DE202009012292U1 - Temperature sensor with test channel - Google Patents
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Abstract
Einbautemperaturfühler (1) für gasförmige und flüssige Medien mit einem Prozessanschluss (5) zum Einbau in Rohrleitungen oder Behälter, einem Anschlusskopf (3) zur Aufnahme von elektrischen Anschlusselementen, zumindest einem Temperatursensor (8), einem Schutzrohr (2) sowie einem Prüfkanal zur zeitweiligen Aufnahme eines Kontrolltemperatursensors, wobei in dem Schutzrohr (2) zumindest ein Kanalrohr (6) angeordnet ist, welches den Prüfkanal bildet, wobei am Schutzrohr (2) der Prozessanschluss (5) angeordnet ist und wobei an einem unteren Ende des Schutzrohrs (2) ein Boden (2.2) gasdicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalrohr (6) exzentrisch im Schutzrohr (2) angeordnet und mit einer Wandstärke von maximal 0,2 mm ausgebildet ist, dass eine Seitenwand (6.1) des Kanalrohrs (6) mit einer Seitenwand (2.1) des Schutzrohrs (2) und/oder ein Boden (6.2) des Kanalrohrs (6) mit dem Boden (2.2) des Schutzrohrs (2) zumindest bereichsweise thermisch gekoppelt sind/ist, wobei der Boden (2.2) des Schutzrohrs (2) den Boden (6.2) des Kanalrohrs (6) bildet und dass das...Built-in temperature sensor (1) for gaseous and liquid media with a process connection (5) for installation in pipes or containers, a connection head (3) for receiving electrical connection elements, at least one temperature sensor (8), a protective tube (2) and a test channel for temporary Receiving a control temperature sensor, wherein in the protective tube (2) at least one sewer pipe (6) is arranged, which forms the test channel, wherein the protective tube (2) of the process connection (5) is arranged and wherein at a lower end of the protective tube (2) Bottom (2.2) is arranged gas-tight, characterized in that the sewer pipe (6) arranged eccentrically in the protective tube (2) and is formed with a wall thickness of not more than 0.2 mm that a side wall (6.1) of the sewer pipe (6) with a Side wall (2.1) of the protective tube (2) and / or a bottom (6.2) of the sewer pipe (6) to the bottom (2.2) of the protective tube (2) are thermally coupled at least partially thermally, wob ei the bottom (2.2) of the protective tube (2) forms the bottom (6.2) of the sewer pipe (6) and that the ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Einbautemperaturfühler nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Einbautemperaturfühler nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.The The invention relates to a built-in temperature sensor according to the Features of the preamble of claim 1. The invention relates Furthermore, a built - in temperature sensor according to the features of Preamble of claim 7.
Zu Mess-, Prüf- und Überwachungszwecken ist regelmäßig die zuverlässige Erfassung von Temperaturen von in Leitung geführten gasförmigen und flüssigen Medien erforderlich. Dazu werden an bestimmten Stellen der Leitung Temperatursensoren angeordnet. Zur Erfüllung bestehender Verfahrensvorschriften ist die häufige Kontrolle dieser Messstellen erforderlich.To Measuring, testing and monitoring purposes are regular the reliable detection of temperatures of in line guided gaseous and liquid media required. For this purpose, temperature sensors are arranged at certain points of the line. To comply with existing procedural rules is the frequent inspection of these measuring points required.
Es sind verschiedene Temperaturfühler bekannt, bei denen der Temperaturfühler mit Hilfe eines zusätzlichen zweiten Fühlers im eingebauten Zustand kontrolliert werden kann. In Irrgang/Michalowsky: ”Temperaturmesspraxis mit Widerstandsthermometern und Thermoelementen” sind prozessprüfbare Thermometer beschrieben, die einen Prüfkanal enthalten. Die bekannten Ausführungen besitzen Schutzrohre mit größerem Durchmesser, in denen mittig ein freier Innenkanal angeordnet ist. Der Prüfkanal führt durch den Anschlusssockel hindurch in das Schutzrohr und kann dann von oben mit einem Kontrollthermometer bestückt werden. Dabei ist es wünschenswert, dass die Prüfung im eingebauten Zustand des Thermometers, also während des Prozesses und genau am Arbeitspunkt der Anlage, erfolgen kann. Ferner soll das zu prüfende Element möglichst vom Messkreis nicht getrennt sein, so dass die Prüfung während des Prozesses erfolgen kann.It Various temperature sensors are known in which the Temperature sensor with the help of an additional second sensor are checked in the installed state can. In Irrgang / Michalowsky: "Temperaturmesspraxis with Resistance thermometers and thermocouples "are process-controllable thermometers described that contain a test channel. The well-known Versions have protective tubes with larger Diameter in which a free inner channel is arranged centrally. The test channel leads through the connection socket through into the protective tube and then from the top with a control thermometer be fitted. It is desirable that the test in the installed state of the thermometer, ie during the process and exactly at the operating point of the plant, can be done. Furthermore, the element to be tested should be as possible be disconnected from the measuring circuit, so that the test can be done during the process.
