DE19611463A1

DE19611463A1 - Gaseous medium measuring system esp. for gas flow in chimney

Info

Publication number: DE19611463A1
Application number: DE1996111463
Authority: DE
Inventors: Rudolf Boll; Theo Fritschi
Original assignee: B & B Thermo Technik GmbH
Current assignee: B & B Thermo Technik GmbH
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2016-03-23
Also published as: DE19611463C2

Abstract

The measuring system has a wire-shaped thermoelectric sensor unit (18) for temporary application in gaseous medium, which provides an electric voltage corresponding to the detected temperature of the gas. A contact section (14) is exposed to the gas in the end region of a carrier element (12). The sensor unit is the region of the contact section is bent in U-shape as hook, with the angle point (24) marking the outer end of the contact section. The angle point of the hook lies between a forward facing section established at the carrier element and a swept back free end (26) of the wire-shaped sensor. The forward-facing and the free end include an acute angle related to the symmetrical longitudinal axis of the carrier element (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für ein gasförmiges Medium nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The present invention relates to a measuring device for a gaseous medium according to the preamble of the patent saying 1.

Derartige Meßvorrichtungen werden z. B. zum Prüfen des in einem Kamin strömenden Gases verwendet, wobei insbesondere mittels der Sonde sowohl eine Temperaturerfassung des Gasstroms erfolgt, als auch eine Gasprobe entnommen werden kann.Such measuring devices are used for. B. to check the in a chimney flowing gas used, in particular by means of the probe both a temperature detection of the Gas flow takes place, as well as a gas sample can be taken can.

Kritisch für die Funktionsweise einer solchen gattungsgemäßen Meßvorrichtung ist die Ansprechzeit für die Temperaturerfassung: Aufgrund von Normvorgaben hat die Tem peraturerfassung innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens zu erfolgen, wobei derzeit vorgeschrieben ist, daß 98% der (tatsächlichen) Endtemperatur in weniger als 100 sec. er reicht sein muß.Critical for the functioning of such Generic measuring device is the response time for the Temperature detection: Due to standard specifications, the tem temperature detection within a predetermined time frame to take place, with the current requirement that 98% of the (actual) final temperature in less than 100 seconds must be enough.

Marktübliche Gasentnahmesonden, die eine solche Tempera turerfassung ermöglichen, erreichen - konstruktionsbedingt - diese Vorgabe nur mit Mühe: Die konventionelle Meßvor richtung ist nämlich mit einem langgestreckten, einen vor bestimmten Abstand aus einem Sondenrohr herausragenden Man telthermoelement zur Temperaturerfassung versehen, welches, durch am Meßkopf gebildete, mechanische Schutzbügel, nur eine stark lageabhängige und strömungsbeeinflußte Meßwerterfassung ermöglicht. Zudem besteht bei dieser be kannten Technologie die Gefahr, daß durch endseitige Berüh rung zwischen Thermoelement und Sondenrohr die Rohrtempera tur das Meßergebnis verfälscht, und auch eindringendes Kon densat bzw. sich im Sondenrohr sammelnde Flüssigkeit ver schlechtert zusätzlich Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung. Commercial gas sampling probes that have such a tempera Enable, achieve door detection - due to construction - this specification only with difficulty: the conventional measurement The direction is namely with an elongated one certain distance protruding from a probe tube thermocouple for temperature detection, which by mechanical protective brackets formed on the measuring head, only a strongly position-dependent and flow-influenced Data acquisition enabled. In addition, there is this Technology knew the danger that through end-of-hand contact pipe temperature between the thermocouple and the probe tube falsified the measurement result, and also penetrating con condensate or liquid collecting in the probe tube additionally deteriorates reliability and accuracy of the Measurement.

