutzrohr befestigt wird, 4a) - 4c) an embodiment of the proposed invention in which the measuring insert is attached to the protective tube by means of a cap,

5: mehrere Ausführungsformen der vorgeschlagenen Erfindung mit verschiedenen Bauformen eines Schutzrohres bzw. eines daran angeschlossenen Gehäuses – mit und ohne eingebauter Betriebselektronik, 5 : several embodiments of the proposed invention with different designs of a protective tube or a housing connected thereto - with and without built-in operating electronics,

6: weitere Ausführungsformen der vorgeschlagenen Erfindung mit unterschiedlichen Bauformen des Schutzrohres bzw. des angeschlossenen Gehäuses, 6 Further embodiments of the proposed invention with different designs of the protective tube or the connected housing,

7 und 8: weitere mögliche Ausführungsformen der vorgeschlagenen Erfindung. 7 and 8th : further possible embodiments of the proposed invention.

1 zeigt ein zur Aufnahme von Anschlussleitungen A eines Sensorelements M dienendes Führungsrohr F. Das Führungsrohr F weist dabei eine Wandung mit einer gewissen Wandstärke, d.h. Durchmesser der Wandung auf. Das Führungsrohr F besteht dabei bspw. aus Metall. 1 shows a serving for receiving leads A of a sensor element M guide tube F. The guide tube F points a wall with a certain wall thickness, ie diameter of the wall. The guide tube F consists, for example, of metal.

Im eingebauten Zustand ist es erforderlich, dass das Sensorelement M in guten thermischen Kontakt mit dem Boden eines Schutzrohres kommt. Zu diesem Zweck ist es bereits aus dem Stand der Technik bekannt geworden Federelemente zu verwenden, die das Sensorelement M gegen den Boden des Schutzrohres drücken. Bisher wurden dafür bei bekannten Messeinsätzen o.g. Feder-Schrauben verwendet.When installed, it is necessary that the sensor element M comes into good thermal contact with the bottom of a protective tube. For this purpose, it has already become known from the prior art to use spring elements which press the sensor element M against the bottom of the protective tube. So far, for known og. Used spring screws.

Gem. 1a) wird gem. einer Ausführungsform ein Federelement P durch aufspalten eine Endes E2 des Führungsrohres F in wenigstens zwei Schenkel S gebildet. Vorliegend wird das Führungsrohr F an einem seiner Enden E2 gespalten bzw. geschlitzt. Dazu wird ein bzw. zwei oder mehrere bspw. im Wesentlichen parallel zur oder schraubenförmig Längsachse des Führungsrohrs F verlaufende(r) Schnitt(e) durch die Wandung des Führungsrohres F ausgeführt. Die dadurch entstehenden Schenkel S können zusätzlich noch nach außen gebogen werden, so dass die Enden der Schenkel S weg von dem Führungsrohr F zeigen. Der Schnitt bzw. die Schnitte durch das Führungsrohr F können dabei bis auf die gleiche Höhe entlang der Längsachse des Führungsrohrs F ausgeführt werden.Gem. 1a) is gem. an embodiment of a spring element P by splitting an end E2 of the guide tube F formed in at least two legs S. In the present case, the guide tube F is split or slotted at one of its ends E2. For this purpose, one or two or more, for example, substantially parallel to the or helical longitudinal axis of the guide tube F extending (r) section (s) through the wall of the guide tube F is executed. The resulting legs S can additionally be bent outwards, so that the ends of the legs S point away from the guide tube F. The cut or the cuts through the guide tube F can be carried out to the same height along the longitudinal axis of the guide tube F.

Alternativ kann das Ende des Führungsrohres F derart gebördelt werden, dass ein Art Flansch oder trompetenförmiges Führungsrohrende E2 gebildet wird. Somit kann das Ende E2 des Führungsrohrs bspw. eine Balgfeder bilden.Alternatively, the end of the guide tube F can be crimped so that a kind of flange or trumpet-shaped guide tube end E2 is formed. Thus, the end E2 of the guide tube, for example. Form a bellows spring.

Zudem kann in dem als Federelement P dienenden Teilbereich des Führungsrohres F die Dicke der Wandung gegenüber der Wandstärke des Führungsrohrs F in einem anderen Teilbereich geringer sein.In addition, in the partial region of the guide tube F serving as spring element P, the thickness of the wall can be smaller than the wall thickness of the guide tube F in another partial region.

Durch Knicken bzw. Falten und Biegen des Führungsrohrs F kann zudem ein eine oder mehrere Tellerfedern bildender Teilbereich des Führungsrohrs F gebildet werden, der als Federelement P dient. Der als Federelement P dienende Teilbereich muss in einem solchen Fall nicht zwingend an dem Ende E1, E2 des Führungsrohres F angeordnet sein.By folding or folding and bending of the guide tube F can also be formed a one or more disc springs forming part of the guide tube F, which serves as a spring element P. The serving as a spring element P portion does not necessarily have to be arranged at the end E1, E2 of the guide tube F in such a case.