In dieser Literaturstelle wird auch der Aufbau von Thermometer mit so genannten Minifixpunktzellen beschrieben. Durch den Einbau der Miniaturfixpunktzellen im Schutzrohr des Temperaturfühlers, insbesondere bei Thermoelementen, ergibt sich eine Selbstkalibrierungsmöglichkeit des Thermoelementes. Die Miniaturfixpunktzellen, deren Maße im Bereich 4 mm bis 5 mm Außendurchmesser liegen und ca. 20 mm lang sind, können in die Spitze des Thermoelementes eingebaut werden. Liegt der verwendete Fixpunkt möglichst nah an der tatsächlichen Einsatztemperatur bzw. am Arbeitspunkt, sind auf einfache Weise hochgenaue Überprüfungen der Fühlerkennlinie mit der Miniaturfixpunktzelle möglich.In This reference will also include the construction of thermometers so-called mini-fixed point cells described. By installing the Miniaturfixpunktzellen in the protective tube of the temperature sensor, in particular with thermocouples, there is a Selbstkalibrierungsmöglichkeit of the thermocouple. The miniature fixpoint cells, their dimensions in the range 4 mm to 5 mm outside diameter and approx. 20 mm long, can in the top of the thermocouple to be built in. Is the fixed point used as possible close to the actual operating temperature or at the operating point, are a simple way to highly accurate checks the sensor characteristic with the miniature fixed point cell possible.
Bei so genannten Hochtemperaturthermoelementen ist es üblich, dass diese eine Mittelbohrung besitzen, die für Prüfzwecke verwendet werden kann. Hierzu ist im keramischen Schutzrohr eine Mehrlochkapillare untergebracht, wobei die Kapillarlöcher unterschiedlich sind. Im Außenbereich betragen sie einige Zehntel Millimeter und nehmen die Thermodrähte auf. Im Innenbereich besitzt die Kapillare ein mehrere Millimeter großes Innenloch. Durch dieses Innenloch kann dann für Prüfzwecke eine Messkapillare eingeschoben werden, die an dem Arbeitspunkt, ähnlich dem anderen beschriebenen Verfahren, das Arbeitsthermometer überprüfen kann.at so-called high temperature thermocouples it is common that they have a center hole for testing purposes can be used. For this purpose, a multi-hole capillary is in the ceramic protective tube housed, with the capillary holes different are. Outside, they are a few tenths of a millimeter and pick up the thermocouple wires. Inside has the capillary a several millimeters large inner hole. Through this inner hole can then for testing purposes a measuring capillary be inserted at the operating point, similar the other method described, check the working thermometer can.
Des
Weiteren ist auch aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Einbautemperaturfühler anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved built-in temperature sensor specify.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Einbautemperaturfühler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch einen Einbautemperaturfühler mit den Merkmalen des Anspruchs 7.The The object is achieved by a built-in temperature sensor solved with the features of claim 1. The task becomes furthermore solved according to the invention a built-in temperature sensor with the features of the claim 7th
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einer ersten Ausführungsform umfasst ein Einbautemperaturfühler für gasförmige und flüssige Medien einen Prozessanschluss zum Einbau in Rohrleitungen oder Behälter, einen Anschlusskopf zur Aufnahme von elektrischen Anschlusselementen, zumindest einen Temperatursensor, ein Schutzrohr sowie einen Prüfkanal zur zeitweiligen Aufnahme eines Kontrolltemperatursensors, wobei in dem Schutzrohr zumindest ein Kanalrohr angeordnet ist, welches den Prüfkanal bildet, wobei am Schutzrohr der Prozessanschluss angeordnet ist und wobei an einem unteren Ende des Schutzrohrs ein Boden gasdicht angeordnet ist.In A first embodiment comprises a built-in temperature sensor for gaseous and liquid media one Process connection for installation in pipelines or containers, a connection head for receiving electrical connection elements, at least a temperature sensor, a protective tube and a test channel for temporarily receiving a control temperature sensor, wherein in the protective tube at least one sewer pipe is arranged, which forms the test channel, wherein on the protective tube of the process connection is arranged and wherein at a lower end of the protective tube a Ground is arranged gas-tight.
In dieser ersten Ausführungsform ist das Kanalrohr erfindungsgemäß exzentrisch im Schutzrohr angeordnet und mit einer Wandstärke von maximal 0,2 mm ausgebildet, eine Seitenwand des Kanalrohrs ist mit einer Seitenwand des Schutzrohrs zumindest bereichsweise thermisch gekoppelt und/oder ein Boden des Kanalrohrs ist mit dem Boden des Schutzrohrs zumindest bereichsweise thermisch gekoppelt, wobei der Boden des Schutzrohrs den Boden des Kanalrohrs bildet und das Kanalrohr ist mit dem Schutzrohr stoff-, kraft- und/oder formschlüssig verbunden.In this first embodiment, the sewer pipe according to the invention is arranged eccentrically in the protective tube and formed with a maximum wall thickness of 0.2 mm, a side wall of the sewer pipe is at least partially thermally coupled to a side wall of the protective tube and / or a bottom of the sewer pipe is connected to the bottom of Thermowell at least partially thermally coupled, the bottom of the protective tube forms the bottom of the sewer pipe and the sewer pipe is material, force and / or positively connected to the protective tube.
Um ein günstiges statisch thermisches Messverhalten auch in einem Prüfungsfall zu erhalten, ist das Kanalrohr vorzugsweise insbesondere seitlich mit dem Schutzrohr thermisch gekoppelt.Around a favorable static thermal measuring behavior also in To obtain a test case, the sewer pipe is preferably in particular laterally thermally coupled to the protective tube.
