DE1258625B - Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturmessung eines strangfoermigen metallischen Gutes, insbesondere von Draehten oder Baendern, im Durchlaufverfahren - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturmessung eines strangförmigen metallischen Gutes, insbesondere von Drähten oder Bändern, im Durchlaufverfahren Bei Drahtverarbeitungsmaschinen, insbesondere bei der Aufbringung einer Kunststoffisolierung auf elektrischen Leitungen, ist es erforderlich, die Temperatur des durchlaufenden Drahtes zu messen und dauernd zu überwachen. Hierfür sind Meßgeräte bekannt, welche die Temperatur auf thermoelektrischem Weg ermitteln. Es wird die Meßspannung zwischen zwei im Abstand auf dem Draht angeordneten Kontaktrollen abgenommen, die aus thermoelektrisch unterschiedlichem Werkstoff bestehen, z. B. aus Konstantan und aus Kupfer. Derartige Anordnungen haben den wesentlichen Nachteil, daß die zu messende Thermospannung durch Fremdspannungen beeinflußt wird bzw. zur Beseitigung dieser Fremdspannungen besonders aufwendige Mittel erforderlich waren. Bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten ergeben sich auch Schwierigkeiten bezüglich der auf dem Draht angeordneten Kontaktrollen.
• Es sind ferner Temperaturmeßverfahren bekannt, bei denen das metallische Gut infolge der Induktivitätsänderung des Gutes durch Temperaturänderung mittels Spulen gemessen wird. Es wurde die Temperaturabhängigkeit der magnetischen Sättigungsinduktion ferromagnetischer Werkstoffe zur Temperaturmessung herangezogen. Hierbei ergaben sich jedoch keine ausreichenden Effekte, um ein derartiges Verfahren ohne besonderen Aufwand in die Praxis einführen zu können.
• Die Erfindung vermeidet die bekannten Nachteile bei Temperaturmessung eines strangförmigen metallischen Gutes dadurch, daß das Meßgut durch von Wechselstrom erregte Spulen geführt wird und durch die von Wirbelströmen im Meßgut bewirkte Induktivitätsänderung eine Messung der Leitfähigkeit des Gutes erfolgt, die zur Anzeige der Temperaturmeßwerte dient. Die bekannten ferromagnetischen Veränderungen werden hierbei nicht zur Messung herangezogen.
• Gemäß der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sind für den Durchlauf des Meßgutes zwei konzentrisch angeordnete, Primär- und Sekundärwicklungen aufweisende Lufttransformatoren vorgesehen, deren Primärwicklungen in Reihe und deren Sekundärwicklungen in Differenz geschaltet sind. Dadurch heben sich bei gleicher Temperatur an den Meßstellen die Spannungen an den Spulen auf. Haben jedoch die beiden Meßstellen verschiedene Temperatur, so teilen sich die Primärspannungen infolge der unterschiedlichen Wirbelstrombildung in der einen Spule nicht mehr im Verhältnis 1: 1 auf, und die Differenzspannung zwischen den beiden Sekundärwicklungen ist nicht mehr gleich Null. Diese Differenzspannung wird einem Wechselstromverstärker mit nachfolgender phasenempfindlicher Demodulationsstufe zugeführt und die hierdurch erhaltene Gleichspannung zur Anzeige der Temperatur verwendet.
• In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
• Das Meßgut besteht aus einem Draht 1, der eine Heizstelle 2 durchläuft, wie sie beispielsweise beim Isolieren elektrischer Drähte vor Eintritt des Drahtes in die Spritzmaschine erforderlich ist. Vor und hinter der Heizstelle 2 ist je ein Lufttransformator 3 und 4 angeordnet, die getrennte Primär- und Sekundärwicklungen 5 und 6 bzw. 5' und 6' aufweisen.
• Die beiden Primärwicklungen 5 und 5' sind, wie F i g. 2 zeigt, in Reihe geschaltet und liegen an einer Wechselstromquelle 7. Durch das Einführen des Drahtes 1 in die beiden Lufttransformatoren werden Wirbelströme erzeugt, welche die Induktivität der Lufttransformatoren vermindern. Die Intensität der Wirbelströme ist von der Leitfähigkeit des durchgeführten Drahtes abhängig, die selbst wieder eine Funktion der Temperatur ist.
• Die Sekundärwicklungen bzw. -spulen 6 und 6' sind in Differenz geschaltet, und die Differenzspannung A U wird einem Wechselstromverstärker 8 mit nachfolgender phasenempfindlicher Demodulationsstufe 9 zugeführt, so daß am Ausgang dieses Demodulators eine Gleichspannung UA vorhanden ist, deren Höhe von dem Betrag der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßstellen bestimmt wird. Das Vorzeichen dieser Spannung gibt an, ob die eine Meßstclle gegenüber der anderen Meßstelle kälter oder wärmer ist.
• Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Temperaturmessung können auch relative Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird in Spule 1 ein Normaldraht mit einer bekannten Leitfähigkeit als ruhendes Objekt eingeführt. Durch die zweite Spule wird der zu untersuchende Draht gezogen. Die Abweichungen der Leitfähigkeit vom Normal wird als Differenz am Anzeigegerät angegeben.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Temperaturmessung eines strangförmigen metallischen Gutes, insbesondere von Drähten oder Bändern, im Durchlaufverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgut durch von Wechselstrom erregte Spulen geführt wird und durch die von Wirbelströmen im Meßgut bewirkte Induktivitätsänderung eine Messung der Leitfähigkeit des Gutes erfolgt, die zur Anzeige der Temperaturmeßwerte dient.
2. 2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Durchlauf des Meßgutes zwei konzentrisch angeordnete, Primär- und Sekundärwicklungen aufweisende Lufttransformatoren vorgesehen sind, deren Primärwicklungen in Reihe und Sekundärwicklungen in Differenz geschaltet sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den in Differenz geschalteten Sekundärwicklungen der beiden Lufttransformatoren ein Wechselstrom-Spannungsverstärker und Demodulator nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang eine Gleichspannung die zwischen den Meßstellen bestehende Temperaturdifferenz anzeigt. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 871933, 969054.