Darüber hinaus ist es natürlich wünschenswert, den für eine Temperaturmessung erforderlichen Zeitraum im Interesse ei ner Beschleunigung des Arbeitsverfahrens ohne Genauigkeits nachteile zu verkürzen, wobei i. ü. mit einer Verkürzung des entsprechenden gesetzlichen Normwertes für die An stiegszeit zukünftig zu rechnen sein könnte.In addition, it is of course desirable that the one Temperature measurement required period in the interest of egg acceleration of the working process without accuracy to reduce disadvantages, i. ü. with a shortening the corresponding legal norm value for the An rise time could be expected in the future.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine ein gangs beschriebene, gattungsgemäße Meßvorrichtung für ein gasförmiges Medium, die eine zum temporären Einbringen in das gasförmige Medium im Endbereich eines Trägerelements vorgesehene, drahtförmige, thermoelektrische Sensoreinheit aufweist, dahingehend zu verbessern, daß sowohl die Meßge nauigkeit erhöht wird, als auch die zur Messung benötigte Zeit verringert werden kann und eine lageunabhängige Mes sung möglich ist.The object of the present invention is therefore a Generic measuring device for a described gaseous medium, one for temporary introduction into the gaseous medium in the end region of a carrier element provided, wire-shaped, thermoelectric sensor unit has to improve in that both the Meßge accuracy is increased, as well as that required for the measurement Time can be reduced and a position-independent measurement solution is possible.

Die Aufgabe wird durch die Meßvorrichtung nach dem Patent anspruch 1 gelöst.The task is performed by the measuring device according to the patent Claim 1 solved.

Vorteilhaft erlaubt dabei die erfindungsgemäß U-förmig als Haken gebogene Sensoreinheit das Einführen in einen Kamin schacht od. dgl. unabhängig von einer Drehposition, so daß insoweit der Bedienungskomfort erheblich verbessert ist.Advantageously, the U-shaped according to the invention allows as Hook curved sensor unit inserting into a chimney shaft or the like. Independent of a rotational position, so that as far as the ease of use is significantly improved.

Darüber hinaus haben praktische Messungen gezeigt, daß die tatsächliche Anstiegszeit einer im erfindungsgemäßen Sinne gebogenen Sensoreinheit bis zum Erreichen bis 98%-Wertes der Endtemperatur stets unter 50 sec. liegt.In addition, practical measurements have shown that the actual rise time in the sense of the invention bent sensor unit until reaching 98% value the final temperature is always less than 50 seconds.

In diesem Zusammenhang ist mit der "U-Form" jegliche zwei schenklige, mit einem dazwischenliegenden Biegeabschnitt versehene Hakenform zu verstehen, die zwischen den das "U" ausbildenden Schenkeln einen vorbestimmten Winkel bestimmt. In this context, with the "U shape" is any two leg, with an intermediate bending section to understand the provided hook shape between the "U" forming legs determined a predetermined angle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are in the Un Described claims.

So ist besonders bevorzugt der Winkel zwischen dem freien Ende und dem hinlaufenden Abschnitt spitzwinklig, so daß ein über die Parallelstellung der Abschnitte hinaus in Schließrichtung gebogener Haken entsteht. Vorteilhaft kann so eine mechanisch stabile Anordnung mit hoher Meßwert genauigkeit erzielt werden.So the angle between the free is particularly preferred End and the tapered section at an acute angle, so that one beyond the parallel position of the sections in Closing direction of curved hook is created. Can be beneficial such a mechanically stable arrangement with a high measured value accuracy can be achieved.

Bevorzugt ist ferner das Trägerelement als zylindrischer bzw. rohrförmiger, endseitig offener Körper ausgebildet, der - neben dem Halten des Thermoelements - auch das Ab saugen einer zusätzlichen, zu analysierenden Gasmenge ge stattet. Eine bevorzugte Befestigung der Sensoreinheit im Inneren dieses rohrförmigen Körpers erfolgt durch an der Innenwand des Rohres anliegende, mäanderförmige Bögen des Thermoelements, womit nicht nur vorteilhaft eine lageunab hängige Befestigung der Sensoreinheit relativ zum Träger erreicht werden kann, sondern zudem eine potentielle Beein flussung des Temperatur-Meßwerts durch im Rohr ggf. vorhan denes Kondensat od. dgl. verringert ist.The carrier element is also preferably cylindrical or tubular, open-ended body, which - in addition to holding the thermocouple - also the Ab suck an additional amount of gas to be analyzed equips. A preferred attachment of the sensor unit in the Inside of this tubular body is done by at the Inner wall of the tube, meandering arches of the Thermocouples, which is not only advantageous for the location hanging attachment of the sensor unit relative to the carrier can be achieved, but also a potential leg Flow of the measured temperature value through possibly existing in the pipe condensate or the like is reduced.

