DE202004000585U1 - Explosion safe temperature gage with a sensor enclosed in a protective metal tube with flex wires passing thru a connecting cable useful for measuring temperature under explosion sensitive conditions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler mit einem Temperatursensor, der in einem metallischen Schutzrohr angeordnet und mit mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten Kabellitze, die in einem am Schutzrohr befestigten Anschlusskabel verlaufen und voneinander isoliert sind, leitend verbunden ist.The invention relates to a temperature sensor a temperature sensor arranged in a metallic protective tube and with at least a first and at least a second cable strand, the run in a connection cable attached to the protective tube and are isolated from each other, is conductively connected.
Die Erfindung wird vorzugsweise eingesetzt zur Temperaturmessung in explosionsgefährdeten Räumen.The invention is preferably used for Temperature measurement in potentially explosive areas.
Bei derartigen Anwendungen sind elektrische Anschlusskabel aufgrund der Stoffeigenschaften bevorzugt mit Teflon ausgeführt.In such applications, electrical Connection cable preferred with Teflon due to the material properties executed.
Im Folgenden wird als Temperatursensor sowohl ein einzelner derartiger Sensor als auch ein elektrischer Verbund aus mehreren derartigen Sensoren in Reihen- und Parallelschaltung angesehen.The following is used as a temperature sensor both a single such sensor and an electrical one Group of several such sensors in series and parallel connection considered.
Im Stand der Technik sind Kabel-Widerstandsthermometer bekannt, wobei im Allgemeinen die Temperatursensoren an Kabelzuleitungen angeschlossen und in einem hermetischen Verguss umhüllt in ein metallisches Schutzrohr eingebracht werden und zur Zugentlastung eine Quetschung oder Crimpung der Kabelzuleitungen vorgenommen wird.Cable resistance thermometers are in the prior art known, generally the temperature sensors on cable leads connected and encased in a hermetic encapsulation metallic protective tube can be inserted and for strain relief the cable leads are squeezed or crimped.
Die Verbindung des Sensors mit den Anschlussdrähten kann auf zwei Arten erfolgen: Zum Einen, dass der Sensor direkt zum Boden des metallischen Schutzrohres zeigt oder aber, dass der Sensor flach auf den Litzen des Anschlusskabels liegt und zum Kabelabgang zeigt und nur die freien Lötstellen zum Boden hin zeigen, sogenannte Inverse-Verlötungen. Die eingesetzten Vergussmittel bestehen aus Epoxydharzen oder Silikonvergussmassen. Für Isolierungen sind unter anderem Schrumpfschlauchlösungen entsprechend bekannt.The connection of the sensor with the Leads can be done in two ways: first, that the sensor directly to the bottom of the metallic protective tube or shows that the Sensor lies flat on the strands of the connection cable and to the cable outlet shows and only the free solder joints to Pointing to the bottom, so-called inverse soldering. The potting agents used consist of epoxy resins or silicone potting compounds. For insulation among other things, shrink tube solutions are known accordingly.
In DD 267 790 wird ein Temperaturfühler beschrieben, der einen Metallschichtsensor, Anschlussleitungen und ein Gehäuse aufweist, das mit Isoliermasse gefüllt und verschlossen ist, wobei die Anschlussleitung bis annähernd auf den Boden des Gehäuses reicht und der Metallschichtsensor in entgegengesetzter Richtung und auf der Isolation der Anschlussleitung liegend mit dieser kontaktiert ist.DD 267 790 describes a temperature sensor which has a metal layer sensor, connection lines and a housing, that filled with insulating compound and is closed, with the connecting line up to approximately the bottom of the case is enough and the metal layer sensor in the opposite direction and lying on the insulation of the connection cable contacted with it is.
Die
In DD 301 124 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelwiderstandsthermometers beschrieben, bestehend aus Platindünnschichtsensor, Isolationsmasse und ummanteltem Kabel, bei dem der Sensor flach auf das Kabel gelegt wird und die Anschlussdrähte in Richtung des abisolierten Endes des Kabels zeigen, wobei der vorbereitete Kabelverband in eine mit feinkörniger PVC-Paste gefüllte Form eingetaucht wird und mit der Form in einem dreistufigen Temperprozess aufgeheizt und die PVC-Paste in der Form vorgeliert wird und danach der vorgelierte entformte und abgekühlte Kabelverband mit Heißluft einer Temperatur über 165 °C kurzzeitig getempert und mit einer durchgängigen Schutzhaut überzogen wird.DD 301 124 describes a method for Manufacture of a cable resistance thermometer described, consisting from platinum thin-film sensor, Insulation compound and sheathed cable, in which the sensor is flat is placed on the cable and the connection wires in the direction of the stripped Point the end of the cable, with the prepared cable assembly in one with fine grain PVC paste filled form is immersed and with the shape in a three-stage annealing process heated and the PVC paste is pre-gelled in the mold and then the pre-gelled demolded and cooled Cable assembly with hot air a temperature above 165 ° C for a short time annealed and covered with a continuous protective skin becomes.
