DE202007010843U1 - Thermometer with exchangeable measuring insert - Google Patents

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Abstract

Thermometer mit einem auswechselbaren Messeinsatz, der in einem einseitig geschlossenen Schutzrohr mit einem Prozessflansch wechselbar untergebracht ist, wobei das geschlossene Ende des Schutzrohres bis zum Prozessflansch in einen Behälter eingetaucht ist, in dem sich das Medium befindet, dessen Temperatur zu bestimmen ist, und dessen offenes Ende zumindest mittelbar an ein Anschlussgehäuse geführt ist, in dem zumindest Anschlussklemmen zum Verbinden des Messeinsatzes mit einer entfernten Messwertverarbeitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem offenen Ende des Schutzrohres (10) zum Anschlussgehäuse (30) eine Spielpassung mit einer zylindrischen Passfläche zwischen dem Messeinsatz (20) und einer diesen zumindest partiell umgebenden Passhülse (12, 32, 42) aufweist.thermometer with a replaceable measuring insert, in a protective tube closed on one side housed changeable with a process flange, wherein the closed end of the protective tube up to the process flange in one container submerged, in which the medium is, its temperature is to be determined, and its open end at least indirectly a connection housing guided is, in which at least terminals for connecting the measuring insert arranged with a remote measurement processing, characterized characterized in that the transition from the open end of the protective tube (10) to the connection housing (30) a clearance fit with a cylindrical mating surface between the gauge insert (20) and a at least partially surrounding the fitting sleeve (12, 32, 42).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermometer mit einem auswechselbaren Messeinsatz zur Messung von Prozesstemperaturen von flüssigen oder gasförmigen Medien in Gefäßen verfahrenstechnischer Anlagen.The The invention relates to a thermometer with a replaceable measuring insert for measuring process temperatures of liquid or gaseous media in vessels procedural Attachments.

Derartige Thermometeranordnungen sind seit langem bekannt und beispielsweise in der EP 0291 571 A1 beschrieben. Ein solches Thermometer besteht im wesentlichen aus einem Messeinsatz, der in einem einseitig geschlossenen Schutzrohr mit einem Prozessflansch untergebracht ist, wobei das geschlossene Ende des Schutzrohres bis zum Prozessflansch in einen Behälter eingetaucht ist, in dem sich das Medium befindet, dessen Temperatur zu bestimmen ist. Das offene Ende des Schutzrohres ist in ein Anschlussgehäuse geführt, in dem zumindest Anschlussklemmen zum Verbinden des Messeinsatzes mit einer entfernten Messwertverarbeitung über eine Kommunikationsleitung angeordnet sind. Darüber hinaus kann in dem Anschlussgehäuse eine elektrische Schaltung zur Messwertvorverarbeitung angeordnet sein kann.Such thermometer arrangements have long been known and, for example in the EP 0291 571 A1 described. Such a thermometer consists essentially of a measuring insert, which is housed in a closed-end protection tube with a process flange, wherein the closed end of the protective tube is immersed up to the process flange in a container in which the medium is located, the temperature to be determined. The open end of the protective tube is guided into a connection housing in which at least connection terminals for connecting the measuring insert to a remote measured value processing are arranged via a communication line. In addition, an electrical circuit for measured value preprocessing can be arranged in the connection housing.

Die wesentlichen Komponenten der Thermometeranordnung sind zur Gewährleistung der Austauschbarkeit standardisiert, so die Anschlußköpfe in DIN 43729 und die Schutzrohre in DIN 43772. Darüber hinaus sind Thermometer mit auswechselbarem Messeinsatz in DIN 43770 und DIN 43771 sowie gerade Thermoelemente in DIN 43733 genormt.The essential components of the thermometer assembly are to ensure the interchangeability standardized, so the connection heads in DIN 43729 and the protective tubes in DIN 43772. In addition, thermometers with exchangeable measuring insert in DIN 43770 and DIN 43771 as well straight thermocouples standardized in DIN 43733.

Das Schutzrohr besteht aus einem abrasions- und/oder korrosionsbeständigen Material und schützt den Messeinsatz vor dem Angriff aggressiver Medien. Für hohe Belastungen werden vorzugsweise Schutzrohre verwendet, die aus Vollmaterial gebohrt und in ihren Außenkonturen bearbeitet sind. Dies hat den Vorteil, dass Masse, Form und Wanddicken optimal an die betriebstechnischen Beanspruchungen, wie Druck und Strömung, und die messtechnischen Anforderungen, wie Ansprechzeit, anpassbar sind. So hergestellte Schutzrohre sind jedoch aufwendig in der Herstellung und demgemäß teuer. Aus diesem Grund werden gebohrte Schutzrohre nur für den medienberührten Bereich des Temperaturfühlers eingesetzt. Außerhalb des Medien-Bereichs werden Thermometer, soweit erforderlich, mit sogenannten Halsrohren verlängert.The Protective tube consists of an abrasion and / or corrosion resistant material and protects the measuring insert against the attack of aggressive media. For high loads are preferably used protective tubes, made of solid material drilled and in their outer contours are processed. This has the advantage that mass, shape and wall thicknesses optimally to the operational demands, like pressure and Flow, and the metrological requirements, such as response time, customizable are. Protective tubes produced in this way, however, are expensive to produce and accordingly expensive. For this reason, drilled thermowells are only for the wetted area of the temperature sensor used. Outside of the media area become thermometers, as far as necessary, with so-called neck pipes extended.