Zur mechanischen Stabilisierung im Endbereich sind am rohr förmigen Körper endseitig dünne Stege - weiter bevorzugt einstückig - in der Art eines Bügels angeformt, die zwar für einen guten mechanischen Schutz der thermoelektrischen Meßspitze sorgen, andererseits aber den Gasstrom nicht in einer Weise beeinflussen bzw. ablenken, daß dies eine Meß werterfassung bzw. Meßgenauigkeit der Sensoreinheit nach teilig beeinträchtigen könnte. For mechanical stabilization in the end area are on the pipe shaped body ends thin webs - more preferred in one piece - molded in the manner of a bracket, which for good mechanical protection of the thermoelectric Provide measuring tip, but on the other hand not the gas flow in influence or distract in a way that this is a measurement value acquisition or measuring accuracy of the sensor unit could partially affect.

Besonders bevorzugt wurde gemäß einer Weiterbildung die Sensoreinheit vor einer Montage in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung einer Wärmebehandlung bei erhöhter Tempera tur unterzogen. Auf diese Weise konnte sichergestellt wer den, daß biegungsbedingte mechanische Spannungen weitgehend ausgeglichen wurden und ihrerseits keinen Einfluß auf Meß genauigkeit und -zuverlässigkeit besitzen. According to a further development, the Sensor unit before assembly in the invention Measuring device of a heat treatment at an elevated temperature subjected to tur. In this way it was possible to ensure who that bending stresses largely were balanced and in turn had no influence on measuring possess accuracy and reliability.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen sowie der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description of exec tion examples and the drawing; this shows in

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Meß vorrichtung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform; Figure 1 is a side view of the measuring device according to the invention according to a first preferred embodiment.

Fig. 2 eine geschnittene Detailansicht der Meßspitze der Ausführungsform gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a sectional detailed view of the measuring tip of the embodiment according to FIG. 1;

Fig. 3 eine gegenüber der Darstellung der Fig. 2 um 90° gedrehte, äußere Detailansicht der Meß spitze; FIG. 3 is an external detailed view of the measuring tip rotated by 90 ° compared to the illustration in FIG. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht des vorderen Sondenrohres einer aus dem Stand der Technik bekannten Ga sentnahmesonde; und Fig. 4 is a side view of the front probe tube of a Ga sensor sensor known from the prior art; and

Fig. 5 eine Schnittansicht des Meßkopfes der bekannten Sonde nach Fig. 4. Fig. 5 is a sectional view of the measuring head of the known probe according to Fig. 4.

Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als Gasentnahmesonde ausgebildete, erfindungsgemäße Meßvorrich tung für Kamine od. dgl. weist einen zylindrischen Sonden körper bzw. Sondengriff 10 auf, aus dem sich axial ein aus rostfreiem Stahl gebildetes Sondenrohr 12 erstreckt.The skilled in the embodiment shown in FIG. 1 as a gas sampling probe, Meßvorrich invention tung for fireplaces od. Like. Has a cylindrical probe body and the probe handle 10, a axially composed of stainless steel probe tube 12 extends from the.

Am dem Sondengriff 10 entgegengesetzten Ende mündet das Sondenrohr 12 in eine Meßspitze 14, an welcher der Mantel des Sondenrohres 12 - in der Darstellung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 beidseitig - aufgebrochen ist und lediglich ca. 2 mm breite, einstückig das Sondenrohr 12 beidseits fort setzende, endseitig zu einer Spitze zusammengebogene Stegabschnitte 16 beläßt. Fig. 3 zeigt in der gegenüber der Fig. 1 um 90° gedrehten Seitenansicht die zulaufende Form dieser durch die Stegabschnitte 16 ausgebildeten Spitze.On the probe handle 10 opposite end opens the probe tube 12 into a probe head 14 to which the shell of the probe tube 12 - in the representation according to Figures 1 and 2 on both sides -.. Is broken and only about 2 mm wide, in one piece, the probe tube 12 leaves web sections 16 continuing on both sides and bent at the ends to a point. FIG. 3 shows, in the side view rotated by 90 ° with respect to FIG. 1, the tapering shape of this tip formed by the web sections 16 .

