DE1773223B2 - Oberflächenberührendes Thermoelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein oberflächenberührendes Thermoelement, das an einem Halter einen dünnen bandförmigen Thermoelementdraht und eine Hilfsfeder aufweist.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 533 072 ein bandförmiges Thermoelement bekannt, das durch einen Bügel federnd auseinandergezogen ist und beim Auflegen auf eine Meßstelle durch eine Andruckvorrichtung, beispielsweise zwei umklappende Hebel, mit seiner Lötstelle gegen die Körperoberfläche gedrückt wird. Nachteilig ist bei dem bekannten Thermoelement, daß eine Wärmeleitung durch die Andruckvorrichtung, nämlich die zwei umklappbaren Hebel bzw. die Gabel einer Druckstange gemäß einer anderen Ausführungsform, erfolgt, so daß die richtige Temperatur der Oberfläche durch die Messung nicht erhalten werden kann. Die Messung wird durch den Einfluß der Andruckvorrichtung verfälscht.

Hs ist ferner aus der deutschen Patentschrift 676 223 ein Oberflächentemperaturmeßgerät bekannt, das eine Verbesserung eines Bügel-Bandthermoelements darstellt. Hierbei wird über oder neben dem Bandthermoelement ein in loser oder fester mechanischer Verbindung mit diesem stehendes federndes, elektrisch isoliertes Bimetallband angeordnet. Die auf Grund der Erwärmung auftretende Krümmung des Bimetallbandes stellt hierbei die Federung dar, die die Lötstelle und größere Teile des Bandthermoelements auf die Oberfläche des zu messenden Körpers drücken. Da die Einwirkung von Temperaturen ursächlich für die Federwirkung ist, kann eine fehlerfreie Temperaturmessung mit diesem bekannten Thermoelement nicht durchgeführt werden. Die zur Erwärmung des Bimetallbandes erforderlichen Wärmemengen werden von der Meßstelle bzw. dem Meßübjekt unter Beeinflussung der Messung abgezogen.

Schließlich ist eine Thermoelementvorrichtung in der französischen Patentschrift 1236109 beschrieben, bei der der Thermoelementdraht federnd gespannt ist und zum Andrücken an die Meßstelle von

der Magnetkraft eines oder mehrerer Magnete beaufschlagt ist. Dies macht erforderlich, daß die zu messende Oberfläche aus einem ferromagnetischen Material besteht, wenn eine annähernd richtige Messung durchgeführt werden soll.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein oberflächenberührendes Thermoelement zu entwikkeln, das zur Messung sines realen Temperaturwertes geeignet ist und eine hohe Meßgenauigkeit und Meßsicherheit bietet, wobei eine Beeinflussung der Messung durch Wärmeableitung an der Meßstelle vermieden werden soll und das Thermoelement darüber hinaus zur Messung der Temperatur λπ beliebig geformten Oberflächen (eben, konvex- oder konkavgekrümmt) geeignet sein soil.

Die A.ufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Thermoelementdraht und die Hilfsfeder über den Halter hinausragen, nebeneinander angeordnet sind, aus elastischem Material bestehen und in einer wenigstens teilweisen Bogenform gehalten sind, und

daß zwischen dem Thermoelementdiaht und der den Kontakt mit der zu messenden Oberfläche während der Meßzeit herstellenden Hilfsfeder ein Tragteil angeordnet ist.

Vorzugsweise sind zu beiden Seiten des Thermoelementdrahtes je eine Hilfsfeder parallelverlaufend angeordnet und ist das Tragteil in der Mitte der Hilfsfedern an deren Ober- oder Unterseite befestigt. Hierdurch stützt das Tragteil den Thermoelementdraht an oder nahe der Lötstelle und begünstigt daher die Kontaktierung der zu messenden Oberfläche an dieser Stelle. Da darüber hinaus dieses Tragteil in einem Bereich gleicher Temperati.,· der zu messenden Oberfläche, nämlich direkt an der Meßstelle, angeordnet ist, findet keine Wärmeleitung von der Lötstelle über das Tragteil zu irgendwelchen Stellen geringerer Temperatur statt, so daß eine Verfälschung der Messung in einfacher Weise vermieden ist.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der Verbindungsabschnitt des Thcrmoelementdrahtes und das Tragteil durch bloßen Kontakt oder durch Punktschweißen hergestellt ist.

Der Thermodraht kann aus dünnem Bandmaterial von etwa 0,05 bis 0,1 mm Stärke und 1 bis 1,5 mm Breite bestehen. Ebenso kann die Hilfsfeder aus Banddraht von etwa 0,05 bis 0,1 mm Stärke und 1 bis 1,5 mm Breite mit einer der Größe des Thcrmodrahtes angemessenen Federkraft bestehen. Schließlich kann das Tragteil aus einem dünnen Draht, z. B.

aus rostfreiem Stahl, mit einem Durchmesser von 0.1 mm oder einem dünnen Banddraht. /. B. aus rostfreiem Stahl, von etwa 0,05 mm Stärke und 0,3 mm Breite bestehen.