An dem gegenüberliegenden Ende des Führungsrohres F in der Ausführungsform gem. 1a) kann wie in 1b) ein in einer Kappe angeordnetes Sensorelement M angebracht werden. Andererseits ist es auch denkbar, dass das Federelement P erst gebildet wird oder an das Führungsrohr F angebracht wird, wenn das Sensorelement M und die Anschlussleitungen A des Sensorelements M bereits in dem Führungsrohrs F angeordnet sind.At the opposite end of the guide tube F in the embodiment acc. 1a) can be like in 1b) a sensor element M arranged in a cap can be attached. On the other hand, it is also conceivable that the spring element P is only formed or attached to the guide tube F, when the sensor element M and the connection lines A of the sensor element M are already arranged in the guide tube F.

Vorliegend ist ein Sensorelement M in Form eines temperaturabhängigen Widerstands am Boden einer Kappe K in der Kappe K angeordnet. Das Sensorelement M weist hier Drähte V zur Kontaktierung des Sensorelements M auf, die ebenfalls in der Kappe K angeordnet sind. Diese Drähte V wiederum sind mit Anschlussleitungen A, die aus der Kappe K herausführen, verbunden.In the present case, a sensor element M in the form of a temperature-dependent resistor at the bottom of a cap K in the cap K is arranged. The sensor element M here has wires V for contacting the sensor element M, which are also arranged in the cap K. These wires V in turn are connected to leads A, which lead out of the cap K.

Die Anschlussleitungen A werden in das Führungsrohr F eingeführt, so dass sie von einem Ende E1 des Führungsrohrs F an dem die Kappe K angebracht wird zu dem gegenüberliegenden Ende E2 des Führungsrohres F verlaufen.The leads A are inserted into the guide tube F so as to extend from an end E1 of the guide tube F to which the cap K is attached to the opposite end E2 of the guide tube F.

1c) zeigt die an das Führungsrohrs F angebrachte Kappe K. Die Verbindung kann dabei bspw. durch Schweißen der Kappe K an das Ende E1 des Führungsrohres F erfolgen. Die Anschlussleitungen A des Sensorelements M ragen aus dem gegenüberliegenden Ende E2 des Führungsrohres F heraus, so dass das in Sensorelement M über diese Anschlussleitungen A elektrisch kontaktiert werden kann. 1c) shows the attached to the guide tube F cap K. The connection can be done, for example, by welding the cap K to the end E1 of the guide tube F. The connection lines A of the sensor element M protrude out of the opposite end E2 of the guide tube F, so that the sensor element M can be electrically contacted via these connection lines A.

Anstelle der hier gezeigten Ausführungsform mit zwei Drähten V zur Kontaktierung des Sensorelements M können auch drei, vier oder mehr Drähte V und eine entsprechende Anzahl an Anschlussleitungen A verwendet werden.Instead of the embodiment shown here with two wires V for contacting the sensor element M, it is also possible to use three, four or more wires V and a corresponding number of connecting leads A.

Somit kann ein aus Kappe K, Sensorelement M und Führungsrohr F bestehender Messeinsatz X gebildet werden, der in ein Schutzrohr einführbar ist.Thus, a consisting of cap K, sensor element M and guide tube F measuring insert X can be formed, which is insertable into a protective tube.

Zur Zugentlastung der Anschlussleitungen A kann ein Stopfen T vorgesehen sein, der zumindest teilweise in das Führungsrohr F eingesetzt wird.For strain relief of the connecting lines A, a plug T may be provided, which is at least partially inserted into the guide tube F.

Für den Messeinsatz X kann zudem wie in 1d) gezeigt ein Anschlussblock AN vorgesehen sein, der ebenfalls Teil des Messeinsatzes X sein kann. Dieser Anschlussblock AN kann mit dem als Federelement P dienenden Teilbereich am Ende E2 des Führungsrohres F verbunden werden. Im Falle des Federelements P gem. der in 1a)–d) gezeigten Ausführungsform können zu diesem Zweck die Schenkel S an den Anschlussblock AN z.B. fest angeschweißt werden. Andererseits können die Enden der Schenkel S beweglich federnd in Nuten (in dem Anschlussblock AN) eingebracht sein.For the measuring insert X can also as in 1d) shown a connection block to be provided AN, which may also be part of the measuring insert X. This terminal block AN can be connected to the serving as a spring element P portion at the end E2 of the guide tube F. In the case of the spring element P acc. the in 1a) -D) shown embodiment, for this purpose, the legs S to the terminal block AN, for example, be welded firmly. On the other hand, the ends of the legs S may be movably resiliently inserted in grooves (in the terminal block AN).