Die Stegabschnitte 16 umschließen ein in der Fig. 2 im De tail gezeigtes Mantelthermoelement 18, welches sich entlang des Sondenrohres 12 in dessen umschlossenen Innenraum er streckt, im Bereich der Meßspitze 14 zum Ausformen von Bö gen 20, die an die Innenwand des Sondenrohres 12 angreifen, mäanderartig geformt ist und endseitig eine hakenartig ge bogene Thermoelementspitze 22 mit einem Bogenabschnitt 24 im Scheitelbereich sowie einem rückwärts in Richtung auf den Sondengriff 10 gebogenen Endabschnitt 26 ausbildet. Das einen Außendurchmesser von etwa 1 mm aufweisende Man telthermoelement 18 ist dabei im Bereich der Thermoelement spitze 22 scheitelseitig mit einem Biegeradius von etwa 5 mm um einen Winkel von etwa 190° zu dem in Fig. 2 gezeigten Haken gebogen, wobei der Endabschnitt 26 eine vom Scheitel punkt der Thermoelementspitze 22 gemessene, freie Länge von etwa 9 mm beschreibt. Bezogen auf einen Ansatz der Ausbrü che 13 im Sondenrohr 12 im Bereich der Meßspitze 14 (d. h. Ansatz der Stegabschnitte 16) wird so eine freie Länge des Mantelthermoelements 18, gemessen bis zum Scheitelpunkt der Thermoelementspitze, von etwa 12 mm freigelegt, und die Länge der Stegabschnitte 16 bis zur gemeinsamen Spitze mißt etwa 16 mm.The web sections 16 enclose a sheathed thermocouple 18 shown in FIG. 2, which extends along the probe tube 12 in its enclosed interior, in the area of the measuring tip 14 for forming bows 20 which attack the inner wall of the probe tube 12 , is shaped like a meander and at the end forms a hook-like ge curved thermocouple tip 22 with an arc section 24 in the apex region and an end section 26 bent backwards in the direction of the probe handle 10 . The outer diameter of about 1 mm Man thermocouple 18 is in the region of the thermocouple tip 22 on the crown side with a bending radius of about 5 mm at an angle of about 190 ° to the hook shown in Fig. 2, the end portion 26 one of Vertex of the thermocouple tip 22 measured, free length of about 9 mm describes. Based on an approach of the outbreaks 13 in the probe tube 12 in the area of the measuring tip 14 (ie approach of the web sections 16 ), a free length of the jacket thermocouple 18 , measured up to the apex of the thermocouple tip, of about 12 mm is exposed, and the length of the web sections 16 to the common tip measures approximately 16 mm.

Konstruktiv ist das Mantelthermoelement 18 aus zwei Drähten unterschiedlichen Werkstoffs - im beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel Ni einerseits, und NiCr andererseits - rea lisiert und von einem rost-, säure- und hitzebeständigen, rohrförmigen Stahlmantel des Durchmessers von etwa 1 mm um schlossen. Im Inneren des Stahlmantels sind die Drähte aus Ni bzw. NiCr durch eine Füllung aus MgO gegeneinander und gegenüber dem Stahlmantel elektrisch isoliert. Zur Reali sierung des Thermoelements sind beide Drähte (Seelen) un terschiedlichen Werkstoffs endseitig - d. h. im Bereich des freien Endes des Endabschnitts 26 - entlang einer Länge von etwa 2 bis 3 mm (impuls-) verschweißt, wobei diese endseitige Schweißstelle vom Stahlmantel umschlossen ist, der seinerseits endseitig durch ein nicht-auftragendes Schweißverfahren verschlossen ist. Im Inneren des Stahl mantels am Endabschnitt 26 im Bereich der Verschweißung beider Seelen ist zudem die MgO-Isolierung entfernt.Structurally, the sheathed thermocouple 18 is made of two wires of different materials - in the exemplary embodiment described, Ni on the one hand, and NiCr on the other - realized and enclosed by a rust, acid and heat resistant, tubular steel sheath with a diameter of about 1 mm. Inside the steel sheath, the Ni or NiCr wires are electrically insulated from each other and from the steel sheath by a MgO filling. In order to implement the thermocouple, both wires (cores) of different materials are welded on the ends - ie in the area of the free end of the end section 26 - along a length of about 2 to 3 mm (pulse), this weld on the end being enclosed by the steel jacket, which in turn is closed at the end by a non-bulky welding process. In the interior of the steel jacket at the end section 26 in the area of the welding of both souls, the MgO insulation is also removed.