Die Schutzrohre unterliegen je nach Anwendungsbereich bestimmten gesetzlichen Anforderungen. Als drucktragende Teile müssen beispielsweise Werkstoff, Konstruktion, Berechnung, Fertigung und Prüfung den Anforderungen der Druckbehälter- oder Dampfkesselverordnung entsprechen. International weit verbreitet sind auch die entsprechenden Regeln und Vorschriften der länderspezifischen Codes, beispielsweise ASME-Codes. In explosionsgefährdeten Bereichen wird durch Schutzrohre die Trennung von Zonen unterschiedlicher Gefährdungshäufigkeiten bewirkt.The Thermowells are subject to certain legal requirements, depending on the field of application Conditions. As pressure-bearing parts, for example, material, Design, calculation, manufacturing and testing the requirements of Pressure vessel- or steam boiler regulation. Internationally widespread are also the corresponding rules and regulations of the country-specific Codes, such as ASME codes. In potentially explosive areas is made by protective tubes the separation of zones different Hazard frequencies causes.

Elektrische Geräte innerhalb explosionsgefährdeter Bereiche und zugehörige Betriebsmittel außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche müssen konform zur EU-Richtlinie 94/9/EG sein. Durch eine von den EU-Mitgliedsstaaten benannte Stelle wird die Einhaltung der einschlägigen Normen überprüft sowie erforderliche Prüfungen durchgeführt. Die Bescheinigung der Konformität erfolgt mit einer EG-Baumusterprüfbescheinigung oder für einfache elektrische Betriebsmittel, dazu gehören beispielsweise Thermoelemente, gemäß EN 50020 Punkt 5.4 per Herstellerkonformitätserklärung. Außerdem müssen die Hersteller die Produktion dieser Geräte einem regelmäßigen Überwachungsaudit durch eine benannte Stelle unterziehen.electrical equipment within potentially explosive atmospheres Areas and related Resources outside explosive Areas must be compliant to the EU Directive 94/9 / EC. By a body designated by the EU Member States will comply with the relevant Standards checked as well required tests carried out. The certificate of conformity carried out with an EC type examination certificate or for simple electrical equipment, including, for example, thermocouples, according to EN 50020 Point 5.4 per manufacturer's declaration of conformity. In addition, the manufacturers need the production of these devices a regular surveillance audit undergo a notified body.

Die bestimmungsgemäße Verwendung der Geräte und der zugehörigen Betriebsmittel sind Grundvoraussetzungen für die Explosionssicherheit. Dazu sind neben den speziellen Anforderungen für die Projektierung, Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen die Informationen des Herstellers, dazu gehören beispielsweise EG-Baumusterprüfbescheinigung, Kennzeichnungen am Gerät sowie die zugehörige Betriebsanleitung, zu beachten.The Intended Use the devices and the associated Equipment is a prerequisite for explosion safety. To are in addition to the special requirements for the configuration, selection and installation of electrical equipment in potentially explosive atmospheres Areas of information from the manufacturer, including, for example EC-type examination certificate, markings on the device and the associated operating instructions, to be observed.

Die Konstruktion eines Temperaturfühlers für Anwendungen im explosionsgeschützten Bereich weist Maßnahmen zur Vermeidung von Explosionen auf. Hierzu zählen insbesonder die eigensichere Auslegung der Stromkreise und/oder druckfeste Kapselung der Messumformer im Anschlusskopf.The Construction of a temperature sensor for applications in the explosion-proof Area has action to avoid explosions. These include, in particular, the intrinsically safe design the circuits and / or flameproof enclosure of the transmitter in Connection head.