Der Anschlussblock AN kann an der Seite, an der er mit dem Führungsrohr F verbunden ist, auch Anschlüsse L zum Kontaktieren der Anschlussleitungen A aufweisen. Die Anschlüsse L können durch den Anschlussblock AN hindurch auf die gegenüberliegende Seite führen, auf welcher Seite entweder ebenfalls Anschlüsse oder ein Stecker bzw. eine Buchse KO zum Kontaktieren der Anschlussleitungen A vorgesehen sind.The connection block AN can also have connections L for contacting the connection lines A on the side where it is connected to the guide tube F. The terminals L can lead through the terminal block AN on the opposite side, on which side either also connectors or a plug or a socket KO for contacting the leads A are provided.

Der Anschlussblock AN kann zudem Verbindungsmittel G1, G2, wie bspw. ein oder mehrere Gewinde, aufweisen, die zum Befestigen des Anschlussblocks AN an ein Schutzrohr oder an ein Gehäuse dienen. Zudem kann der Anschlussblock AN Verbindungsmittel G1, G2, ebenfalls in Form eines Gewindes, zum Befestigen weiterer Komponenten, wie bspw. Gehäuseteile oder elektrische und/oder elektronischer Baugruppen, aufweisen.The connection block AN can also have connection means G1, G2, such as, for example, one or more threads, which serve for fastening the connection block AN to a protective tube or to a housing. In addition, the terminal block AN connection means G1, G2, also in the form of a thread, for attaching other components, such as. Housing parts or electrical and / or electronic assemblies, have.

Der Anschlussblock AN dient dabei dazu, den Messeinsatz X in dem Schutzrohr anzuordnen und zu haltern. Dabei wird die Öffnung des Schutzrohres oder eines Gehäuses bzw. Gehäuseteils, durch die hindurch der Messeinsatz X in das Schutzrohr eingebracht wird, durch den Anschlussblock AN vorzugsweise druck-, gas- und/oder flüssigkeitsdicht verschlossen.The terminal block AN serves to arrange and hold the measuring insert X in the protective tube. In this case, the opening of the protective tube or a housing or housing part, through which the measuring insert X is introduced into the protective tube, preferably closed by the connection block AN pressure, gas and / or liquid-tight.

Das Federelement P dient dabei dazu, das Ende E1 des Messeinsatzes X, an welchem das Sensorelement M angeordnet ist, gegen das Schutzrohr zu pressen.The spring element P serves to press the end E1 of the measuring insert X, on which the sensor element M is arranged, against the protective tube.

Das Federelement P wird dabei durch einen Teilbereich des Führungsrohrs F, welcher Teilbereich entsprechend ausgestaltet ist, gebildet. Vorzugsweise wird dabei die Wandung des Führungsrohrs F in dem Teilbereich so ausgestaltet, dass sie bei Belastung eine Rückstellkraft entwickelt. Durch die Rückstellkraft wird dann das Ende E1 bzw. die Kappe K des Messeinsatzes X gegen das Schutzrohr gepresst. Prinzipiell kann das Federelement P dazu dienen, eine vorgegebene Einbauposition zu erreichen. Bspw. kann das Führungsrohr F bzw. das Führungsrohrende E1, an dem sich das Sensorelement M befindet, dazu dienen, einen durch einen Anschlag, bspw. am Schutzrohr, gegebene Einbauposition zu erreichen.The spring element P is formed by a portion of the guide tube F, which subregion is designed accordingly. Preferably, the wall of the guide tube F in the sub-region is designed so that it develops a restoring force when loaded. Due to the restoring force, the end E1 or the cap K of the measuring insert X is then pressed against the protective tube. In principle, the spring element P can serve to achieve a predetermined installation position. For example. the guide tube F or the guide tube end E1, on which the sensor element M is located, serve to achieve a mounting position given by a stop, for example on the protective tube.

Das Federelement P ist dabei also bevorzugt zwischen dem Anschlussblock AN und dem Sensorelement M angeordnet. Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung verwenden hingegen o.g. Feder-Schrauben, welche auf der dem Sensorelement M abgewandten Seite des Anschlussblocks AN vorgesehen sind. Dadurch wird der Anschlussblock AN (an dem das Führungsrohr F befestigt ist) als Ganzes gegen das Schutzrohr bzw. eine entsprechende Aufnahme in einem Gehäuse gepresst. Durch die vorliegende Erfindung wird jedoch die Befestigung des Anschlussblocks AN an dem Schutzrohr bzw. einer entsprechenden Aufnahme in einem Gehäuse von dem Vorspannen des Führungsrohrs F bzw. der Kappe K mit dem Sensorelement M gegen das Schutzrohr entkoppelt.The spring element P is thus preferably arranged between the connection block AN and the sensor element M. The known from the prior art solution, however, use o.g. Spring screws, which are provided on the side facing away from the sensor element M of the terminal block AN. As a result, the connection block AN (to which the guide tube F is fastened) is pressed as a whole against the protective tube or a corresponding receptacle in a housing. By the present invention, however, the attachment of the terminal block AN to the protective tube or a corresponding receptacle in a housing from the biasing of the guide tube F and the cap K with the sensor element M is decoupled against the protective tube.