In durch die Figuren nicht dargestellter Weise erstreckt sich das Mantelthermoelement 18 i. w. geradlinig durch das Sondenrohr 12 bis zum Sondengriff 10, wo der Ni-Draht bzw. der NiCr-Draht als Pole des Thermoelements durch am Griff 10 gebildete Leitungsansätze 28 aus dem Griff 10 herausgeführt und, mit Ummantelungen 30 versehen, als Ka bel 32 bis zu einem endseitigen, zwei-poligen elektrischen Steckanschluß 34 geführt werden. Mit diesem wird eine ex terne Auswertung der durch das Mantelthermoelement 18 ge nerierten, temperaturabhängigen Spannungssignale durch eine entsprechend anschließbare Auswerteinheit ermöglicht.In a manner not shown in the figures, the sheathed thermocouple 18 extends in a straight line through the probe tube 12 to the probe handle 10 , where the Ni wire or the NiCr wire as poles of the thermocouple are led out of the handle 10 through the cable lugs 28 formed on the handle 10 and, provided with sheaths 30 , as a Ka bel 32 to an end, two-pin electrical connector 34 are performed. This enables an external evaluation of the temperature-dependent voltage signals generated by the jacket thermocouple 18 by a correspondingly connectable evaluation unit.

Die in Fig. 1 dargestellte Gasentnahmesonde gestattet - über das thermoelektrisch erfolgende Temperaturerfassen hinaus - das Entnehmen von Gasproben durch die Meß spitze 14 dergestalt, daß ein Gasschlauch bzw. eine Gaslei tung 36, die über einen (mit einer Überwurfmutter 38 versehenen) Anschlußstutzen mit dem Sondenkörper 10 und - durch diesen hindurch - mit dem Sondenrohr 12 verbunden ist, das Absaugen einer Gasprobe durch die endseitig offene Meßspitze 14 ermöglicht. Die Gasleitung 36 ist über einen Biege- bzw. Knickschutz 40 mit dem Sondenkörper 10 verbun den; am dem Sondenkörper 10 entgegengesetzten Ende des Gas schlauches 36 wäre dann eine geeignete, in den Figuren nicht gezeigte Gasanalyseeinheit anzuschließen.The gas sampling probe shown in Fig. 1 allows - in addition to the thermoelectrical temperature detection - the taking of gas samples by the measuring tip 14 such that a gas hose or a gas line device 36 , which has a (provided with a union nut 38 ) connecting piece with the Probe body 10 and - through this - is connected to the probe tube 12 , which makes it possible to aspirate a gas sample through the measuring tip 14 , which is open at the end. The gas line 36 is connected to the probe body 10 via a bending or kink protection 40 ; At the end of the gas hose 36 opposite the probe body 10 , a suitable gas analysis unit, not shown in the figures, would then have to be connected.

Zur Befestigung bzw. Führung der erfindungsgemäßen Meßvor richtung in einer Prüfbohrung eines Kaminrohres od. dgl. ist zudem auf das Sondenrohr 12 ein konusförmiges Führungselement 42 mit mantelseitigem Außengewinde 44 und Feststellschraube 46 aufgeschoben, womit das Führungsele ment 42 in einer vorbestimmten Position axial am Sondenrohr 12 festgelegt werden kann.For fastening or guiding the measuring device according to the invention in a test bore of a chimney pipe or the like, a conical guide element 42 with a jacket-side external thread 44 and locking screw 46 is also pushed onto the probe pipe 12 , whereby the guide element 42 is axially in a predetermined position on the probe pipe 12 can be set.

Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die in den Fig. 4 und 5 dargestellte bekannte Meßvorrichtung aus dem Stand der Technik eine Reihe von Nachteilen auf: So ist zum einen das herkömmliche Mantelthermoelement 18 ein lang gestreckter Draht, der - wie in der Fig. 5 im Detail ge zeigt - lediglich einen vorbestimmten Abstand aus dem of fenen Ende des Sondenrohres 12 herausragt. Durch diese Aus bildung unterliegt jedoch die Temperaturerfassung durch das Thermoelement im Bereich der Meßspitze 14 erheblichen Be einträchtigungen bzw. lageabhängigen Beeinflussungen, denn die Ausbildung des herkömmlichen Sondenkopfes mit Stegab schnitten 48 bzw. umlaufendem, zylindrischem Endstück 50 verursacht Verwirbelungen und Inhomogenitäten im Kamin strom, wodurch eine Temperaturmessung stark (dreh-) lageabhängig wird. Zudem kann es durch Berührungen des Mantelthermoelements im Bereich des Endabschnitts mit dem Sondenrohr zu unerwünschter Wärmebeeinflussung durch das Sondenrohr kommen.In contrast to the above-described embodiments of the present invention, the known measuring device from the prior art shown in FIGS . 4 and 5 has a number of disadvantages: on the one hand, the conventional jacket thermocouple 18 is an elongated wire which, as in FIG . Fig 5 shows in detail ge - only a predetermined distance from the end of fenen of the probe tube 12 protrudes. From this education, however, the temperature detection by the thermocouple in the area of the measuring tip 14 is subject to considerable impairments or position-dependent influences, because the design of the conventional probe head with web cuts 48 or circumferential, cylindrical end piece 50 causes eddies and inhomogeneities in the chimney current, thereby a temperature measurement becomes strongly (rotational) dependent on the position. In addition, contact of the jacket thermocouple in the region of the end section with the probe tube can lead to undesirable heat influence by the probe tube.

Im Ergebnis führt die Verwendung des in den Fig. 4 und 5 gezeigten, herkömmlichen Geräts zu ungenauen bzw. nicht einheitlichen Meßergebnissen; zudem sorgen die konstrukti ven Verhältnisse für eine Ansprechzeit (t 98) im Bereich von etwa 100 sec.As a result, the use of the conventional device shown in FIGS. 4 and 5 leads to inaccurate or non-uniform measurement results; In addition, the constructive conditions ensure a response time (t 98) in the range of approximately 100 seconds.

Im Betrieb führt eine Bedienperson die in der Fig. 1 darge stellte und zusätzlich mit einer elektrischen Auswertein heit (für die Temperaturmessung) über den Steckanschluß 34 bzw. einer Gasanalyseeinheit an der Gasleitung 36 verbun dene erfindungsgemäß verbesserte Meßvorrichtung mit der Meßspitze 14 in eine an einem Kaminrohr vorgesehene Prüfbohrung ein, wobei das konusförmige Führungselement 42 zur Festlegung in der Prüfbohrung dient. Die Bedienperson stellt durch Ein- oder Ausschieben des Sondenrohres in das Kaminrohr die optimale Position des Kamin-Kernstroms fest und legt die Meßspitze 14 in diesen Kernstrom.In operation, an operator performs the Darge shown in Fig. 1 and additionally with an electrical evaluation unit (for temperature measurement) via the plug connection 34 or a gas analysis unit on the gas line 36, the inventive improved measuring device with the measuring tip 14 in one at a Chimney pipe provided test hole, the conical guide element 42 is used to fix in the test hole. The operator determines the optimal position of the chimney core flow by pushing the probe tube in or out of the chimney tube and places the measuring tip 14 in this core stream.

Das Mantelthermoelement 18 ermöglicht daraufhin die normge rechte Erfassung der Temperatur des Kernstroms in einer An sprechzeit (t 98), die stets kleiner als 50 sec. beträgt: Der 98%-Wert der tatsächlichen Endtemperatur wird durch Auswertung der vom Thermoelement generierten Thermospannung stets in weniger als 50 sec. erreicht.The sheathed thermocouple 18 then enables the temperature of the core current to be recorded in accordance with the standards in a response time (t 98) which is always less than 50 sec. The 98% value of the actual end temperature is always reduced by evaluating the thermocouple generated by the thermocouple reached than 50 sec.

Darüber hinaus findet dann entsprechend dem Einsatzzweck eine Analyse der ebenfalls über die Meßspitze 14 und den Gasschlauch 36 abgezogenen Gasmenge statt.In addition, an analysis of the amount of gas also drawn off via the measuring tip 14 and the gas hose 36 then takes place in accordance with the intended use.