Bei dem Einbautemperaturfühler handelt es sich um einen so genannten prozessprüfbaren Temperaturfühler, der vorzugsweise zur Temperaturbestimmung von in Rohrleitungen fließenden gasförmigen und flüssigen Medien mit wechselnden Drücken und Temperaturen anwendbar ist. Derartige Einbautemperaturfühler sind in relativ kurzen Zeitabständen und während eines laufenden Prozesses mit hoher Genauigkeit zu kontrollieren. Der Einbautemperaturfühler ist auch zu einer Fehlerkorrektur von Temperaturfühlern mit kurzen Einbaulängen geeignet, bei denen auf Grund eines geringen Wärmewiderstandes vom Schutzrohr und einer damit verbundenen, eine Temperatur am Temperatursensor verfälschenden Wärmeableitung besonders große Fehlermöglichkeiten bestehen.at the installation temperature sensor is one of these named process-controllable temperature sensor, the preferably for the temperature determination of flowing in pipelines gaseous and liquid media with changing Press and temperatures applicable. Such installation temperature sensor are in relatively short time intervals and during to control a running process with high accuracy. The built-in temperature sensor is also an error correction of temperature sensors with short installation lengths suitable in which due to a low thermal resistance of Protective tube and an associated, a temperature at the temperature sensor fake heat dissipation especially large Possible errors exist.
Im Gegensatz zu Einbautemperaturfühlern nach dem Stand der Technik befindet sich das Kanalrohr nicht in der Mitte des Schutzrohrs, sondern ist exzentrisch im Schutzrohr angeordnet, neben dem ebenfalls exzentrisch im Schutzrohr angeordneten Temperatursensor. Der Temperatursensor ist vorzugsweise in einem weiteren Kanalrohr in einem vorderen Bereich des Schutzrohrs angeordnet, welcher mit dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, in Berührung kommt. Durch diese exzentrische Anordnung weist das Schutzrohr einen wesentlich kleineren Außendurchmesser auf als bei Einbautemperaturfühlern nach dem Stand der Technik. Aus diesem kleineren Außendurchmesser resultieren verringerte Ansprechzeiten des Einbautemperaturfühlers im Vergleich zu Einbautemperaturfühlern nach dem Stand der Technik.in the Contrary to built - in temperature sensors according to the state of Technology is the sewer pipe not in the middle of the protective tube, but is arranged eccentrically in the protective tube, next to the same eccentrically arranged in the protective tube temperature sensor. The temperature sensor is preferably in a further sewer pipe in a front area arranged the protective tube, which with the medium, its temperature to measure, comes in contact. Through this eccentric Arrangement, the protective tube has a much smaller outer diameter than with built-in temperature sensors according to the state of Technology. For this smaller outer diameter result reduced response times of the built-in temperature sensor in Compared to built - in temperature sensors according to the state of Technology.
Der Einbautemperaturfühler ist einfach herstellbar und während des laufenden Prozesses ist dessen Temperatursensor kontrollierbar und derart korrigierbar, dass ein so genannter Einbaufehler minimierbar ist. Dazu ist das Kanalrohr als Leerrohr ausgebildet, welches mit dem Kontrolltemperatursensor bestückbar ist. Die thermische Kopplung des Kanalrohrs mit dem Schutzrohr ist durch die sehr dünnwandige Ausführung des Kanalrohrs optimiert, so dass der in dem Kanalrohr anordbare Kontrolltemperatursensor sehr gut über das Kanalrohr mit dem Temperatursensor und mit dem Schutzrohr und über dieses mit dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, thermisch gekoppelt ist. Dadurch ist der Temperatursensor des Einbautemperaturfühlers mittels des Kontrolltemperatursensors sehr gut kontrollierbar und korrigierbar.Of the Built-in temperature sensor is easy to manufacture and during of the running process, its temperature sensor is controllable and so correctable that a so-called installation error can be minimized is. For this purpose, the sewer pipe is designed as a conduit, which with the control temperature sensor can be equipped. The thermal Coupling of the sewer pipe with the protective tube is due to the very thin-walled Optimized execution of the sewer pipe, so that in the Sewer pipe can be arranged control temperature sensor very well above the sewer pipe with the temperature sensor and with the protective tube and over this thermally coupled to the medium whose temperature is to be measured is. This is the temperature sensor of the built-in temperature sensor very easy to control by means of the control temperature sensor and correctable.
Durch die stoff-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Kanalrohrs mit dem Schutzrohr ist die thermische Kopplung, insbesondere auch die seitliche thermische Kopplung des Kanalrohrs mit dem Schutzrohr sichergestellt. Dazu ist das Kanalrohr vorzugsweise in einem oberen Bereich mit dem Schutzrohr verschweißt, vorzugsweise derart, dass der Boden des Kanalrohrs an den Boden des Schutzrohrs angepresst ist.By the material, force and / or positive connection of the Sewer pipe with the protective tube is the thermal coupling, in particular also the lateral thermal coupling of the sewer pipe with the protective tube ensured. For this purpose, the sewer pipe is preferably in an upper Area welded to the protective tube, preferably such, that the bottom of the sewer pipe is pressed against the bottom of the protective tube is.