Anstelle einer Kappe K wie in 1a)–d) oder 2a)–d) gezeigt, kann das Sensorelement M direkt an dem Boden des Führungsrohres F angebracht sein. Dabei kann es auch vorgesehen sein, das Sensorelement M nicht direkt am Boden des Führungselements F oder einer Kappe K anzuordnen, sondern nur thermisch leitfähig mit dem Boden zu verbinden.Instead of a cap K as in 1a) -D) or 2a) D), the sensor element M can be mounted directly on the bottom of the guide tube F. It can also be provided that the sensor element M does not directly at the bottom of the guide element F or a cap K to arrange, but only thermally conductive to connect to the ground.

Anstelle eines temperaturabhängigen Widerstands kann als Sensorelement M auch ein Thermoelement oder ein PTC- oder ein NTC-Element verwendet werden. Ferner ist es möglich mehrere Sensorelemente M in dem Messeinsatz X anzuordnen. Außerdem können auch andere Sensorelemente als zur Bestimmung der Temperatur verwendet werden.Instead of a temperature-dependent resistor can be used as sensor element M, a thermocouple or a PTC or NTC element. Furthermore, it is possible to arrange a plurality of sensor elements M in the measuring insert X. In addition, other sensor elements can be used than for determining the temperature.

2 zeigt eine Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung bei der das Federelement P ebenfalls aus einem rohrförmigen Stück bzw. entsprechend umgeformtem Formstück gebildet wird. Dieses Stück kann an ein Ende E2 des Führungsrohres F angebracht werden. Dies kann z.B. durch Stecken auf das Führungsrohr F oder durch Schweißen, kleben oder Schrumpfen oder Verschrauben geschehen. 2 shows an embodiment of the proposed invention in which the spring element P is also formed from a tubular piece or correspondingly shaped fitting. This piece can be attached to one end E2 of the guide tube F. This can be done for example by plugging onto the guide tube F or by welding, gluing or shrinking or screwing.

Das Federelement P ist dabei ähnlich zu der in 1 gezeigten Ausführungsform aufgebaut. Dafür wird das rohrförmige Stück in einem Teilbereich gehälftelt, gedrittelt, geviertelt oder in mehr Teile geschnitten, so dass Schenkel S entstehen. Vorzugsweise werden diese Schenkel S zudem nach außen gebogen.The spring element P is similar to the in 1 constructed embodiment. For this purpose, the tubular piece is halved in a partial area, divided in three, quartered or cut into more parts, so that legs S arise. Preferably, these legs S are also bent outward.

Das Federelement P kann aber auch entsprechend den in Zusammenhang mit 1a) genannten Ausführungsformen ausgestaltet sein. Bei dem Federelement P kann es sich auch um eine Schrauben- oder Tellerfeder handeln. Das Federelement kann dabei somit zwischen dem Anschlussblock AN zugewandten Ende E2 des Führungsrohrs F und dem Anschlussblock AN angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Federelement P dabei sowohl an dem Führungsrohr F als auch dem Anschlussblock AN befestigt.However, the spring element P can also according to the in connection with 1a) be configured embodiments mentioned. The spring element P may also be a screw or plate spring. The spring element can thus be arranged between the terminal block AN end facing E2 of the guide tube F and the terminal block AN. Preferably, the spring element P is attached to both the guide tube F and the terminal block AN.

Die in 2b), 2c) und 2d) gezeigten Ausführungsformen entsprechen dabei denjenigen aus 1b), 1c), und 1d) gezeigten. Dabei unterscheiden sich die Ausführungsformen darin, dass das Federelement P gemäß den Ausführungen in Zusammenhang mit 2a)–d) in einem an das Führungsrohr F angesetzten Federelement P besteht, während das Federelement P gem. 1a)–d) aus dem Führungsrohr F selbst gebildet wird.In the 2 B) . 2c) and 2d) shown embodiments correspond to those from 1b) . 1c) , and 1d) shown. In this case, the embodiments differ in that the spring element P according to the statements in connection with 2a) -D) in an attached to the guide tube F spring element P, while the spring element P gem. 1a) -D) is formed from the guide tube F itself.