Im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen, gattungsbilden den Stand der Technik ermöglicht dabei die erfindungsgemäße Ausbildung der Meßspitze 14 bzw. die endseitige Formung des Thermoelementes, daß eine Drehposition der erfindungsgemäßen Gasentnahmesonde relativ zur Strömungs richtung des Gases im Kamin auf den gemessenen Temperatur wert praktisch ohne Einfluß bleibt: Im praktischen Einsatz hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, daß die Bedien person die Gasentnahmesonde nicht mehr in einem vorbestimm ten Winkel zur Stromrichtung ausrichten muß, um den ge wünschten (korrekten) Meßwert zu ermitteln; vielmehr kann die Person nunmehr - im Gegensatz zum eingangs beschriebe nen, gattungsbildenden Stand der Technik - das Meßgerät in beliebiger Weise gedreht einführen. Darüber hinaus hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäß durch die Stegab schnitte 16 endseitig ausgebildete Spitze auf den Gasfluß im Kaminrohr ohne praktisch relevante Nachteile, wie etwa nachteilige Strömungswirkungen, bleibt. Gleichzeitig stellt aber diese Spitze einen optimalen Schutz gegen mechanische Beschädigungen, für die im praktischen Einsatz stets Gefahr besteht, dar.In contrast to the generic type of the prior art described above, the inventive design of the measuring tip 14 or the end-side shaping of the thermocouple enables a rotational position of the gas sampling probe according to the invention relative to the direction of flow of the gas in the chimney to the measured temperature remains practically without influence : In practical use, it has proven to be very advantageous that the operator no longer has to align the gas sampling probe at a predetermined angle to the current direction in order to determine the desired (correct) measured value; rather, the person can now - in contrast to the above-described, generic state of the art - introduce the measuring device rotated in any way. In addition, it has been found that the tip formed according to the invention by the web sections 16 ends formed on the gas flow in the chimney pipe without practically relevant disadvantages, such as adverse flow effects. At the same time, however, this tip provides optimal protection against mechanical damage, which is always at risk in practical use.

Vorteilhaft wird zudem durch die erfindungsgemäßen, mäan derartigen Biegungen wirksam vermieden, daß Wasser und Kon densat, das sich im Inneren des Sondenrohres 12 bei länge rem Gebrauch sammeln kann, an die temperaturempfindliche - und allein den Temperaturmeßwert bestimmende - Meßspitze der Vorrichtung gelangen kann. Hierdurch wird die Meßgenau igkeit und die Beeinflußbarkeit bzw. Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse deutlich verbessert. Außerdem sorgen die mä anderartigen Biegungen für eine stets optimale Lage bzw. Befestigung im Inneren des Sondenrohres 12.It is also advantageously avoided by the bends of the invention according to the invention that water and condensate, which can collect inside the probe tube 12 during long use, can reach the temperature-sensitive measuring tip of the device, which alone determines the temperature measured value. As a result, the measurement accuracy and the ability to influence and reproducibility of the measurement results is significantly improved. In addition, the meandering bends ensure an always optimal position or attachment inside the probe tube 12 .

Während das dargestellte Ausführungsbeispiel ein Sondenrohr eines Außendurchmessers von 8 mm aufwies, sind die erfin dungsgemäßen Vorteile - mit in der Form identischer Aus bildung des Mantelthermoelementes im Bereich der Meßspitze 14 - auch für andere Sondenrohrdurchmesser, beispielsweise 10 mm, ohne Änderungen realisierbar. Darüber hinaus ist die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Formgebung des gewählten Ni/Nicr-Mantelthermoelementes auch für beliebige weitere Thermoelemente bzw. Thermo-Werkstoffkombinationen geeignet. Je nach Einsatzzweck bzw. vorgesehenem Tempera turbereich wären dann Eisen-Konstantan oder CrNi-Konstan tan-Elemente für niedrigere Temperaturen bis etwa 800° und Platin-basierte Thermoelemente für Höchsttemperaturen bis etwa 1.600°C geeignet und einzusetzen. Das vorstehend be schriebene Ausführungsbeispiel mit Ni/Nicr-Thermoelement ermöglicht einen Temperaturerfassungsbereich zwischen etwa minus 200°C und plus 1.100°C.While the exemplary embodiment shown had a probe tube with an outer diameter of 8 mm, the advantages according to the invention - with identical shape in the form of the jacket thermocouple in the area of the measuring tip 14 - can also be realized for other probe tube diameters, for example 10 mm, without changes. In addition, the above-described shaping according to the invention of the selected Ni / Nicr sheathed thermocouple is also suitable for any further thermocouples or thermo-material combinations. Depending on the intended use or the intended temperature range, iron constantan or CrNi constantan elements would then be suitable and used for lower temperatures up to about 800 ° and platinum-based thermocouples for maximum temperatures up to about 1,600 ° C. The above-described embodiment with Ni / Nicr thermocouple enables a temperature detection range between approximately minus 200 ° C and plus 1,100 ° C.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Mantelthermoelement nach dem Biegen in die erfindungs gemäße Form durch ein spezielles Glühverfahren behandelt, um (durch das Biegen entstandene) mechanische Spannungen zu beseitigen und daraus resultierende Meßwertverfälschungen bzw. -ungenauigkeiten zu überwinden. Durch ein solches Glühverfahren wird nämlich ein künstlicher Alterungsprozeß durchgeführt, der von Anfang an für die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ein enges Genauigkeitstoleranzband und eine große Langzeitstabilität ermöglicht. According to a preferred development of the invention the jacket thermocouple after bending into the Invention appropriate shape treated by a special annealing process, to mechanical stresses (caused by bending) eliminate and resultant falsifications of measured values to overcome or inaccuracies. Through one Annealing is an artificial aging process carried out from the beginning for the invention Measuring device a narrow accuracy tolerance band and great long-term stability.