Da die bekannten Ausführungen industrieller Temperaturfühler das Eintreten eines explosiven Gasgemisches in das Innere des Schutzrohres nicht ausschließen können, muß ihr Temperatur-Einsatzbereich auf die Temperaturklasse des sich möglicherweise in der Umgebung und damit auch im Inneren des Schutzrohres und/oder im Prozeß befindlichen Gasgemisches begrenzt werden. Entsprechende Angaben auf den Typschildern machen dies durch die von der Temperaturklasse T1...T6 abhängige maximale Mediumstemperatur Tmed deutlich. Die Temperaturklasse gibt hierbei die maximal zulässige Oberflächentemperatur an, bei der unter Berücksichtigung von Sicherheitszuschlägen noch davon ausgegangen werden kann, dass es nicht zu einer Zündung des Gases kommt. Wenn die Temperaturklasse des Mediums und die Temperaturklasse der Umgebung identisch sind, stellt dieser Sachverhalt nahezu keinerlei Einschränkung dar, da es physikalisch bedingt nicht sinnvoll ist Messtemperaturen oberhalb der Temperaturklasse des Mediums anzustreben.There the known versions industrial temperature sensor the entry of an explosive gas mixture into the interior of the protective tube do not exclude can, you have to Temperature range of application to the temperature class of possibly in the environment and thus also inside the protective tube and / or in-process gas mixture be limited. Make corresponding specifications on the nameplates this by the maximum dependent on the temperature class T1 ... T6 Medium temperature Tmed significantly. The temperature class is here the maximum allowable surface temperature at, taking into account safety margins It can still be assumed that there is no ignition of the Gas comes. If the temperature class of the medium and the temperature class are identical to the environment, this situation is almost nonexistent restriction because it is not physically sensible to measure temperatures to aim for above the temperature class of the medium.

Wenn jedoch die Temperaturklasse des Mediums im Prinzip eine höhere Messtemperatur zulassen würde als es sich aus der Temperaturklasse der Umgebung ergäbe, weil beispielsweise im Prozess ein Gasgemisch mit höherer Zündtemperatur oder gar kein explosives Gas vorhanden sind und/oder weil das Innere des Schutzrohres durch Eigenerwärmung des Sensors auf einer höhere Temperatur gebracht wird, dann kommt es durch den vorstehend dargestellten Sachverhalt zu einer unerwünschten Einschränkung des theoretisch (physikalisch) möglichen Messbereiches.If However, the temperature class of the medium in principle a higher measurement temperature would allow as it would result from the temperature class of the environment, because For example, in the process a gas mixture with higher ignition temperature or no explosive gas are present and / or because the inside of the protective tube by self-heating the sensor on a higher Temperature is brought, then it comes through the above Facts leading to an undesirable restriction of the theoretically (physically) possible Measuring range.

Trotz weitgehender Resistenz sind Beschädigungen an dem Schutzrohr nicht auszuschließen. In Folge einer solchen Beschädigung dringt das Medium durch das Innere des Schutzrohres in Anschlussgehäuse vor und greift die Bauelemente der elektronischen Schaltung, des Messeinsatzes und die Isolation der Kommunikationsleitung an.In spite of extensive resistance is damage to the protective tube not be ruled out. In Result of such damage Penetrates the medium through the inside of the protective tube in connection housing and attacks the components of the electronic circuit, the measuring insert and the isolation of the communication line.

Aus dem Gebrauchsmuster DE 91 08 581 U1 ist bekannt, zur Abdichtung des Inneren des Thermometers gegen die Außenwelt eine elektrische Messdurchführung vorgesehen ist, die aus einem Durchführungskörper mit einem integrierten Kragen aus Fluorkohlenstoffharz besteht. Der Kragen ist zwischen Flansche des Messrohres und des Anschlussgehäuses angeordnet. Dabei dichtet der Kragen das Innere des Messrohres gegen das Anschlussgehäuse und die Außenwelt ab. Der vielteilige Aufbau ist jedoch sehr aufwendig und erschwert die Auswechselung des Messeinsatzes.From the utility model DE 91 08 581 U1 It is known, for sealing the interior of the thermometer against the outside world, an electrical measuring feedthrough is provided, which consists of a passage body with an integrated collar of fluorocarbon resin. The collar is arranged between flanges of the measuring tube and the connection housing. The collar seals the interior of the measuring tube against the connection housing and the outside world. However, the multi-part construction is very complicated and makes the replacement of the measuring insert difficult.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die bekannte Thermometeranordnung Mittel anzugeben, die geeignet sind, den physikalisch möglichen Messbereich bei beliebiger Austauschbarkeit des Meßeinsatzes auszunutzen.Of the Invention is therefore the object of the known thermometer arrangement means which are suitable, the physically possible range at any Interchangeability of the measuring insert exploit.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.According to the invention this Task solved by the means of the protection claim 1. advantageous Embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einem Thermometer im wesentlichen bestehend aus einem Messeinsatz, der in einem einseitig geschlossenen Schutzrohr mit einem Prozessflansch wechselbar untergebracht ist, wobei das geschlossene Ende des Schutzrohres bis zum Prozessflansch in einen Behälter eingetaucht ist, in dem sich das Medium befindet, dessen Temperatur zu bestimmen ist, und dessen offenes Ende zumindest mittelbar an ein Anschlussgehäuse geführt ist, in dem zumindest Anschlussklemmen zum Verbinden des Messeinsatzes mit einer entfernten Messwertverarbeitung angeordnet sind.The The invention is based essentially on a thermometer from a measuring insert, in a protective tube closed on one side housed changeable with a process flange, wherein the closed end of the protective tube up to the process flange in one container submerged, in which the medium is, its temperature is to be determined, and its open end at least indirectly a connection housing guided is, in which at least terminals for connecting the measuring insert arranged with a remote measurement processing.