Da der Boden des Schutzrohrs auch den Boden des Kanalrohrs bildet, sind das Kanalrohr, in welchem der Kontrolltemperatursensor anordbar ist, und der im Schutzrohr oder in einem weiteren Kanalrohr am gemeinsamen Boden angeordnete Temperatursensor sehr gut thermisch gekoppelt und über das Schutzrohr bzw. den gemeinsamen Boden sehr gut mit dem Medium thermisch gekoppelt, dessen Temperatur zu messen ist.There the bottom of the protective tube also forms the bottom of the sewer pipe, are the sewer pipe in which the control temperature sensor can be arranged is, and in the protective tube or in another sewer pipe at the common Floor-mounted temperature sensor coupled very well thermally and over the protective tube or the common floor very much Well thermally coupled with the medium to measure its temperature is.
Besonders bevorzugt ist insbesondere ein unterer Bereich des Kanalrohrs, in welchem der Kontrolltemperatursensor in einer Endposition anordbar ist, mit dem Schutzrohr thermisch gekoppelt. Zwischenräume zwischen dem Kanalrohr und dem Schutzrohr sowie dem Temperatursensor bzw. dem weiteren Kanalrohr, in welchem der Temperatursensor angeordnet ist, sind vorzugsweise mit einem Wärmeleitmittel ausgefüllt, um die Wärmeleitung zu optimieren. Dieses Wärmeleitmittel ist beispielsweise gut Wärme leitendes Pulver, eine Wärmeleitpaste oder eine gut Wärme leitende Vergussmasse.Especially in particular, a lower region of the sewer pipe is preferred, in to which the control temperature sensor can be arranged in an end position, Thermally coupled to the protective tube. Spaces between the sewer pipe and the protective tube and the temperature sensor or the further sewer pipe, in which the temperature sensor is arranged is preferably filled with a heat conduction, to optimize the heat conduction. This heat transfer agent is for example good heat conductive powder, a thermal paste or a good heat conductive potting compound.
Bevorzugt besteht der Boden des Schutzrohrs aus Silber, da Silber besonders gut Wärme leitend ist.Prefers The bottom of the protective tube is made of silver, as silver is special good heat is conductive.
Vorteilhafterweise überragt ein oberes Ende des Kanalrohrs ein oberes Ende des Schutzrohrs und/oder das obere Ende des Kanalrohrs ist trichterförmig ausgebildet, so dass der Kontrolltemperatursensor auf besonders einfache Weise in das Kanalrohr einführbar ist.Advantageously surmounted an upper end of the sewer pipe an upper end of the protective tube and / or the upper end of the sewer pipe is funnel-shaped, so that the control temperature sensor in a particularly simple manner in the sewer pipe is insertable.
Zweckmäßigerweise ist über dem oberen Ende des Schutzrohrs und unter dem oberen Ende des Kanalrohrs am Kanalrohr ein Elektronikmodul angeordnet, welches vorzugsweise einen Umfang des Kanalrohrs vollständig umschließt und/oder am Kanalrohr befestigt ist. Mittels dieses Elektronikmoduls sind Sensorsignale des Temperatursensors und vorzugsweise auch des Kontrolltemperatursensors, wenn dieser installiert ist, empfangbar und auswertbar, wobei der Temperatursensor durch Auswertung der Sensorsignale des Kontrolltemperatursensors kontrollierbar und korrigierbar ist. Durch die Anordnung und vorzugsweise auch Befestigung des Elektronikmoduls am Kanalrohr und im Anschlusskopf des Einbautemperaturfühlers ist der Einbautemperaturfühler sehr kompakt herstellbar, so dass er einfach, schnell und problemlos und mit einem geringen Bauraumbedarf installierbar ist.Conveniently, an electronics module is arranged above the upper end of the protective tube and below the upper end of the sewer pipe on the sewer pipe, which preferably completely surrounds a circumference of the sewer pipe and / or is fastened to the sewer pipe. By means of this electronic module are sensor signals of the temperature sensor and preferably also of the control temperature sensor, if this is installed, receivable and evaluated, the temperature sensor is controllable and correctable by evaluating the sensor signals of the control temperature sensor. By the arrangement and preferably also attachment of the electronic module on the sewer pipe and in the connection head the built-in temperature sensor, the built-in temperature sensor is very compact, so it can be installed easily, quickly and easily and with a small space requirement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Schutzrohr zwei oder mehr Kanalrohre angeordnet, wobei alle Kanalrohre einen gemeinsamen Boden aufweisen und über ihre Seitenwände zumindest bereichsweise thermisch miteinander gekoppelt sind. Zumindest eines der Kanalrohre ist ein Leerrohr, in welchem der Kontrolltemperatursensor anordbar ist und welches somit als Prüfkanal ausgebildet ist. In den anderen Kanalrohren sind vorzugsweise Temperatursensoren angeordnet oder anordbar, beispielsweise mehrere unterschiedliche Temperatursensoren für verschiedene Temperaturbereiche.In an advantageous embodiment are in the protective tube two or more Sewer pipes arranged, all sewer pipes have a common bottom and over their side walls at least partially thermally coupled together. At least one of the sewer pipes is a conduit in which the control temperature sensor can be arranged is and which is thus designed as a test channel. In the other sewer pipes are preferably arranged temperature sensors or arrangeable, for example, several different temperature sensors for different temperature ranges.