Durch die
In der
Die bekannten Lösungen weisen jeweils mindestens einen der folgenden Nachteile auf:The known solutions each have at least one of the following disadvantages:
- – Wird eine Vergussmasse verwendet liegt der erforderliche Ti-Wert deutlich unter 200°C und die Anwendung des Temperaturfühler ist eingeschränkt. Darüber hinaus ist die Vergusstechnologie aufwendig.- Becomes If a casting compound is used, the required Ti value is clear below 200 ° C and the use of the temperature sensor is restricted. Furthermore the potting technology is complex.
- – Wird das Anschlusskabel stark gebogen, wirken auf die Kupferseelen der Litzen unterschiedliche Zugkräfte, die sich bis zum Sensor fortsetzen. Diese Zugkräfte können auch durch eine Verdrillung oder durch den Verguss nur unvollständig abgefangen werden. Der unterschiedliche Zug auf die Anschlussdrähtchen des Sensors wird bislang nur durch eine Durchführungsvorrichtung, die quetschbar oder lötbar ist, vollständig aufgefangen, wobei diese Lösung jedoch außerordentlich kostenintensiv ist und entsprechend Platz im Innenraum des Sensors erfordert, so dass kleine Anordnungen nicht realisiert werden können.- Becomes the connection cable strongly bent, affect the copper souls of the Different tensile forces, which continue to the sensor. These tensile forces can also be caused by twisting or can only be intercepted incompletely by the encapsulation. The So far, different tension on the connecting wires of the sensor is only through a feedthrough device, the squeezable or solderable is complete caught, this solution however extremely costly is and accordingly requires space in the interior of the sensor, so that small arrangements cannot be realized.
- – Bei der Verwendung von Vergussmitteln – treten außerordentliche Ausdehnungskräfte ab 150 °C auf, die zu Druckbelastungen auf den Sensor und damit zur Verfälschung des Messergebnisses führen.- At the use of casting compounds - extraordinary expansion forces occur from 150 ° C, which to pressure loads on the sensor and thus to falsification of the measurement result.
- – Durch Zugentlastungen des Kabels wirken einfache Quetschungen bislang bei der Verwendung von Teflonkabel nur unvollständig. Nach längeren Temperaturwechselbelastungen ist bei größeren Kräften ein Herausziehen des gesamten Kabelsensorverbandes möglich.- By Strain reliefs on the cable have so far been used for simple crushing only incomplete when using Teflon cable. After prolonged thermal cycling is a for larger forces It is possible to pull out the entire cable sensor assembly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler anzugeben, der kostengünstig herstellbar, vielseitig verwendbar und im Sinne des allgemeinen Explosionsschutzwesens erhöht sicher ist und zudem geringe Abmessungen aufweisen kann.The invention is based on the object a temperature sensor to specify the inexpensive to manufacture, versatile and in the sense of general explosion protection elevated is safe and can also have small dimensions.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Anordnung, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale enthält, gelöst.According to the invention, the object is achieved with an arrangement which contains the features specified in claim 1, solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations are in the subclaims specified.
Die erfindungsgemäßen Anordnung besitzt den Vorteil, dass sie in explosionsgefährdeten Räumen zum Einsatz gebracht werden kann. Dabei kann die Explosionsgefährdung durch Gaseinwirkung oder Staubeinwirkung bestehen. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausführung auch deshalb, weil Teflon-Kabel für die Realisierung verwendet werden kann.The arrangement according to the invention has the advantage that they're in potentially explosive atmospheres clear can be used. The risk of explosion can result from Exposure to gas or dust. That is advantageous Execution according to the invention also because Teflon cables for the realization can be used.
Eine bis zum Schutzrohrboden geführte Kabellitze, die mit diesem verbunden ist, stellt eine hochbelastbare Zugentlastung des Anschlusskabels dar, die sehr einfach herzustellen ist und nur extrem wenig Platz benötigt. Dadurch wird die Gefahr des Kabelabzugs minimiert.A cable strand leading to the bottom of the protective tube, which is connected to this, provides a heavy-duty strain relief of the connection cable, which is very easy to manufacture and only extremely little space required. This minimizes the risk of cable pulling out.