Erfindungsgemäß weist der Übergang von dem offenen Ende des Schutzrohres zum Anschlussgehäuse eine Spielpassung mit einer zylindrischen Passfläche zwischen dem Messeinsatz und einer diesen zumindest partiell umgebenden Passhülse auf.According to the invention the transition from the open end of the protective tube to the terminal housing a Clearance fit with a cylindrical mating surface between the gauge insert and a at least partially surrounding the fitting sleeve.

Bei eingefügtem Messeinsatz während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Thermometers bildet die Spielpassung mit der zylindrischen Passfläche einen länglichen Ringspalt, der den Gasaustausch zwischen den Volumina beidseitig der Spielpassung erlaubt, jedoch den Flammendurchtritt verhindert.at Pasted Measuring insert during of intended use of the thermometer forms the clearance with the cylindrical mating surface elongated Annular gap, the gas exchange between the volumes on both sides the clearance allows, but prevents the passage of flame.

Soweit durch den Ringspalt eintretende explosionsfähige Atmosphäre an der heißen Oberfläche des Messeinsatzes gezündet wird, bleibt die Wirkung der Zündung örtlich auf das Innere des Schutzrohr begrenzt.So far through the annular gap entering explosive atmosphere at the be called surface ignited by the measuring insert is, the effect of the ignition remains locally the inside of the protective tube is limited.

Soweit es in Folge einer Beschädigung des Schutzrohres in dessen Inneren zur Bildung eines explosionsfähigen Gemisches aus dem Medium in dem Prozessgefäß und der Atmosphäre in dem Schutzrohr kommt, das an der heißen Oberfläche des Messeinsatzes gezündet wird, bleibt die Wirkung der Zündung örtlich auch in diesem Fall auf das Innere des Schutzrohr begrenzt.So far it as a result of damage the protective tube in its interior to form an explosive mixture from the medium in the process vessel and the the atmosphere comes in the protective tube which is ignited on the hot surface of the measuring insert, The effect of ignition remains local, too in this case limited to the inside of the protective tube.

Der Verlauf den Temperaturgradienten entlang eines Schutzrohres fällt von der Mediums-Temperatur TMed an der Spitze bis zur Temperatur TP am Prozessanschluss kontinuierlich ab. Die Außenseite des Prozessanschlusses ist dem den Prozess umgebenden Medium zugewandt. Diese Oberflächentemperatur TP muß also als mögliche Zündquelle angesehen werden. Nach Maßgabe der Erfindung wird die oberhalb dieser Temperatur TP liegenden Oberflächen innerhalb des Schutzrohres von den kälteren, unter TP liegenden Bereichen des Schutzrohres abgeschottet, so dass von einer möglichen Explosion an den heißeren Bereichen innerhalb des Schutzrohres kein Gefährdung ausgeht. Da bei einer derartigen Konstruktion von dem zwischen den Temperaturen TP Und TMed, die gegebenenfalls durch Eigenerwärmung des Sensors zusätzlich erhöht wird, liegendem Temperaturbereich nun keine Gefahr mehr ausgeht, ist nur noch die niedrigere Temperatur TP für die Temperaturklasse bestimmend. Bei gleicher Temperaturklasse und gleicher Temperatur TP sind also deutlich höhere Messtemperaturen TMed zulässig.The course of the temperature gradient along a protective tube drops continuously from the medium temperature T Med at the tip to the temperature T P at the process connection. The outside of the process connection faces the medium surrounding the process. This surface temperature T P must therefore be regarded as a possible ignition source. According to the invention, the surfaces lying above this temperature T P are sealed off within the protective tube from the colder regions of the protective tube situated below T P , so that there is no danger from a possible explosion at the hotter regions within the protective tube. Since, in such a construction, the temperature range lying between the temperatures T P and T Med , which is possibly additionally increased by the self-heating of the sensor, no longer poses any danger, only the lower temperature T p for the temperature class is decisive. For the same temperature class and the same temperature T P , significantly higher measurement temperatures T Med are therefore permissible.

Während das bekannte Thermometer durch den Zusammenhang TKMed > TMed = (TKU – TEW)mit

TKMed:
Temperaturklasse Medium
TMed:
Mediums-Temperatur
TKU:
Temperaturklasse Umgebung
TEW:
Temperatur der Eigenerwärmung
beschrieben ist, gilt für das erfindungsgemäß ausgeführte Thermometer bei gleichen Symbolen TKMed = TMed > (TKU – TEW) While the well-known thermometer by the context TK med > T med = (TK U - T EW ) With
TK Med :
Temperature class medium
T med :
Medium temperature
TK U :
Temperature class environment
T EW :
Temperature of self-heating
is described, applies to the inventively designed thermometer with the same symbols TK med = T med > (TK U - T EW )

Der Einsatzbereich des Thermometers ist damit unabhängig von der Eigenerwärmung.Of the Range of application of the thermometer is thus independent of the self-heating.