Gemäß dieser bevorzugten Weiterbildung wird das in der be schriebene Weise aufgebaute und gebogene Mantelthermoele ment in die erfindungsgemäß vorgegebene Form gebracht und dann eine vorbestimmte Zeit, bevorzugt etwa sechs bis acht zehn Stunden, bei einer Temperatur zwischen etwa 300 und 500°C geglüht, um die gewünschte mechanische Entspannung herbeizuführen. Die Meßgenauigkeit der Vorrichtung wird durch diese Maßnahme deutlich verbessert.According to this preferred development, this is in the be in the manner written and curved jacket thermo-oils ment brought into the form specified according to the invention and then a predetermined time, preferably about six to eight ten hours, at a temperature between about 300 and 500 ° C annealed to the desired mechanical relaxation bring about. The measuring accuracy of the device is significantly improved by this measure.

Claims

1. Measuring device for a gaseous medium, in particular the gas flow of a chimney, with a wire-shaped thermoelectric sensor unit ( 18 ) for temporary introduction into the gaseous medium in the end region of a carrier element ( 12 ), which ent ent a detected temperature value of the gaseous medium provides speaking electrical voltage and is exposed with an engagement section ( 14 ) in the end region of the carrier element ( 12 ), characterized in that the sensor unit ( 18 ) in the region of the engagement section ( 14 ) is substantially U-shaped as a hook ( 24, 28 ) is curved and the apex ( 24 ) of the hook marks the outer end of the engagement portion ( 14 ).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the apex ( 24 ) of the hook between an incoming, on the support element ( 12 ) from fixed section and a returning, free end ( 26 ) of the wire-shaped sensor unit ( 18 ), the section running towards and the free end ( 26 ) enclose an acute angle with respect to a longitudinal axis of symmetry of the carrier element ( 12 ).

3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the wire-shaped sensor unit ( 18 ) has a thickness between about 0.5 and 3 mm and in the loading area of the engaging portion ( 14 ) with a Biegera dius between about 3 mm and about 8 mm is bent.

4. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier element is designed as a substantially tubular, towards the engagement section ( 14 ) open body ( 12 ) and the wire-shaped sensor unit ( 18 ) inside the tubular body ( 12 ) has at least one additional arch section ( 20 ) touching the inner wall of the body ( 12 ).

5. Measuring device according to claim 4, characterized in that the tubular body ( 12 ) at the end in the loading area of the engagement section ( 14 ) is continued by a plurality of webs ( 16 ) which extend over the engagement section ( 14 ) of the sensor unit ( 18 ) extend beyond.

6. Measuring device according to claim 5, characterized by a pair of one-piece with the tubular body ( 12 ) formed, strip-shaped webs ( 16 ), the end touching and engaging portion ( 14 ) of the sensor unit ( 18 ) are formed like a bow.

7. Measuring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wire-shaped Sensorein unit is realized as a curved jacket thermocouple ( 18 ) which has been subjected to a heat treatment for mechanical stress reduction before assembly in the measuring device.

8. Measuring device according to claim 7, characterized net that the sheathed thermocouple souls made of Ni or NiCr has and in the bent state at a tem temperature between about 200 and about 400 ° C heat-treated delt is.

9. Measuring device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier element ( 12 ) is designed for additional suction of a sample of the gaseous medium.