In einer zweiten Ausführungsform umfasst ein Einbautemperaturfühler für gasförmige und flüssige Medien ebenfalls einen Prozessanschluss zum Einbau in Rohrleitungen oder Behälter, einen Anschlusskopf zur Aufnahme von elektrischen Anschlusselementen, zumindest einen Temperatursensor, ein Schutzrohr sowie einen Prüfkanal zur zeitweiligen Aufnahme eines Kontrolltemperatursensors, wobei am Schutzrohr der Prozessanschluss angeordnet ist und wobei an einem unteren Ende des Schutzrohrs ein Boden gasdicht angeordnet ist.In A second embodiment comprises a built-in temperature sensor for gaseous and liquid media as well a process connection for installation in pipelines or containers, a connection head for receiving electrical connection elements, at least one temperature sensor, a protective tube and a test channel for temporarily receiving a control temperature sensor, wherein is arranged on the protective tube of the process connection and wherein on a lower end of the protective tube, a bottom is arranged gas-tight.
In dieser zweiten Ausführung ist erfindungsgemäß in dem Schutzrohr ein auswechselbarer Messeinsatz angeordnet, der ein Messeinsatzrohr umfasst, wobei in dem Messeinsatzrohr zumindest ein Kanalrohr exzentrisch angeordnet ist, welches den Prüfkanal bildet, wobei das Kanalrohr mit einer Wandstärke von maximal 0,2 mm ausgebildet ist, wobei eine Seitenwand des Kanalrohrs mit einer Seitenwand des Messeinsatzrohrs und/oder ein Boden des Kanalrohrs mit einem Boden des Messeinsatzrohrs zumindest bereichsweise thermisch gekoppelt sind/ist, wobei der Boden des Messeinsatzrohrs den Boden des Kanalrohrs bildet und wobei das Kanalrohr mit dem Messeinsatzrohr stoff-, kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Der Messeinsatz ist besonders vorteilhaft auch in ein Schutzrohr eines Einbautemperaturfühlers nach dem Stand der Technik einführbar, wodurch derartige Einbautemperaturfühler nachrüstbar und modernisierbar sind.In this second embodiment is according to the invention in the protective tube arranged an exchangeable measuring insert, the one Includes measuring insert tube, wherein in the measuring insert tube at least a sewer pipe is arranged eccentrically, which is the test channel forms, with the sewer pipe with a wall thickness of maximum 0.2 mm is formed, wherein a side wall of the sewer pipe with a side wall of the measuring insert tube and / or a bottom of the sewer pipe with a bottom of the measuring insert tube at least partially thermally are coupled / is, wherein the bottom of the measuring insert tube the ground of the sewer pipe forms and wherein the sewer pipe with the measuring insert tube material, force and / or positively connected. Of the Measuring insert is particularly advantageous also in a protective tube of a Built-in temperature sensor according to the prior art insertable, whereby such installation temperature sensor can be retrofitted and can be modernized.
Um ein günstiges statisch thermisches Messverhalten auch in einem Prüfungsfall zu erhalten, ist das Kanalrohr vorzugsweise insbesondere seitlich mit dem Messeinsatzrohr thermisch gekoppelt.Around a favorable static thermal measuring behavior also in To obtain a test case, the sewer pipe is preferably in particular laterally thermally coupled to the measuring insert tube.
Auch bei dieser zweiten Ausführung des Einbautemperaturfühlers handelt es sich um einen so genannten prozessprüfbaren Temperaturfühler, der vorzugsweise zur Temperaturbestimmung von in Rohrleitungen fließenden gasförmigen und flüssigen Medien mit wechselnden Drücken und Temperaturen anwendbar ist und welcher in relativ kurzen Zeitabständen und während eines laufenden Prozesses mit hoher Genauigkeit zu kontrollieren ist. Auch dieser Einbautemperaturfühler ist zu einer Fehlerkorrektur von Temperaturfühlern mit kurzen Einbaulängen geeignet, bei denen auf Grund eines geringen Wärmewiderstandes vom Schutzrohr und einer damit verbundenen, eine Temperatur am Temperatursensor verfälschenden Wärmeableitung besonders große Fehlermöglichkeiten bestehen. Diese zweite Ausführung ist durch den Messeinsatz, welcher auswechselbar im Einbautemperaturfühler angeordnet ist, neben der Prüfung im laufenden Prozess des Weiteren auch durch Herausnahme des Messeinsatzes und Eintauchen in ein Prüfbad prüfbar.Also in this second embodiment of the installation temperature sensor it is a so-called process-controllable Temperature sensor, preferably for temperature determination of flowing in pipelines gaseous and liquid media with changing pressures and temperatures applicable is and which at relatively short intervals and during to control a running process with high accuracy is. This built-in temperature sensor is also an error correction of Temperature sensors with short installation lengths suitable, where due to a low thermal resistance of Protective tube and an associated, a temperature at the temperature sensor falsifying Heat dissipation particularly large error possibilities consist. This second embodiment is characterized by the measuring insert, which interchangeably arranged in the installation temperature sensor is, besides the exam in the ongoing process of further also by removing the measuring insert and immersing in a test bath testable.