Vorteilhafterweise wird dabei der Einschluß des Gasvolumens innerhalb des Schutzrohres bei gleichzeitiger einfacher Auswechselbarkeit des Messeinsatzes erreicht.advantageously, is the inclusion of the Gas volume within the protective tube at the same time easier Interchangeability of the measuring insert achieved.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das offene Ende des Schutzrohres als Passhülse ausgebildet. Vorteilhafterweise ist das Volumen um den eigenerwärmten Sensor von einem einstückigen Bauteil umschlossen, so dass weitere Fügestellen außer Betracht bleiben.To Another feature of the invention is the open end of the protective tube designed as a fitting sleeve. Advantageously, the volume is around the self-heated sensor from a one-piece component enclosed, leaving out further joints stay.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Passhülse in das offene Ende des Schutzrohres eingefügt. Vorteilhafterweise sind auf diese Weise bereits installierte Fühler ohne Prozessunterbrechung erfindungsgemäß zu ertüchtigen.To Another feature of the invention is the fitting sleeve in the open end of the protective tube inserted. Advantageously in this way already installed sensor without process interruption according to the invention.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Anschlussgehäuse eine Öffnung zum Durchtritt des auswechselbaren Messeinsatzes auf, die als Passhülse ausgebildet ist. Vorteilhafterweise sind bereits installierte Fühler durch Austausch des Anschlussgehäuses ohne Prozessunterbrechung erfindungsgemäß zu ertüchtigen.To According to a further feature of the invention, the connection housing has an opening for passage of the exchangeable measuring insert, which is designed as a fitting sleeve is. Advantageously, already installed sensors are through Replacement of the connection housing to be inventively invented without interrupting the process.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Anschlussgehäuse eine Öffnung zum Durchtritt des auswechselbaren Messeinsatzes auf, in die die Passhülse eingefügt ist. Damit sind bestehende Anschlussgehäuse bereits installierter Fühler auf einfache Weise ohne Austausch des Anschlussgehäuses und ohne Prozessunterbrechung erfindungsgemäß zu ertüchtigen.To According to a further feature of the invention, the connection housing has an opening for passage of the exchangeable measuring insert into which the adapter sleeve is inserted. This makes existing connection housings of already installed sensors simple Way without replacement of the connection housing and without process interruption according to the invention.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Anschlussgehäuse unter Zwischenschaltung eines Halsrohres mit dem offenen Ende des Schutzrohres verbunden und das Halsrohr zumindest partiell als Passhülse ausgebildet. Halsrohre dienen der Verlängerung von Schutzrohren außerhalb des medienführenden Behälters. Diese Halsrohre sind besonders geeignet zur nachtraglichen erfindungsgemäßen Ertüchtigung bereits installierter Fühler. Dabei wird das vorhandene Halsrohr auf einfache Weise durch ein zumindest partiell als Passhülse ausgebildetes Halsrohr ersetzt.To Another feature of the invention is the connection housing below Interposition of a neck tube with the open end of the protective tube connected and the neck tube at least partially formed as a fitting sleeve. Neck tubes are used for extension from protective pipes outside of the media leader Container. These neck pipes are particularly suitable for subsequent inventive work already installed sensor. The existing neck tube is easily by a at least partially as a fitting sleeve replaced trained neck tube.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Anschlussgehäuse unter Zwischenschaltung eines Halsrohres mit dem offenen Ende des Schutzrohres verbunden und die Passhülse in das Halsrohr eingefügt. Hierbei wird das vorhandene Halsrohr durch einfügen der Passhülse ergänzt und auf diese Weise ein bereits installierter Fühler nachtraglich erfindungsgemäß ertüchtigt. Vorteilhafterweise sind hierbei jegliche Änderungen am Schutzrohr verzichtbar.To Another feature of the invention is the connection housing below Interposition of a neck tube with the open end of the protective tube connected and the fitting sleeve inserted into the neck tube. Here, the existing neck tube is complemented by inserting the adapter sleeve and in this way, an already installed sensor nachertlich inventively ertüchtigt invention. Advantageously, any changes to the protective tube are dispensable.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen dem Prozessflansch und der Passhülse eine Spülvorrichtung vorgesehen. Zum Auswechseln des Messeinsatzes wird mit dieser Spülvorrichtung das Volumen zwischen der Passhülse und dem geschlossenen Ende des Schutzrohres dem Beginn der Entnahme des Messeinsatzes vorauseilend und dann kontinuierlich bis zum vollständigen Einbau des neuen Messeinsatzes mit einem nicht-eplosiven Gas gespült. Somit wird das Eindringen von explosivem Gas aus der Umgebung sicher verhindert. Vorteilhafterweise wird dadurch ein Tausch des Messeinsatzes auch unter Ex-Bedingunen möglich.To Another feature of the invention is between the process flange and the fitting sleeve one flushing intended. To replace the measuring insert is with this flushing the Volume between the fitting sleeve and the closed end of the protective tube to the beginning of the removal leading the measuring insert ahead and then continuously until complete installation of the new measuring insert flushed with a non-eplosive gas. Consequently the penetration of explosive gas from the environment is reliably prevented. Advantageously, this is an exchange of the measuring insert also possible under ex conditions.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:Further Details and advantages of the invention will be described below of exemplary embodiments explained in more detail. The necessary drawings show:

1 eine teilweise geschnittene Prinzipdarstellung einer Thermometeranordnung mit einer Passhülse am Schutzrohr 1 a partially sectioned schematic representation of a thermometer assembly with a fitting sleeve on the protective tube

2 eine teilweise geschnittene Prinzipdarstellung einer Thermometeranordnung mit einer Passhülse am Anschlussgehäuse 2 a partially sectioned schematic representation of a thermometer assembly with a fitting sleeve on the connection housing

3 eine teilweise geschnittene Prinzipdarstellung einer Thermometeranordnung mit einer Passhülse am Halsrohr 3 a partially sectioned schematic representation of a thermometer assembly with a fitting sleeve on the neck tube

In der 1 ist eine Thermometeranordnung zur Messung von Prozesstemperaturen von flüssigen oder gasförmigen Medien in Gefäßen von verfahrenstechnischen Anlagen in teilweise geschnittener Darstellung gezeigt. Die Thermometeranordnung weist ein Schutzrohr 10 auf, in dem ein Messeinsatz 20 mit einem Temperatursensor 21 untergebracht ist. Das Schutzrohr 10 ist am sensorseitigen Ende geschlossen und weist einen Prozessflansch 11 auf, bis zu dem das geschlossene Ende des Schutzrohres 10 in ein nicht dargestelltes Gefäß einer verfahrenstechnischen Anlagen eintaucht. Das offenen Ende des Schutzrohres 10 ist mit einem Anschlussgehäuse 30 verbunden.In the 1 a thermometer arrangement for measuring process temperatures of liquid or gaseous media in vessels of process plants in a partially sectioned view is shown. The thermometer assembly has a protective tube 10 in which a measuring insert 20 with a temperature sensor 21 is housed. The protective tube 10 is closed at the sensor end and has a process flange 11 up to which the closed end of the protective tube 10 immersed in an unrepresented vessel of a process engineering plants. The open end of the protective tube 10 is with a connection housing 30 connected.

Der Übergang von dem offenen Ende des Schutzrohres 10 zum Anschlussgehäuse 30 weist eine Spielpassung mit einer zylindrischen Passfläche zwischen dem Messeinsatz 20 und einer diesen zumindest partiell umgebenden Passhülse 12 auf.The transition from the open end of the protective tube 10 to the connection housing 30 has a clearance fit with a cylindrical mating surface between the measuring insert 20 and a at least partially surrounding the fitting sleeve 12 on.

In einer ersten Ausführungsform gemäß der Darstellung rechts der strichpunktierten Linie in 1 ist das offene Ende des Schutzrohres 10 als Passhülse 12 ausgebildet. Die Passhülse 12 ist also integraler Bestandteil des Schutzrohres 10.In a first embodiment, as shown to the right of the dotted line in 1 is the open end of the protective tube 10 as a fitting sleeve 12 educated. The fitting sleeve 12 is therefore an integral part of the protective tube 10 ,

In einer zweiten Ausführungsform gemäß der Darstellung links der strichpunktierten Linie in 1 ist die Passhülse 12 als separates Bauteil in das offene Ende des Schutzrohres 10 eingefügt.In a second embodiment, as shown on the left of the dotted line in 1 is the fitting sleeve 12 as a separate component in the open end of the protective tube 10 inserted.

Darüber hinaus ist zwischen dem Prozessflansch 11 und der Passhülse 12 eine Spülvorrichtung 50 vorgesehen, deren Spülausgang mit dem Inneren des Schutzrohres 10 in Fließverbindung steht.In addition, between the process flange 11 and the fitting sleeve 12 a flushing device 50 provided, whose flushing outlet with the interior of the protective tube 10 in fluid communication.

Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel ist in 2 eine teilweise geschnittene Prinzipdarstellung einer Thermometeranordnung gezeigt, bei der das Anschlussgehäuse 30 eine Öffnung zum Durchtritt des auswechselbaren Messeinsatzes 20 aufweist, die die Passhülse 32 aufnimmt.Using like reference numerals for like means is in 2 a partially sectioned schematic representation of a thermometer shown, in which the connection housing 30 an opening for the passage of the interchangeable measuring insert 20 which has the fitting sleeve 32 receives.

In einer dritten Ausführungsform der gemäß der Darstellung links der strichpunktierten Linie in 2 ist die Öffnung im Anschlussgehäuse 30 als Passhülse 32 ausgebildet. Die Passhülse 12 ist also integraler Bestandteil des Anschlussgehäuses 30.In a third embodiment of the left of the dotted line in FIG 2 is the opening in the connection housing 30 as a fitting sleeve 32 educated. The fitting sleeve 12 is therefore an integral part of the connection housing 30 ,

In einer vierten Ausführungsform der gemäß der Darstellung rechts der strichpunktierten Linie in 2 ist die Passhülse 32 als separates Bauteil in die Öffnung im Anschlussgehäuse 30 eingefügt.In a fourth embodiment of the right-hand of the dotted line in FIG 2 is the fitting sleeve 32 as a separate component in the opening in the connection housing 30 inserted.

Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel ist in 3 eine teilweise geschnittene Prinzipdarstellung einer Thermometeranordnung gezeigt, bei der zwischen das Anschlussgehäuse 30 und das Schutzrohr 10 ein Halsrohr 40 eingefügt ist, das die Passhülse 42 aufnimmt. Das Halsrohr 40 ist einerseits mit dem offenen Ende des Schutzrohres 10 und andererseits mit der Öffnung im Anschlussgehäuse 30 verbunden.Using like reference numerals for like means is in 3 a partially sectioned schematic representation of a thermometer shown in the arrangement between the terminal housing 30 and the protective tube 10 a neck tube 40 is inserted, which is the fitting sleeve 42 receives. The neck tube 40 is on the one hand with the open end of the protective tube 10 and on the other hand with the opening in the connection housing 30 connected.

In einer fünften Ausführungsform der gemäß der Darstellung rechts der strichpunktierten Linie in 3 ist das eingefügte Halsrohr 40 zumindest partiell als Passhülse 42 ausgebildet. Die Passhülse 42 ist also integraler Bestandteil des Schutzrohres 10.In a fifth embodiment of the right-hand of the dotted line in FIG 3 is the inserted neck tube 40 at least partially as a fitting sleeve 42 educated. The fitting sleeve 42 is therefore an integral part of the protective tube 10 ,

Schließlich ist in einer sechsten Ausführungsform der gemäß der Darstellung links der strichpunktierten Linie in 3 die Passhülse 42 als separates Bauteil in das Halsrohr 40 eingefügt.Finally, in a sixth embodiment of the left of the dashed line in FIG 3 the fitting sleeve 42 as a separate component in the neck tube 40 inserted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die als separates Bauteil eingefügten Passhülsen 12, 32 und 42 stoffschlüssig mit dem jeweils aufnehmenden Maschinenteil, Schutzrohr 10, Anschlussgehäuse 30 oder Halsrohr 40, verbunden sind. Insbesondere ist vorgesehen, die vorstehend genannten Bauteile miteinander zu verschweißen.In a further embodiment of the invention, it is provided that the inserted as a separate component dowel sleeves 12 . 32 and 42 cohesively with the respective receiving machine part, protective tube 10 , Connection housing 30 or neck tube 40 , are connected. In particular, it is provided to weld the abovementioned components to one another.

In alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die als separates Bauteil eingefügten Passhülsen 12, 32 und 42 formschlüssig mit dem jeweils aufnehmenden Maschinenteil, Schutzrohr 10, Anschlussgehäuse 30 oder Halsrohr 40, verbunden sind. Insbesondere ist vorgesehen, die vorstehend genannten Bauteile miteinander zu verschrauben.In an alternative embodiment of the invention it is provided that the inserted as a separate component dowel sleeves 12 . 32 and 42 positive fit with the respective receiving machine part, protective tube 10 , Connection housing 30 or neck tube 40 , are connected. In particular, it is provided to screw the abovementioned components together.

Allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemein, dass das Verhältnis der Spaltweite zur Spaltlänge der Spielpassung und das Verhältnis der Spaltweite zum eingeschlossenen Volumen zwischen der Spielpassung an den Passhülsen 12, 32 und 42 und dem geschlossenen Ende des Schutzrohres 10 jeweils vorgegebene Grenzwerte nicht überschreiten.All the embodiments described above have in common that the ratio of the gap width to the gap length of the clearance and the ratio of the gap width to the enclosed volume between the clearance on the dowel sleeves 12 . 32 and 42 and the closed end of the protective tube 10 do not exceed specified limits.

Ferner ist allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemein, dass zum Auswechseln des Messeinsatzes 20 dass das Volumen zwischen der Passhülse 12, 32 und 42 und dem geschlossenen Ende des Schutzrohres 10 dem Beginn der Entnahme des Messeinsatzes 20 vorauseilend und dann kontinuierlich bis zum vollständigen Einbau des neuen Messeinsatzes 20 mit einem nicht-explosiven Gas gespült wird.Furthermore, all the embodiments described above have in common that for replacing the measuring insert 20 that the volume between the fitting sleeve 12 . 32 and 42 and the closed end of the protective tube 10 the beginning of the removal of the measuring insert 20 leading and then continuously until complete installation of the new measuring insert 20 is flushed with a non-explosive gas.