3a) zeigt nochmals den Messeinsatz X gem. der Ausführungsform aus 1d). In 3b) ist ein Schutzrohr U1 dargestellt, das zur Aufnahme eines solchen Messeinsatzes X dient. Das Schutzrohr U1 kann dabei einstückig ausgestaltet sein, oder aus mehreren aus Rohren zusammengesetzten Stücken bestehen. Die in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel aus 3b) genannten Ausgestaltungen des Schutzrohres gelten analog für die in den anderen Ausführungsformen des Schutzrohrs. 3a) again shows the measuring insert X acc. of the embodiment 1d) , In 3b) a protective tube U1 is shown, which serves to receive such a measuring insert X. The protective tube U1 can be configured in one piece, or consist of several pieces composed of tubes. The in connection with the embodiment of 3b) mentioned embodiments of the protective tube apply analogously to those in the other embodiments of the protective tube.

Vorliegend ist das in 3b) gezeigte Schutzrohr mit einem Gehäuse B verbunden. Das Gehäuse B weist dabei ein Gewinde G3 auf, das mit einem Gewinde des Anschlussblocks AN des Messeinsatzes X in Eingriff gebracht werden kann. Der Anschlussblock AN weist dabei ein Gewinde auf das mit einem Innengewinde des Gehäuses G3 in Eingriff kommt. Durch den Vorschub beim Eindrehen der Gewinde wird die in der Kappe K am Ende des Führungsrohrs F angeordnete Sensorelement M mittels des federnden Messeinsatzes X definiert gegen den Boden des Schutzrohres U1 gedrückt. Auf einer Anschlagfläche für den Anschlussblock AN dienenden Absatz des Gehäuses B kann zudem eine Dichtung, bspw. in Form eines Dichtrings DR vorgesehen sein, um das Innere des Gehäuses B gas-, flüssigkeits-, und/oder druckdicht abzudichten.In the present case this is in 3b) shown protective tube connected to a housing B. The housing B in this case has a thread G3, which can be brought into engagement with a thread of the terminal block AN of the measuring insert X. The terminal block AN has a thread which comes into engagement with an internal thread of the housing G3. By the feed when screwing the thread arranged in the cap K at the end of the guide tube F sensor element M is defined by means of the resilient measuring insert X pressed against the bottom of the protective tube U1. On a stop surface for the terminal block AN serving heel of the housing B may also be a seal, for example. Be provided in the form of a sealing ring DR, to seal the interior of the housing B gas-, liquid, and / or pressure-tight.

Das Schutzrohr U1 selbst kann dabei eine Schutzrohrspitze C aufweisen, die im Vergleich mit einem Schutzrohrhalsstück H verjüngt ist. Das Schutzrohrhalsstück H kann dabei in eine Öffnung eines Behälters eingesetzt werden und diese Öffnung gas-, flüssigkeits- und/oder druckdicht verschließen. Bspw. kann das Schutzrohrhalsstück H mit der Wandung des Behälters verschweißt werden.The protective tube U1 itself can have a protective tube tip C, which is tapered in comparison with a protective tube neck piece H. The protective tube neck H can be used in an opening of a container and close this opening gas, liquid and / or pressure-tight. For example. the protective tube neck piece H can be welded to the wall of the container.

Gem. der Ausführungsform in 3c) bildet dabei der Anschlussblock AN des Messeinsatzes X selbst den Deckel des Gehäuses B, in das der Messeinsatz X eingesetzt wird. Wie in Zusammenhang mit der Ausführungsform in 1c) beschrieben weist der Anschlussblock AN dabei Verbindungsmittel zum elektrischen Kontaktieren des Messeinsatzes X bzw. des Sensorelements M in Form von Anschlussklemmend oder eines Steckers bzw. einer Buchse KO auf.Gem. Of the embodiment in 3c) In this case, the connection block AN of the measuring insert X itself forms the cover of the housing B into which the measuring insert X is inserted. As related to the embodiment in FIG 1c) described, the terminal block AN while connecting means for electrically contacting the measuring insert X and the sensor element M in the form of terminal terminal or a plug or a socket KO.

4a)–c) zeigt eine weitere Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung bei der das Gehäuse B durch einen Deckel DE verschlossen wird. Der Deckel DE weist eine zentrale Öffnung auf, die zur Aufnahme zumindest eines Teils des Anschlussblocks AN auf. Dabei kann es sich um einen Stecker bzw. eines Buchse KO handeln, durch die das Sensorelement M kontaktierbar ist. Anschlussblock AN und Deckel DE können dabei entsprechend aneinander angepasst sein, bspw. so dass zumindest ein Teil des Anschlussblocks AN formschlüssig in die Öffnung des Deckels DE passt. Der Anschlussblock AN kann dabei einen Absatz aufweisen, der an den Deckel DE anschlägt. 4a) C) shows a further embodiment of the proposed invention in which the housing B is closed by a lid DE. The lid DE has a central opening which is adapted to receive at least a portion of the terminal block AN. This can be a plug or a socket KO, by which the sensor element M can be contacted. Terminal block AN and cover DE can be correspondingly adapted to one another, for example, so that at least a part of the terminal block AN fits into the opening of the cover DE form fit. The connection block AN can have a shoulder which abuts against the cover DE.