Wenn der Temperatursensor axial gebondete Anschlussdrähte aufweist, die an den ersten und zweiten Anschlusskabellitzen leitend befestigt sind, wobei die Anschlusskabellitzen unterschiedlich weit in den Innenraum des Schutzrohres hineinreichen und die Längendifferenz zwischen den mit dem Temperatursensor verbundenen Kabellitzen der Länge des Temperatursensors mit seinen Anschlussdrähten entspricht, kann auf Vergussmittel verzichtet werden, da auch ohne Verguss alle erforderlichen Abstände eingehalten werden, und somit eine außerordentlich kostengünstige Herstellung möglich ist. Zudem ist der Sensor gegen unterschiedliche Zugkräfte in den Litzen unempfindlich gelagert.When the temperature sensor is axially bonded leads has, which is conductive on the first and second connection cable strands are attached, with the connecting cable strands varying in extend the interior of the protective tube and the length difference between the cable strands connected to the temperature sensor Length of Temperature sensor with its connecting wires can be cast on can be dispensed with, since all the required distances are maintained even without casting be, and thus an extremely inexpensive manufacture possible is. In addition, the sensor is against different tensile forces in the strands stored insensitive.
Die axiale Orientierung der Anschlussdrähte bezieht sich auf die Längsachse des Schutzrohres.The axial orientation of the connecting wires relates on the longitudinal axis of the protective tube.
Dadurch, dass die Anschlussdrähte aus einem stabilen Material mit einer Ni-Komponente bestehen und zusammen mit dem Temperatursensor fest in eine Keramikhülse eingekittet oder eingeklebt sind, welche parallel zur Schutzrohrachse positioniert ist, ist eine weitere Zugspannungsentlastung des Sensors und der Anschlussdrähte möglich.By making the connection wires consist of a stable material with a Ni component and together are firmly cemented or glued into a ceramic sleeve with the temperature sensor, which is positioned parallel to the protective tube axis is another Tension relief of the sensor and the connecting wires possible.
Bildet die Keramikhülse mit den parallel zu ihr verlaufenden Kabellitzen einen Sensorverband, der in einem metallischen Innenschutzrohr positioniert ist, wobei je nach Schaltungsart ein oder zwei Kabellitzen mit jeweils einem Sensoranschlussdraht verbunden sind, so ist der Sensor auch gegen seitlich einwirkende Kräfte geschützt.Forms the ceramic sleeve a wire array running parallel to the cable strands is positioned in a metallic inner protective tube, each one or two cable strands, each connected to a sensor connection wire, depending on the type of connection are, the sensor is also protected against lateral forces.
Eine Reihen-Parallel-Schaltung von vier gleichen Widerstandssensoren, deren Gesamtwiderstand mit dem Widerstandswert eines einzelnen Temperatursensors übereinstimmt, ermöglicht eine integrale Erfassung über vier diskrete Punkte. Auch diese Sensorkonfiguration erlaubt den Verzicht auf Vergussmittel, da auch ohne Verguss alle erforderlichen Abstände eingehalten werden, und somit eine außerordentlich kostengünstige Herstellung möglich ist.A series-parallel circuit from four identical resistance sensors, the total resistance of which with Resistance value of a single temperature sensor matches, allows an integral capture over four discrete points. This sensor configuration also allows the Dispensing with potting agents, as all the necessary ones without potting distances be complied with, and thus an extremely cost-effective production is possible.
Dadurch, dass im Verlauf jeweils der ersten und zweiten Anschlusskabellitzen in einem bestimmten Abstand voneinander zwei Widerstandssensoren in Reihe angeordnet sind, wobei sich die Abstände, in denen die Widerstandssensoren der ersten Anschlusskabellitze angeordnet sind, von den Abständen in denen die Widerstandssensoren der zweiten Anschlusskabellitze angeordnet sind, unterscheiden und elektrisch zwischen den jeweils zwei Widerstandsensoren einer Anschlusskabellitze ein Stück der jeweiligen Anschlusskabellitze angeordnet ist und die beiden Widerstandssensoren elektrisch verbindet, und dass eine vierte Anschlusskabellitze ohne Unterbrechung ebenfalls zum Schutzrohrboden geführt ist, wobei diese vor dem Schutzrohrboden elektrisch mit den ersten und zweiten Anschlusskabellitzen verbunden ist und gegenüber dem Schutzrohrboden und dem Schutzrohr elektrisch isoliert sind, ist eine Reihen-Parallel-Schaltung in einfacher Weise und platzsparend möglich.Because in the course of each the first and second lead strands in a particular one Distance from each other two resistance sensors arranged in series are, with the distances, in which the resistance sensors of the first connection cable are arranged by the distances in which the resistance sensors of the second connection cable are arranged, differentiate and electrically between each two resistance sensors of a connecting cable strand a piece of the respective Connection cable strand is arranged and the two resistance sensors electrically connects, and that a fourth lead wire without Interruption is also led to the protective tube sheet, this before Protective tube sheet electrically with the first and second connection cable strands is connected and opposite the thermowell base and thermowell are electrically insulated, is a series-parallel connection in a simple manner and space-saving possible.