In dieser zweiten Ausführung des Einbautemperaturfühlers ist das Kanalrohr exzentrisch im Messeinsatzrohr angeordnet, neben dem ebenfalls exzentrisch im Messeinsatzrohr angeordneten Temperatursensor. Der Temperatursensor ist vorzugsweise in einem weiteren Kanalrohr in einem vorderen Bereich des Messeinsatzrohrs angeordnet, welcher über das Schutzrohr mit dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, in Berührung kommt. Durch diese exzentrische Anordnung weist das Messeinsatzrohr einen kleinen Außendurchmesser auf, so dass es problemlos in das Schutzrohr des Einbautemperaturfühlers einführbar ist. Durch den kleinen Außendurchmesser ist auch ein kleiner Außendurchmesser des Schutzrohrs ermöglicht, woraus verringerte Ansprechzeiten des Einbautemperaturfühlers im Vergleich zu Einbautemperaturfühlern nach dem Stand der Technik resultieren. Durch den kleinen Außendurchmesser des Messeinsatzrohrs ist der Messeinsatz des Weiteren problemlos in ein Schutzrohr eines Einbautemperaturfühlers nach dem Stand der Technik einführbar, um diesen nachzurüsten und zu modernisieren.In this second embodiment of the installation temperature sensor the sewer pipe is arranged eccentrically in the measuring insert tube, next to the also arranged eccentrically in the measuring insert tube temperature sensor. The temperature sensor is preferably in a further sewer pipe arranged in a front region of the measuring insert tube, which over the protective tube with the medium whose temperature is to be measured, comes into contact. Through this eccentric arrangement The measuring insert tube has a small outer diameter on, making it easy in the protective tube of the built-in temperature sensor is insertable. Due to the small outer diameter is also a small outer diameter of the protective tube allows resulting in reduced response times of the built - in temperature sensor in the Compared to built - in temperature sensors according to the state of Technology result. Due to the small outer diameter of the measuring insert tube, the measuring insert is also problem-free in a protective tube of a built-in temperature sensor after the State of the art insertable to retrofit this and modernize.
Auch diese Ausführung des Einbautemperaturfühlers ist einfach herstellbar und während des laufenden Prozesses ist dessen Temperatursensor kontrollierbar und derart korrigierbar, dass ein so genannter Einbaufehler minimierbar ist. Dazu ist das Kanalrohr als Leerrohr ausgebildet, welches mit dem Kontrolltemperatursensor bestückbar ist. Die thermische Kopplung des Kanalrohrs mit dem Messeinsatzrohr und über dieses mit dem Schutzrohr ist durch die sehr dünnwandige Ausführung des Kanalrohrs optimiert, so dass der in dem Kanalrohr anordbare Kontrolltemperatursensor sehr gut über das Kanalrohr mit dem Temperatursensor und über das Messeinsatzrohr mit dem Schutzrohr und über dieses mit dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, thermisch gekoppelt ist. Dadurch ist der Temperatursensor des Einbautemperaturfühlers mittels des Kontrolltemperatursensors sehr gut kontrollierbar und korrigierbar.This embodiment of the installation temperature sensor is easy to produce and during the ongoing process whose temperature sensor is controllable and correctable so that a so-called installation error can be minimized. For this purpose, the sewer pipe is designed as a conduit, which can be equipped with the control temperature sensor. The thermal coupling of the sewer pipe with the measuring insert tube and over this with the protective tube is optimized by the very thin-walled design of the sewer pipe, so that can be arranged in the sewer pipe control temperature sensor very well on the sewer pipe with the temperature sensor and the measuring tube with the thermowell and on this with the medium whose temperature is to be measured is thermally coupled. Thus, the temperature sensor of the built-in temperature sensor by means of the control temperature sensor is very easy to control and korri gierbar.
Durch die stoff-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Kanalrohrs mit dem Messeinsatzrohr ist die thermische Kopplung, insbesondere auch die seitliche thermische Kopplung des Kanalrohrs mit dem Messeinsatzrohr und über dieses mit dem Schutzrohr sichergestellt. Dazu ist das Kanalrohr vorzugsweise in einem oberen Bereich mit dem Messeinsatzrohr verschweißt, vorzugsweise derart, dass der Boden des Kanalrohrs an den Boden des Messeinsatzrohrs angepresst ist.By the material, force and / or positive connection of the Sewer pipe with the measuring insert tube is the thermal coupling, in particular, the lateral thermal coupling of the sewer pipe with the measuring insert tube and above it with the protective tube ensured. For this purpose, the sewer pipe is preferably in an upper Area welded to the measuring insert tube, preferably such that the bottom of the sewer pipe to the bottom of the measuring insert tube is pressed.
Da der Boden des Messeinsatzrohrs auch den Boden des Kanalrohrs bildet, sind das Kanalrohr, in welchem der Kontrolltemperatursensor anordbar ist, und der im Messeinsatzrohr oder in einem weiteren Kanalrohr am gemeinsamen Boden angeordnete Temperatursensor sehr gut thermisch gekoppelt und über das Messeinsatzrohr bzw. den gemeinsamen Boden sehr gut mit dem Schutzrohr und über dieses mit dem Medium thermisch gekoppelt, dessen Temperatur zu messen ist.There the bottom of the measuring insert tube also forms the bottom of the sewer pipe, are the sewer pipe in which the control temperature sensor can be arranged, and in the measuring insert tube or in another sewer pipe at the common Floor-mounted temperature sensor coupled very well thermally and over the measuring insert tube or the common floor very good with the thermowell and this with the medium thermally coupled, whose temperature is to be measured.