Das Gehäuse B gem. der Ausführungsform in 4a)–c) weist zur Befestigung des Deckels DE ein Außengewinde G4 auf, das mit einem Innengewinde G5 des Deckels DE in Eingriff gebracht werden kann.The housing B gem. the embodiment in 4a) -C) has for fastening the cover DE on an external thread G4, which can be brought into engagement with an internal thread G5 of the lid DE.

Der Anschlussblock AN selbst weist eine dem Deckel DE gegenüberliegende Seite auf, die ebenfalls einen als Anschlag dienenden Absatz aufweist, der gegen das Gehäuse B gedrückt wird, wenn der Deckel DE mit dem Gehäuse B verschraubt wird. Zwischen diesem Anschlag des Anschlussblocks AN und dem Gehäuse B kann ebenfalls eine Dichtung, bspw. in Form eines Dichtrings DR, vorgesehen sein.The terminal block AN itself has a cover DE opposite side, which also has a serving as a stop paragraph, which is pressed against the housing B when the lid DE is screwed to the housing B. A seal, for example in the form of a sealing ring DR, can likewise be provided between this stop of the connection block AN and the housing B.

Schutzrohr U2 und Deckel DE und Messeinsatz X bilden somit ein Messgerät D1.Protective tube U2 and cover DE and measuring insert X thus form a measuring device D1.

5 zeigt mehre unterschiedliche Bauformen von Messgeräten A1–A6. Die ersten drei Ausführungsformen A1–A3 zeigen dabei ein Schutzrohr U, durch das eine in der Wandung W eines Behälters bestehende Öffnung verschlossen ist. An das Schutzrohr U ist auf der dem Prozess abgewandten Seite des Behälters ein rohrförmiges Gehäuse B1 bzw. B2 angebracht. Das Gehäuse B1 bzw. B2 dient dabei dazu, neben dem Messeinsatz X bzw. das Führungsrohr F auch eine Betriebselektronik BE aufzunehmen. Diese Betriebselektronik BE, die bspw. zur Signalaufbereitung des von dem Sensorelement M aufgenommenen Messsignals dient, ist dabei neben dem durch das Gehäuse B1 verlaufenden Führungsrohr F angeordnet. Die Betriebselektronik BE kann sich dabei auf einer Leiterplatte befinden, die über Verbindungselemente VE an dem Führungsrohr F befestigt, bspw. angesteckt, ist. Es sind jedoch auch andere Anordnungen der Betriebselektronik BE in dem Gehäuse B denkbar. Es wird somit ein kompaktes Messgerät mit einer integrierten Betriebselektronik vorgeschlagen. 5 shows several different types of measuring devices A1-A6. The first three embodiments A1-A3 show a protective tube U, through which an opening in the wall W of a container is closed. On the protective tube U, a tubular housing B1 or B2 is mounted on the side facing away from the process of the container. The housing B1 or B2 serves to accommodate not only the measuring insert X and the guide tube F but also an operating electronics BE. This operating electronics BE, which serves, for example, for signal conditioning of the measurement signal recorded by the sensor element M, is arranged next to the guide tube F extending through the housing B1. The operating electronics BE can be located on a printed circuit board which is attached to the guide tube F via connecting elements VE, for example, is infected. However, other arrangements of the operating electronics BE in the housing B are conceivable. Thus, a compact measuring device with integrated operating electronics is proposed.

Die erste Ausgestaltung A1 zeigt dabei ein Schutzrohr U mit einem im Vergleich zu den anderen Ausführungsformen A2, A3 dünnsten Schutzrohrhalsstück H1, wobei die dritte Ausführungsform A3 das Dickste Schutzrohrhalsstück H3 aufweist. Das Gehäuse B1 der verschiedenen Schutzrohre U ist dabei identisch aufgebaut. Anstelle des Federelements P wie es in Zusammenhang mit 1a)–d) und 2a)–d) beschrieben ist, kann auch ein Federelement P vorgesehen sein, das an der Unterseite des Anschlussblocks AN bzw. des Deckels DE angeordnet ist. Das Federelement P übt dann eine Anpresskraft auf das Führungsrohr F bzw. den Anschlusskopf AN aus.The first embodiment A1 shows a protective tube U with a thinner in comparison to the other embodiments A2, A3 Schutzrohrhalsstück H1, wherein the third embodiment A3 has the thickest Schutzrohrhalsstück H3. The housing B1 of the various protective tubes U is constructed identically. Instead of the spring element P as related to 1a) -D) and 2a) -D), a spring element P can also be provided which is arranged on the underside of the connection block AN or of the cover DE. The spring element P then exerts a contact pressure on the guide tube F or the connection head AN.

