DE1033915B

DE1033915B - Vorrichtung zur Messung und Regelung physikalischer Groessen und Zustaende in fluiden Medien mit beheizten Widerstandsthermometern

Info

Publication number: DE1033915B
Application number: DEI5789A
Authority: DE
Inventors: Georg Weisheit; Dr-Ing Alexis Argamakoff
Original assignee: Ingbuero Weisheit & Co
Current assignee: Ingbuero Weisheit & Co
Priority date: 1952-04-28
Filing date: 1952-04-28
Publication date: 1958-07-10

Description

Vorrichtung zur Messung und Regelung physikalischer Größen und Zustände in fluiden Medien mit beheizten Widerstandsthermometern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Regelung physikalischer Größen und Zustände in fluiden Medien mit beheizten Widerstandsthermometern als Fühler. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise als Hitzdrahtanemometer bekannt. Insbesondere kennt man Hitzdrahtanemometer mit vier der zu messenden Strömung ausgesetzten Hitzdrähten von gleicher Bemessung, die in gleicher Weise dem zu messenden Luftstrom ausgesetzt sind und von denen zwei bis zu einer merklichen Übertemperatur über die Temperatur des strömenden Mediums zusätzlich beheizt werden, wobei die Temperaturdifferenz zwischen den stärker und den schwächer geheizten Drähten als Maß für de Strömungsgeschwindigkeit in einer symmetrischen Vergleichsschaltung, beispielsweise einer Brückenschaltung, bestimmt wird. Bei derartigen Ilitzdrahtanemometern ist es zur Herstellung der unterschiedlichen Beheizung der einander zugeordneten Hitzdrähte bekannt, den die geheizten Drähte enthaltenden Schaltungszweig .selbst in Form einer Brücke auszubilden, in der eine gesonderte Heizstromquelle angeordnet ist, die von der Meßstromquelle verschieden ist, mit der die Meßbrücke in an sich bekannter Weise gespeist wird. Man ist auf diese Weise bestrebt, in einem Hitzdrahtanemometer geheizte und ungeheizte Drähte aus gleichem Material, von gleicher Länge und vom gleicher Stärke zu verwenden, um möglichst exakte Messungen zu ermöglichen. Derartige Hitzdrahtanemometer haben andere erhebliche Nachteile, die auf die geringen Widerstände der Hitzdrälhte selbst zurückzuführen sind. Zuführungsleitungen u. dgl. haben nämlich häufig einen größeren Widerstand als der eigentliche Hitzdraht, was erhebliche meßtechnische Schwierigkeiten bereitet. Auch ist die Wärmeträgheit erheblich, was die Anwendungsmöglichkeiten derartiger Vorrichtungen begrenzt. In anderen Zweigen der Meßtechnik ist es bekannt, Temperaturmessungen durchzuführen unter Verwendung von indirekt beheizten temperaturabhängigen Widerständen. Derartige Beheizungsmethoden eignen sich ebenfalls fürzahlreicheAnwendungszwecke nicht, da die indirekte Beheizungsvorrichtung den eigentlichen Temperaturfühler umgibt und folglich die Umwelt von diesem Fühler abschirmt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Messung und Regelung physikalischer Größen und Zustände in fluiden Medien mit beheizten Widerstandsthermometern so auszubild-en, daß bei optimaler Meßgenauigkeit und einfachstem schaltungsmäßigem Aufbau die Temperaturmessungen durchzuführen sind.
Eine derartige Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Kombination: a) daß als Fühler in einem Meßstromkreis nackte und/oder gekapselte oder umhüllte Temperaturhalbleiter angebracht sind und b) daß die Beheizung der letzteren durch andere, den gleichen Temperaturfühler durchfließende Ströme als die Meßströme erfolgt.
Der Schutz bezieht sich dabei nur auf die Kombination, jedoch nicht auf die an sich bekannten Elemente.
Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. Beispielsweise so, daß die Beheizung durch einen dem Gleicbstrommeßstrom überlagertem Wechselstrom erfolgt. Es können ein und demselben Fühler mehrere Wechselströme gleicher und unterschiedlicher Frequenz zugeführt werden, wobei Wechselstromkreis und Gleichstromkreiss mittels an sich bekannter Kondensator- und Drosselanordnungen getrennt sind.
Im allgemeinen wird man in einem Meßstromkreis mehrere Halbleitertemperaturfühler anordnen und durch letztere elektrische Ströme verschiedener Art, z. B. Gleichströme, Wechselströme und Wechselströme verschiedener Frequenz, von denen jeder verschiedenen Meßaufgaben zugeordnet ist und an verschiedenen elektrischen Meßgeräten zur Anzeige kommt, hindurchleiten.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß Heizort und Meßorfi identisch sind und daß die Heizströme die Meßströme nicht beeinflussen, so daß allein nach derr Art der Meßströme die Meßvorrichtung aufgebaut werden kann, die ihrerseits durch Heizströme nicht belastet ist. Vor allem ist jedoch zu beachten, daß eine Beeinträchtigung der Umgebung der Meßstelle durch irgendwelche Heizvorrichtungen u. dgl. nicht mehr eintritt. Endlich kann durch die Beheizung der Temperaturfühler den spezifischen Meßaufgaben derart angepaßt werden, daß mit optimalen Meßgenauigkeiten bei gesteigerter Empfindlichkeit gearbeitet werden kann. Die Halbleitertemperaturfühler können so für Meßaufgaben eingesetzt werden, die sich der Verwendung von Halbleitertemperaturfühlern bisher verschlossen haben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Messung und Regelung physikalischer Größen und Zustände in fluiden Medien mit beheizten Widerstandsthermometern als Fühler gekennzeichnet durch die Kombination, a) daß als Fühler in einem Meßstromkreis nackte und/oder gekapselte oder umhüllte Temperaturhalbleiter angebracht und b) daß die Beheizung der letzteren durch andere, den gleichen Fühler durchfließende Ströme als die Meßströme erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung durch den Gleichstrommeßströmen überlagerte Wechselströme erfolgt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselben Fühler von mehreren Wechselströmen gleicher oder unterschiedlicher Frequenz durchflossen sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3; dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstromkreis und Gleichstromkreis mittels an sich bekannter Kondensator- und Drosselanordnungen getrennt sind. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Meßstromkreis mehrere Halbleitertemperaturfühler angeordnet sind und durch letztere elektrische Ströme verschiedener Art, z. B. Gleichströme, Wechselströme und Wechselströme verschiedener Frequenz, von denen jeder verschiedenen Meßaufgaben zugeordnet ist und an verschiedenen elektrischen Meßgeräten zur Anzeige kommt, fließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 232676, 379703, 631660, 764 743; schweizerische Patentschriften Nr. 230734, 233 884; britische Patentschrift Nr. 605 386; Funktechnik Nr. 15 (1951), S. 419 bis 421; Siemens-Zeitschrift, 19 (1939), H. 5, S. 214 bis 218; ATM Z 117-3, Oktober 1938, und V 1248-1; Juli 1933; Zeitschrift für Angewandte Physik, 1 (1948/49); S. 506 bis 509; Bulletin des schweiz. elektrotechn. Vereins, 42 (1951), Nr.
5, S. 135 bis 142.