Besonders bevorzugt ist insbesondere ein unterer Bereich des Kanalrohrs, in welchem der Kontrolltemperatursensor in einer Endposition anordbar ist, mit dem Messeinsatzrohr thermisch gekoppelt. Zwischenräume zwischen dem Kanalrohr und dem Messeinsatzrohr sowie dem Temperatursensor bzw. dem weiteren Kanalrohr, in welchem der Temperatursensor angeordnet ist, sind vorzugsweise mit einem Wärmeleitmittel ausgefüllt, um die Wärmeleitung zu optimieren. Dieses Wärmeleitmittel ist beispielsweise gut Wärme leitendes Pulver, eine Wärmeleitpaste oder eine gut Wärme leitende Vergussmasse.Especially in particular, a lower region of the sewer pipe is preferred, in to which the control temperature sensor can be arranged in an end position, thermally coupled to the measuring insert tube. interspaces between the sewer pipe and the measuring insert tube as well as the temperature sensor or the further sewer pipe, in which the temperature sensor is arranged is preferably filled with a heat conduction, to optimize the heat conduction. This heat transfer agent is for example good heat conductive powder, a thermal paste or a good heat conductive potting compound.
Bevorzugt besteht der Boden des Schutzrohrs und/oder der Boden des Messeinsatzrohrs aus Silber, da Silber besonders gut Wärme leitend ist.Prefers consists of the bottom of the protective tube and / or the bottom of the measuring insert tube made of silver, because silver is particularly good heat-conducting.
Vorteilhafterweise überragt ein oberes Ende des Kanalrohrs ein oberes Ende des Schutzrohrs und/oder ein oberes Ende des Messeinsatzrohrs und/oder das obere Ende des Kanalrohrs ist trichterförmig ausgebildet, so dass der Kontrolltemperatursensor auf besonders einfache Weise in das Kanalrohr einführbar ist.Advantageously surmounted an upper end of the sewer pipe an upper end of the protective tube and / or an upper end of the measuring insert tube and / or the upper end of the Sewer pipe is funnel-shaped, so that the Control temperature sensor in a particularly simple manner in the sewer pipe insertable is.
Zweckmäßigerweise ist über dem oberen Ende des Schutzrohrs und/oder über dem oberen Ende des Messeinsatzrohrs und unter dem oberen Ende des Kanalrohrs am Kanalrohr ein Elektronikmodul angeordnet, welches vorzugsweise einen Umfang des Kanalrohrs vollständig umschließt und/oder am Kanalrohr befestigt ist. Mittels dieses Elektronikmoduls sind Sensorsignale des Temperatursensors und vorzugsweise auch des Kontrolltemperatursensors, wenn dieser installiert ist, empfangbar und auswertbar, wobei der Temperatursensor durch Auswertung der Sensorsignale des Kontrolltemperatursensors kontrollierbar und korrigierbar ist. Durch die Anordnung und vorzugsweise auch Befestigung des Elektronikmoduls am Kanalrohr und im Anschlusskopf des Einbautemperaturfühlers ist der Einbautemperaturfühler sehr kompakt herstellbar, so dass er einfach, schnell und problemlos und mit einem geringen Bauraumbedarf installierbar ist.Conveniently, is above the top of the thermowell and / or over the upper end of the measuring insert tube and below the upper end of the Sewer pipe at the sewer pipe an electronic module arranged, which preferably completely encloses a circumference of the sewer pipe and / or attached to the sewer pipe. By means of this electronic module are sensor signals of the temperature sensor and preferably also of the Control temperature sensor, if installed, receivable and evaluable, wherein the temperature sensor by evaluating the Sensor signals of the control temperature sensor controllable and correctable is. By the arrangement and preferably also attachment of the electronic module on the sewer pipe and in the connection head of the built-in temperature sensor is the built-in temperature sensor very compact, making it easy, quick and easy and with a low Installation space is installable.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Messeinsatzrohr zwei oder mehr Kanalrohre angeordnet, wobei alle Kanalrohre einen gemeinsamen Boden aufweisen und über ihre Seitenwände zumindest bereichsweise thermisch miteinander gekoppelt sind. Zumindest eines der Kanalrohre ist ein Leerrohr, in welchem der Kontrolltemperatursensor anordbar ist und welches somit als Prüfkanal ausgebildet ist. In den anderen Kanalrohren sind vorzugsweise Temperatursensoren angeordnet oder anordbar, beispielsweise mehrere unterschiedliche Temperatursensoren für verschiedene Temperaturbereiche.In an advantageous embodiment are in the measuring insert tube two or more sewer pipes arranged, with all sewer pipes sharing a common floor and over their side walls at least partially thermally coupled together. At least one the sewer pipes is a conduit in which the control temperature sensor can be arranged is and which is thus designed as a test channel. In the other sewer pipes are preferably arranged temperature sensors or arrangeable, for example, several different temperature sensors for different temperature ranges.