Die Anschlussleitungen A sind dabei mit der Betriebselektronik BE verbunden, wobei die Betriebselektronik BE wiederum mit elektrischen Anschlüssen des Anschlussblocks AN verbunden sind, so dass ein von der Betriebselektronik BE ausgegeben Signal durch den Anschlussblock AN hindurch übertragen und auf der Außenseite des Gehäuses B1 abgegriffen werden kann.The connection lines A are connected to the operating electronics BE, wherein the operating electronics BE are in turn connected to electrical terminals of the terminal block AN, so that a signal output by the operating electronics BE passes through the terminal block AN transferred and tapped on the outside of the housing B1.

In den Ausführungsformen A4, A5, A6 ist auf eine Betriebselektronik BE innerhalb des Gehäuses verzichtet worden. Das Gehäuse B2 kann dadurch kürzer und somit kompakter ausgeführt werden. Diese Ausführungsformen A4–A6 ohne integrierte Betriebselektronik BE unterscheiden sich dabei ebenso wie die Ausführungsformen A1–A3 mit Betriebselektronik BE lediglich hinsichtlich der Dicke des Schutzrohrhalsstücks H4, H5, H6. Der vorgeschlagene Messeinsatz lässt sich somit für eine Vielzahl von unterschiedlichen Bauformen von Schutzrohren und/oder Gehäusen nutzen.In the embodiments A4, A5, A6 has been dispensed with an operating electronics BE within the housing. The housing B2 can thereby be made shorter and thus more compact. These embodiments A4-A6 without integrated operating electronics BE differ just like the embodiments A1-A3 with operating electronics BE only with regard to the thickness of the protective tube neck piece H4, H5, H6. The proposed measuring insert can thus be used for a variety of different types of thermowells and / or housings.

In 6 sind weitere Ausführungsformen C1–C6 eines Messgerätes ohne bzw. mit Betriebselektronik BE dargestellt. Das Gehäuse B3 für beide Bauformen ist (im Gegensatz zu den Bauformen die in 5 dargestellt sind) im Wesentlichen identisch, wobei jedoch die Ausführungsformen B4, B5, B6 eine integrierte Betriebselektronik aufweisen.In 6 Further embodiments C1-C6 of a measuring device without or with operating electronics BE are shown. The housing B3 for both types is (in contrast to the designs in 5 are shown) substantially identical, but embodiments B4, B5, B6 have an integrated operating electronics.

In 7 zeigt eine erste Ausführungsform F1 der gemäß das Schutzrohr U vermittels des Schutzrohrhalsstücks H an der Wandung W eines Behälters befestigt wird, und welche Ausführungsform F1 ein vergrößertes Lumen des Schutzrohres aufweist, so dass der Anschlussblock AN direkt an das Schutzrohrhalsstück H, bspw. gem. des in 7 gezeigten Außengewinde G6 am Schutzrohr U, befestigt werden kann. In dem Behälter befindet sich dabei ein Prozessmedium PM und der Messeinsatz X samt Sensorelement M dient dabei dazu, eine Prozessgröße, wie bspw. die Temperatur, des Prozessmediums zu erfassen.In 7 shows a first embodiment F1 according to the protective tube U by means of Schutzrohrhalsstück H attached to the wall W of a container, and which embodiment F1 has an enlarged lumen of the protective tube, so that the connection block AN directly to the protective tube neck piece H, bspw. of in 7 shown external thread G6 on the protective tube U, can be attached. In this case, a process medium PM is located in the container and the measuring insert X together with sensor element M serves to detect a process variable, such as, for example, the temperature of the process medium.

In der zweiten Ausführungsform F2 gem. 7 wird zusätzlich noch eine schräge Einbaulage des Schutzrohrs dargestellt. Das Schutzrohrhalsstück H ist dabei auf seiner Außenseite kugelförmig ausgestaltet.In the second embodiment F2 acc. 7 In addition, an oblique installation position of the protective tube is shown. The protective tube neck piece H is designed spherically on its outer side.