1010
Schutzrohrthermowell
1111
ProzessflanschProcess flange
12, 32, 4212 32, 42
Passhülsefitting sleeve
2020
MesseinsatzFeeler
2121
Temperatursensortemperature sensor
3030
Anschlussgehäuseconnection housing
4040
Halsrohrneck tube
5050
Spülvorrichtungflushing

Claims (11)

Thermometer mit einem auswechselbaren Messeinsatz, der in einem einseitig geschlossenen Schutzrohr mit einem Prozessflansch wechselbar untergebracht ist, wobei das geschlossene Ende des Schutzrohres bis zum Prozessflansch in einen Behälter eingetaucht ist, in dem sich das Medium befindet, dessen Temperatur zu bestimmen ist, und dessen offenes Ende zumindest mittelbar an ein Anschlussgehäuse geführt ist, in dem zumindest Anschlussklemmen zum Verbinden des Messeinsatzes mit einer entfernten Messwertverarbeitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem offenen Ende des Schutzrohres (10) zum Anschlussgehäuse (30) eine Spielpassung mit einer zylindrischen Passfläche zwischen dem Messeinsatz (20) und einer diesen zumindest partiell umgebenden Passhülse (12, 32, 42) aufweist.Thermometer with an exchangeable measuring insert, which is accommodated interchangeably in a protective tube closed on one side with a process flange, wherein the closed end of the protective tube is immersed up to the process flange in a container in which the medium whose temperature is to be determined and the open End is guided at least indirectly to a terminal housing in which at least terminals are arranged for connecting the measuring insert with a remote measured value processing, characterized in that the transition from the open end of the protective tube ( 10 ) to the connection housing ( 30 ) a clearance fit with a cylindrical mating surface between the measuring insert ( 20 ) and a at least partially surrounding the fitting sleeve ( 12 . 32 . 42 ) having. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende des Schutzrohres (10) als Passhülse (12) ausgebildet ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the open end of the protective tube ( 10 ) as a fitting sleeve ( 12 ) is trained. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Passhülse (12) in das offene Ende des Schutzrohres (10) eingefügt ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the fitting sleeve ( 12 ) in the open end of the protective tube ( 10 ) is inserted. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (30) eine Öffnung zum Durchtritt des auswechselbaren Messeinsatzes (20) aufweist, die als Passhülse (32) ausgebildet ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the connection housing ( 30 ) an opening for the passage of the interchangeable measuring insert ( 20 ), which as a fitting sleeve ( 32 ) is trained. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (30) eine Öffnung zum Durchtritt des auswechselbaren Messeinsatzes (20) aufweist, in die die Passhülse (32) eingefügt ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the connection housing ( 30 ) an opening for the passage of the interchangeable measuring insert ( 20 ), in which the fitting sleeve ( 32 ) is inserted. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (30) unter Zwischenschaltung eines Halsrohres (40) mit dem offenen Ende des Schutzrohres (10) verbunden ist und das Halsrohr (40) zumindest partiell als Passhülse (42) ausgebildet ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the connection housing ( 30 ) with the interposition of a neck tube ( 40 ) with the open end of the protective tube ( 10 ) and the neck tube ( 40 ) at least partially as a fitting sleeve ( 42 ) is trained. Thermometer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (30) unter Zwischenschaltung eines Halsrohres (40) mit dem offenen Ende des Schutzrohres (10) verbunden ist und die Passhülse (42) in das Halsrohr (40) eingefügt ist.Thermometer according to claim 1, characterized in that the connection housing ( 30 ) with the interposition of a neck tube ( 40 ) with the open end of the protective tube ( 10 ) and the fitting sleeve ( 42 ) in the neck tube ( 40 ) is inserted. Thermometer nach einem der Ansprüche 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Halsrohr (40) stoffschlüssig mit dem Schutzrohr (10) verbunden ist.Thermometer according to one of claims 6 and 7, characterized in that the neck tube ( 40 ) cohesively with the protective tube ( 10 ) connected is. Thermometer nach einem der Ansprüche 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Halsrohr (40) formschlüssig mit dem Schutzrohr (10) verbunden ist.Thermometer according to one of claims 6 and 7, characterized in that the neck tube ( 40 ) positively with the protective tube ( 10 ) connected is. Thermometer nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Spaltweite zur Spaltlänge der Spielpassung und das Verhältnis der Spaltweite zum eingeschlossenen Volumen zwischen der Spielpassung und dem geschlossenen Ende des Schutzrohres (10) jeweils vorgegebene Grenzwerte nicht überschreiten.Thermometer according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the gap width to the gap length of the clearance and the ratio of the gap width to the enclosed volume between the clearance and the closed end of the protective tube ( 10 ) do not exceed specified limits. Thermometer nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Prozessflansch (11) und der Passhülse (12, 32, 42) eine Spülvorrichtung (50) vorgesehen ist.Thermometer according to one of the preceding claims, characterized in that between the process flange ( 11 ) and the fitting sleeve ( 12 . 32 . 42 ) a flushing device ( 50 ) is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8398305B2 (en) 2007-08-03 2013-03-19 Abb Ag Thermometer having an exchangeable measurement insert, and method for replacing the latter

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