In beiden alternativen Ausführungen ist ein Durchmesser des Kanalrohrs vorzugsweise kleiner als 2,5 mm. Durch diesen sehr geringen Durchmesser ist auch das Schutzrohr und, wenn eingesetzt, das Messeinsatzrohr mit einem sehr geringen Außendurchmesser ausführbar. Aus diesem kleineren Außendurchmesser resultieren verringerte Ansprechzeiten des Einbautemperaturfühlers im Vergleich zu Einbautemperaturfühlern nach dem Stand der Technik.In Both alternative designs have a diameter of Sewer pipe preferably smaller than 2.5 mm. By this very small Diameter is also the protective tube and, when inserted, the measuring insert tube executable with a very small outside diameter. This smaller outer diameter results in reduced Response times of the built-in temperature sensor in comparison to built-in temperature sensors according to the prior art.
In beiden alternativen Ausführungen weist der Anschlusskopf bevorzugt eine Prüföffnung zur Einführung des Kontrolltemperatursensors in das Kanalrohr auf. Die Prüföffnung besteht beispielsweise aus einer dichtenden und herausschraubbaren Rändelschraube mit Fangleine. Zum Prüfen ist die Prüföffnung durch Herausschrauben der Schraube zu öffnen. Dies ist während des Prozesses durchführbar, so dass der Einbautemperaturfühler eines Messprozesses bzw. eines technologischen Prozesses prüfbar ist. Durch die Prüföffnung ist der Einbautemperaturfühler prüfbar, ohne den Anschlusskopf, welcher aufklappbar ist, zu öffnen. Dadurch ist ein Entfernen einer Plombierung des Anschlusskopfes, welche aus eichtechnischen Gründen oft am Anschlusskopf angeordnet ist, zu vermeiden.In both alternative versions have the connection head prefers a test opening for insertion of the control temperature sensor in the sewer pipe. The test opening For example, it consists of a sealing and herausschraubbaren Knurled screw with suspension line. For testing is the Test opening by unscrewing the screw to open. This is feasible during the process, so that the installation temperature sensor of a measuring process or a technological process can be tested. By the Test opening is the installation temperature sensor testable, without the connection head, which can be opened, to open. This is a removal of a seal of the connection head, which for technical reasons often arranged on the connection head, to avoid.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be described in more detail below with reference to drawings explained.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.
Der
Anschlusskopf
Das
Schutzrohr
In
dem Schutzrohr
Durch
die exzentrische Anordnung weist das Schutzrohr
Eine
Seitenwand
An
einem unteren Ende des Schutzrohrs
In
einer zweiten Aussparung des Bodens
Der
Temperatursensor
Mittels
des Elektronikmoduls
Zwischenräume
zwischen dem Kanalrohr
Durch
das Wärmeleitmittel
Ein
oberes Ende
Die
feste Anordnung des Kanalrohrs
Da
die Eintauchlänge bei einem schwankenden Füllstand
der Rohleitung oder des Behälters auch schwankt, sind derartige
Korrekturen vorab nicht durchzuführen. Der in das als Prüfkanal
ausgebildete Kanalrohr
Der
Einbautemperaturfühler
In
dieser Ausführung ist das Messeinsatzrohr
Durch
diese exzentrische Anordnung weist das Messeinsatzrohr
Diese
zweite Ausführung ist durch den Messeinsatz
Auch
diese Ausführung des Einbautemperaturfühlers
Auch
bei dieser Ausführung weist das Schutzrohr
In
dieser Ausführung des Einbautemperaturfühlers
Ein
Boden
In
dieser Ausführung ist das Kanalrohr
Auch
in dieser Ausführung ist der Temperatursensor
Zwischenräume
zwischen dem Kanalrohr
Durch
das Wärmeleitmittel
Das
obere Ende
Auch
hier ist das obere Ende
Alle
drei Kanalrohre
- 11
- EinbautemperaturfühlerMounting temperature sensor
- 22
- Schutzrohrthermowell
- 2.12.1
- Seitenwand des SchutzrohrsSide wall of the protective tube
- 2.22.2
- Boden des Schutzrohrsground of the protective tube
- 33
- Anschlusskopfconnection head
- 3.13.1
- unteres Teillower part
- 3.23.2
- oberes Teilupper part
- 44
- Plombierungsealing
- 55
- Prozessanschlussprocess connection
- 66
- Kanalrohrsewer pipe
- 6.16.1
- Seitenwand des KanalrohrsSide wall of the sewer pipe
- 6.26.2
- Boden des Kanalrohrsground of the sewer pipe
- 6.36.3
- oberes Ende des Kanalrohrsupper End of the sewer pipe
- 77
- Verschweißungwelding
- 88th
- Temperatursensortemperature sensor
- 99
- WärmeleitkleberThermal Adhesive
- 1010
- SensoranschlussdrähteSensor connection wires
- 1111
- elektrische Anschlüsseelectrical connections
- 1212
- Elektronikmodulelectronic module
- 1313
- Durchführungexecution
- 1414
- KabelverschraubungCable gland
- 1515
- WärmeleitmittelThermal interface
- 1616
- Prüföffnungtest opening
- 1717
- Rändelschraubethumbscrew
- 1818
- MesseinsatzFeeler
- 1919
- MesseinsatzrohrMeasuring insert tube
- 19.119.1
- Seitenwand des MesseinsatzrohrsSide wall of the measuring insert tube
- 19.219.2
- Boden des Messeinsatzrohrsground of the measuring insert tube
- 2020
- MesseinsatzsockelMeasuring insert base
- 21, 2221 22
- weitere KanalrohreFurther sewer pipes
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=41335515
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R207 | Utility model specification |
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|
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
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|
R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
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