In 8 sind die Bauformen gem. 7 nochmals – jedoch mit einem zusätzlichen Gehäusekopf GK, gem. der Ausführungsform D1, dargestellt. Der Gehäusekopf GK bildet dabei selbst ein Gehäuse in dem eine Betriebselektronik angeordnet ist. Zudem kann der Gehäusekopf über eine Anzeigeeinheit und/oder eine Bedieneinheit DS verfügen. Die Betriebselektronik ist dabei über den Anschlussblock AN des Messeinsatzes X mit dem Sensorelement M elektrisch verbunden. Der Gehäusekopf GK kann bspw. an dem Anschlussblock AN des Messeinsatzes X befestigt werden, so dass der Anschlussblock AN nicht nur zur elektrischen Kontaktierung sondern auch zur mechanischen Befestigung dient. Der Teil des Anschlussblocks AN, der dabei durch die Öffnung in dem Deckel DE, der das Schutzrohr U verschließt, herausragt, kann zu diesem Zweck bspw. ein Gewinde aufweisen, das mit einem entsprechenden Gewinde des Gehäusekopfes GK in Eingriff gebracht werden kann.In 8th are the types acc. 7 again - but with an additional housing head GK, acc. the embodiment D1, shown. The housing head GK itself forms a housing in which an operating electronics is arranged. In addition, the housing head can have a display unit and / or a control unit DS. The operating electronics are electrically connected to the sensor element M via the connection block AN of the measuring insert X. The housing head GK can, for example, be fastened to the connection block AN of the measuring insert X, so that the connection block AN serves not only for electrical contacting but also for mechanical fastening. The part of the terminal block AN, which protrudes through the opening in the lid DE, which closes the protective tube U, may for this purpose, for example. Having a thread which can be brought into engagement with a corresponding thread of the housing head GK.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

VDI / VDE 3511 [0003]
DIN 43772 [0003]
http://www.de.endress.com/#products/temperatur [0005]

Claims

Measuring insert (X) for a measuring device (D1), preferably a thermometer, for determining a process variable, in particular the temperature, with a sensor element (M) for detecting the process variable, with a guide tube (F) for receiving connection lines (A) of the sensor element (M), wherein the guide tube (F) is configured at least in a partial area such that the partial area forms a spring element (P).

Measuring insert (X) according to the preceding claim, wherein the serving as a spring element (P) portion is located at one end (E2) of the guide tube (F).

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, wherein the spring element (P) from at least one, preferably radially, for example. In halves, in thirds, in quarters or more, slotted portion, in particular a slotted portion of the wall, the guide tube (F ), consists.

Measuring insert according to one of the preceding claims, wherein the spring element is formed by at least one slot through the wall of the guide tube.

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, wherein in the case of a plurality of slots or at least a portion of the slots, preferably in the radial direction, substantially parallel to each other.

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, wherein the sensor element (M) is arranged in a cap (K), which cap (K) is arranged at one end (E1) of the guide tube (F).

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, the measuring insert (X) being insertable into a protective tube (U, U1, U2), wherein the measuring insert (X), in particular the spring element (P), in the installed state serves to press the sensor element (M) against the bottom of a protective tube (U, U1, U2) or the sensor element in thermal contact with the protective tube ( U, U1, U2).

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, with a connection block (AN), for example a plug connector, in particular a M8 or M12 plug connector, wherein the guide tube (F), preferably via the spring element (P), with the terminal block (AN) is connected.

Measuring insert (X) according to one of the preceding claims, wherein the measuring insert (X) has connecting means (G1, G4) for connecting the measuring insert (X) to a protective tube (U, U1, U2) or a protective tube holder, such as a process connection, in particular to a container, wherein the connecting means (G1, G4) serve in particular to bias the spring element (P) in the installed state.

Spring element (P) for a measuring insert (X), which spring element (P) is made of a tubular base body, which spring element (P) can be attached to one end of the measuring insert (X) or of a guide tube (F).

Spring element (P) according to the preceding claim, wherein the tubular base body has at least one cut, for example. In the form of a slot, through its wall.

Measuring device (D1), preferably a thermometer, for determining a process variable, in particular the temperature, with a measuring insert (X) or a spring element (P) according to one of the preceding claims.

Measuring device (D1) according to the previous claim, wherein the measuring insert (X) is at least partially inserted into a protective tube (U, U1, U2), which protective tube (U, U1, U2) is connected to a housing (B, B1, B2).

Measuring device (D1) according to the preceding claim, wherein the terminal block (AN) of the measuring insert (X) forms a housing cover (DE).

Measuring device (D1) according to the preceding claim, wherein in the housing (B, B1, B2) a measuring signal processing operating electronics (BE) is arranged.

Measuring device (D1) according to the preceding claim, wherein the operating electronics (BE) on the guide tube (F) of the measuring insert (X) is attached.

Method for producing a spring element (P) for a measuring insert (X), wherein at least one section of a tubular base body is at least cut in the axial and / or radial direction, so that the slotted portion forms a spring element (P).