DE1648219A1 - Thermoelement - Google Patents

Description

GiISiSLLSCHAfT FÜR Karlsruhe, 12. Juni 1967

RüaiifORSCHLIiG M.B.H. PTA 67/30 Gb/jd

"Thermoelement"

Die Erfindung betrifft ein ummanteltes Thermoelement mit gekapselter keßspitze und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Zur Kapselung von kautelthermoelementen wird normalerweise an deren n^en der hantel zugeschmolzen. Die dabei entstehende Schweißperle schließt das Element nach außen ab und bildet gleichzeitig " eine Brücke zwischen den Enden der Thermoelementdrähte. Die so hergestellten Thermoelemente neigen jedoch bei ihrem Einsatz zu weitstreuenden, relativ langen Ansprechzeiten.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Thermoelement mit sehr rascher und in engen Grenzen zu haltender Ansprechzeit und ein einfaches Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.

BAO ORIGINAL

Erfindungsgemäß ist als Kapselung der Meßspit '.e eine Folie vorgegebener Dicke vorgesehen, die auf die geschliffene Stirnseite des Thermoelements aufgelötet ist.

Das Verfahren zur Herstellung dieses Thermoelementes schlägt vor, die Folie mit einem vorzugsweise pulverförmigen Lot zu beschichten, worauf die plangeschliffene Stirnseite des Thermoelements an die beschichtete Seite der Folie angedrückt wird und anschließend die miteinander zu verbindenden Teile in einem Lötofen unter Vakuum oder Schutzgas bis über die Schmelztemperatur des Lots erwärmt werden.

Auf diese Weise können durch das Anbringen von dünnen Folien auch mit vollständig gekapselten Thermoelementen sehr schnelle Ansprechzeiten - d.h. die Ermittlung von Temperatur Schwankungen z.B. im Killisekundenbereich - erzielt werden.

">ie Ansprechzeit eines Thermoelements hängt nüralich u.a. vom Wärmeleitwiderstand der unmittelbar an die Meßsteile angrenzenden, aufzuheizenden bzw. abzukühlenden Hassen ab. Durch die Verwendung von geeigneten, verhältnismäßig dünnen Folien können diese Hassen im Vergleich zu den beim Zuschmelzen entstehenden Schweißperlen sehr klein gehalten werden. Darüber hinaus wird mit der Erfindung erreicht, daß z.B. bei einer Serienherstellung die einzelnen Thermoelemente eine sehr gleichnu" "ge una je nach Wahl von Foliendicke bzw.- Material in engen Grenzen vor herbe st inanbare Ansprechcharakteristik aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutertt

Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch je eine Stufe des Herateilungsverfahrens eines Thermoelements.

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Das Thermoelement besteht aus den beiden Thermoelementdrähten 1 und 2, die von einer Isolierschicht 3 und einem gemeinsamen metallischen Mantel 4 umschlossen sind. Die Folie 5, die aus demselben oder einem ähnlichen Material wie der Mantel 4 gefertigt sein kann, wird mit einem pulverförmigen Lot 6 beschichtet, gegen die plangeschliffene Stirnfläche 7 des Thermoelements angedrückt und in einem Lötofen auf die Schmelztemperatur des Lots erhitzt. Hierbei verbindet sich die Folie 5 mit dem Mantel 4 und den Drähten 1, 2 (Fig. 2). Infolge der Kapillarwirkung steigt das geschmolzene Lot an den Uänden des Mantels und der Drähte etwas hoch. Dies führt zu einer erwünschten, M

intensiven Verbindung zwischen Folie und Drähten bzw. Mantel. Die überstehende .'Cante der Folie wird nach den "/"ten bis auf den Außendurchmesser des Mantels 4 abgeschliffen (Fig. 3). Ilit diesem Verfahren können auch eine Vielzahl von Thermoelementen gleichzeitig hergestellt v/erden, indem diese - wie beschrieben vorbereitet auf eine mit Lot beschichtete Folienoberfläche gemeinsam aufgedrückt und verlötet werden. !lach dem Löten werden die Thermoelemente aus der gemeinsamen Folie herausgeschnitten und einzeln abgeschliffen.

Die Resistenz dieser Thermoelemente z.B. gegenüber Flüssigkeiten und aggressiven Tledien ist dieselbe wie bei den verschmolzenen Thernoelenenten. Auch lassen sich Thermoelemente f beliebiger Durchmesser nach den erfindungsgemäßen Verfahren herstellen. Es ist damit möglich, bei dünnen Thernoelementen /mSprechseiten in der Größenordnung von 5 bis IO Millisekunden zu erreichen.

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Claims (3)

Karlsruhe, den 12.6.1967 ΡΤΛ 67/30 Gb/jd Patentansprüche:

1. Ummanteltes Thermoelement mit gekapselter ileßspitze, dadurch gekennzeichnet, daß als Kapselung eine Folie (5) vorgegebener Dicke vorgesehen ist, die auf die geschliffene Stirnseite (7) des Thermoelements aufgelötet ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Thermpeleiaencs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (5) mit einem vorzugsweise pulverförmigen Lot (6) beschichtet wird, worauf die plangeschliffene Stirnseite (7) des Thermoelenients auf die beschichtete Seite der Folie aufgedrückt wird und anschlieBend die miteinander zu verbindenden Teile in einem Ofen unter Vakuum oder Schutzgas bis über die Schmelztemperatur des LoLs (G) erwärmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Thermoelemente deren Stirnseiten auf eine gemeinsame, mit Lot beschichtete Folie aufgelegt v/erden, und daß nach dem Verlöten die Thermoelemente aus der Folie herausgeschnitten und deren überstehende Ränder bis auf den iluntelaußendurchraesser der einzelnen Thermoelemente abgeschliffen werden.

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