An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen oberflächenberührenden Thermoelements dargestellt ist, soll die Erfindung im einzelnen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. I eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen, zur Oberflächenberührung bestimmten Thermoelements,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Thermoelements gemäß Fig. 1,

Fig. 3 A eine Draufsicht der wesentlichen Teile des Thermoelements,

Fig. 3 B einen Längsschnitt der wesentlichen Teile des Thermoelements,

F i g. 4 eine Seitenansicht des mit der zu messenden Oberfläche in Berührung befindlichen Thermoelements und

Fig. 5 eine Seitenansicht mit der Hüfsfeder, wie sie sich in Kontakt mit der durch das Thermoelement zu messenden Oberfläche eines Gegenstandes befindet.

Der bandförmige Thermodraht des erfindungsgemäßen Thermoelements ist mit 1, die Hilfsfeder aus hitzebeständigem Material mit 2, der Verbindungsabschnitt mit 3 und das Zubehörteil mit 4 bezeichnet. Das Thermoelement ist an dem Endabschnitt des Zubehörteils 4 mit bogenförmig verlaufendem Thermo- r, draht 1 befestigt und bildet etwa in der Mitte den Verbindungsabschnitt 3. In gleicher Weise wie der Thermodraht 1 bogenförmig verlaufend, sind die Hilfsfedern 2 zu beiden Seiten des Thern<odrahtes 1 an dem Zubehörteil 4 befestigt. Sowohl der Thermodraht 1 als auch die Hilfsfedern 2 sind in sich elastisch federnd ausgebildet. Ein Tragteil 5 ist an den bandförmigen Hilfsfedern 2 befestigt und verbindet diese as miteinander.

Der Thermodraht 1 besteht aus dünnem Material, z. B. einem etwa 0,05 bis 0,1 mm starken und 1 bis 1,5 mm breiten Banddraht, aus dem auch die Hilfsfedern 2 zur Erzielung einer dem Thermodraht 1 entsprechenden Federkraft hergestellt sein können. Das Tragteil 5 kann aus einem vorzugsweise rostfreien Stahldraht von 0,1 mm Durchmesser oder einem vorzugsweise rostfreien Stahlband von etwa 0,05 mm Stärke und 0,3 mm Breite hergestellt sein. Dasi Tragen £ kann etwa in der Mitte der Hilfsfedern 2 oder nldSK angeordnet und an deren Ober- oder Unterseite durch Schweißen, Heften mittels Federn

^iSSW&n. daß das Tragtei.5 auf der Oberseite der Hilfsfedern 2 befesügt ιst. Dabeikmn das Tragteil 5 den Verbindungsabschnitt des Thermodrahtes 1 entweder frei berühren oder kann durch Punktschweißen od. dgl. mit diesem verbunden» «an Wenn das erfindungsgemaße Thermoelement die Oberfläche 6, deren Temperatur gemessen werfen soll, wie in den Fig. 4 und 5 daxgesteHt ist, berührt, sind der Thermodraht 1 und die Hilfsfedern 2 dicht an die Oberfläche 6 angepreßt. Es ist bekannt, daß beim dichten Anpressen der richtige Meßwert nur auf eine Länge von etwa 10 mm um den Verbindungsabschnitt 3 des Thermodrahtes 1 herum angeregt

Die Temperatur an der Bei «hrungssteUe des Verbindungsabschnittes 3 des Thermodrahtes 1 ist dieselbe wie die an der Berührungsstelle der Hilfsfedern 2 so daß ein Temperaturausgleich von dem Verhindungsabschnitt 3 des Thermoelements durch das Tragteil 5 nicht auftritt. Der Kontakt zwischen dem Thermodraht 1 und der Oberfläche 6, deren Temperatur gemessen werden soll, wird durch die Hilfsfedern 2 derart gut hergestellt, daß der Verbindungsabschnitt 3 dieselbe Temperatur annimmt wie die zu messende Oberfläche. Außerdem bewirken die Hilfsfedern 2 das Zurückfedern des Thermodrahtes 1 in seine ursprüngliche Gestalt und verhindern eine bleibende Verformung desselben bei unsachgemäßer Handhabung des Thermoelements.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Oberflächenberührendes Thermoelement, das an einem Halter einen dünnen bandförmigen Thermoelementdraht und eine Hilfsfeder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoelementdraht (1) und die HUfsfeder (2) über den Halter (4) hinausragen, nebeneinander angeordnet sind, aus elastischem Material bestehen und in einer wenigstens teilweisen Bogenform gehalten sind, und daß zwischen dem Thermoelementdraht (1) und der den Kontakt mit der zu messenden Oberfläche (6) während der Meßzeit herstellenden Hilfsfeder (2) ein Tragleil (5) angeordnet ist.

2. Thermoelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Thermoelementdrahtes (1) je eine Hilfsfeder (2) parallelverlaufend angeordnet ist und das Tragteil (5) in der Mitte der Hilfsfedern (2) an deren Oberoder Unterseite befestigt ist.

3. Thermoelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (3) des Thermoelementdrahtes (1) und das Tragteil (5) durch bloßen Kontakt oder durch Punktschweißen hergestellt ist.