Sind die elektrischen Verbindungen der Kabellitzen mit dem Temperatursensor mit Isoliermaterialien überzogen und zeigen diese Isolierstücke längs des Rohres, wobei verbleibende Kriechstrecken zu blanken Lötstellen länger als 8 mm sind, so ist die elektrische Funktionalität mit einfachen Mitteln sichergestellt, wobei außerdem die Stabilität der Anordnung verbessert wird.Are the electrical connections of the cable strands with the temperature sensor covered with insulating materials and show these insulation pieces along the Tube, with remaining creepage distances to bare solder joints longer than 8 mm, the electrical functionality is simple Means ensured, while also the stability of the arrangement is improved.
Eine mehrfache Verquetschung des Kabel mit dem Schutzrohr, wobei die Quetschung aus zwei Doppelrollsicken besteht, zwischen denen eine Sechskant-Crimpung liegt, und der Abstand zwischen den Doppelrollsicken und der Abstand zwischen der Sechskant-Crimpung und der benachbarten Doppelrollsicke in der gleichen Größenordnung liegen; ermöglicht eine sehr hohe Zugbelastung des Anschlusskabels und der Litzen in dessen Inneren auch bei Verkrümmungen des Kabels.A multiple squeeze of the Cable with the protective tube, the squeeze from two double roll beads between which there is a hexagon crimp, and the distance between the double roller beads and the distance between the hexagon crimp and the adjacent double roll surround are of the same order of magnitude; allows a very high tensile load on the connection cable and the strands the inside of it even with warping of the cable.
Anschlusskabellitzen mit Teflonisolierung sind witterungsbeständig und weisen einen geringen Platzbedarf auf.There are connection cable strands with Teflon insulation weatherproof and have a small footprint.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained below of an embodiment explained in more detail.
Dazu zeigenShow this
und
In
In
Folgende Maße sind im Rahmen einer Unsicherheit von ±1 mm gleich:The following dimensions are within an uncertainty of ± 1 mm equal:
- – Abstand zwischen dem Schutzrohrende und der ersten Rollsicke- distance between the protective tube end and the first rolling bead
- – Abstand zwischen den Doppelrollen der Doppelrollsicke- distance between the double rollers of the double roller bead
- – Abstand von der Sicke zur Sechskant-Quetschung- distance from the bead to the hexagon crushing
- – Länge der Sechskant-Quetschung- length of Allen pinch
Der Temperaturfühler ist in 3-Leiterschaltung angeschlossen und für explosionsgefährdete Räume nach Staub-Ex und Gas-Ex einsetzbar.The temperature sensor is connected in a 3-wire circuit and for hazardous Rooms after Dust-Ex and Gas-Ex can be used.
Schließlich zeigt
- 11
- Temperatursensortemperature sensor
- 22
- Schutzrohrthermowell
- 33
- Innenisolationinterior insulation
- 44
- Bodenground
- 4.14.1
- Bodenbohrungbottom hole
- 4.24.2
- Verschweißungwelding
- 55
- Litzenstrands
- 5.15.1
- Erste LitzeFirst braid
- 5.25.2
- Zweite LitzeSecond braid
- 5.35.3
- Dritte Litzethird braid
- 5.45.4
- Vierte LitzeFourth braid
- 66
- Quetschungbruise
- 6.16.1
- Rollsickeroll Beading
- 6.26.2
- Sechskant-CrimpungHexagonal crimping
- 77
- Anschlusskabelconnection cable
- 7.17.1
- Äußere Teflon-IsolierungExternal teflon insulation
- 88th
- Keramikhülseceramic sleeve
- 99
- Anschlussdrähteleads
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200420000585 DE202004000585U1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Explosion safe temperature gage with a sensor enclosed in a protective metal tube with flex wires passing thru a connecting cable useful for measuring temperature under explosion sensitive conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200420000585 DE202004000585U1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Explosion safe temperature gage with a sensor enclosed in a protective metal tube with flex wires passing thru a connecting cable useful for measuring temperature under explosion sensitive conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202004000585U1 true DE202004000585U1 (en) | 2004-06-09 |
Family
ID=32520400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200420000585 Expired - Lifetime DE202004000585U1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Explosion safe temperature gage with a sensor enclosed in a protective metal tube with flex wires passing thru a connecting cable useful for measuring temperature under explosion sensitive conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202004000585U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015044387A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Honeywell International Inc. | Cable bushing for a potentially explosive area |
-
2004
- 2004-01-16 DE DE200420000585 patent/DE202004000585U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015044387A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Honeywell International Inc. | Cable bushing for a potentially explosive area |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20040715 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20061221 |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20100105 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE LIEDTKE & PARTNER, DE Representative=s name: PATENTANWAELTE LIEDTKE & PARTNER, 99096 ERFURT, DE |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20120210 |
|
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |