DE202014103008U1 - Sheath thermometer with several longitudinally offset measuring points - Google Patents
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Abstract
Temperaturfühler mit einer mehradrigen Mantelthermoleitung (3), dadurch gekennzeichnet, dass längs der Mantelthermoleitung (3) mehrere Messstellen (4) angeordnet sind, wobei die Messstellen (4) von verschweißten Thermoschweißperlen gebildet werden, die durch Verschweißen von inneren Thermoleitern (5) jeweils unterschiedlichen Materials gebildet sind und die sich in seitlichen Öffnungen (9) im Außenmantel (8) der Mantelthermoleitung (3) befinden.Temperature sensor with a multi-core sheathed thermal line (3), characterized in that a plurality of measuring points (4) are arranged along the sheathed thermal line (3), the measuring points (4) being formed by welded thermowelding beads, each of which is different due to the welding of inner thermal conductors (5) Material are formed and which are located in side openings (9) in the outer jacket (8) of the jacket thermal line (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, umfassend ein Mantelthermoelement mit mehreren Messstellen, mittels welcher die Temperatur des gasförmigen oder flüssigen Mediums erfassbar ist. The invention relates to a temperature sensor for detecting the temperature of a gaseous or liquid medium, comprising a jacket thermocouple with a plurality of measuring points, by means of which the temperature of the gaseous or liquid medium can be detected.
Der Temperaturfühler kann vorzugsweise zur Ermittlung von Strömungsprofilen bzw. zur Erfassung von Temperaturschichtungen in stehenden oder fließenden Medien eingesetzt werden. The temperature sensor can preferably be used for determining flow profiles or for detecting temperature stratifications in still or flowing media.
Zur Steuerung und Überwachung industrieller Prozesse ist eine zuverlässige Erfassung der Temperaturen der Produktionsumgebungen, Bauteile und/oder Medien erforderlich. Zur Temperaturerfassung werden üblicherweise Temperaturfühler mit ein oder mehreren Temperatursensoren eingesetzt. Controlling and monitoring industrial processes requires reliable detection of the temperatures of production environments, components, and / or media. For temperature detection temperature sensors are usually used with one or more temperature sensors.
Aus
In
Aus
Ferner ist in
Insbesondere in der chemischen Industrie sind sogenannte Stufentemperaturfühler, insbesondere Stufenthermoelemente, gebräuchlich. In der Regel werden hierzu unterschiedlich lange Mantelelemente zusammengefügt, mit einem Thermometeranschlusskopf versehen und so in das Messmedium getaucht. Particularly in the chemical industry, so-called temperature sensors, in particular thermostatic elements, are common. As a rule, jacket elements of different lengths are joined together for this purpose, provided with a thermometer connection head and so immersed in the measuring medium.
Bei der Anwendung im chemischen Bereich befinden sich diese Anordnungen häufig in aggressiven Medien und sind auch erheblichen Strömungsbeanspruchungen ausgesetzt. Deshalb ist es üblich, diesen gestuft gebündelten Mantelelementaufbau in einem gemeinsamen Schutzrohr anzuordnen. Dies hat zur Folge, dass das Schutzrohr die Temperaturunterschiede in den Strömungsschichtungen etwas verschleift und dass der Fühler träger wird. Um dies auszugleichen, gibt es eine Reihe von konstruktiven Maßnahmen. Beispielsweise können die Fühleranordnungen im Inneren des Schutzrohres gefederte oder angelötete Wärmeleitelemente enthalten, mit denen die Wärmeleitfähigkeit verbessert wird. Das seitlich angedrückte Mantelelement zeigt dann deutlich schneller die Endtemperatur an. When used in the chemical field, these arrangements are often in aggressive media and are also exposed to significant flow stresses. Therefore, it is customary to arrange this stepped bundled jacket element structure in a common protective tube. This has the consequence that the thermowell somewhat worsens the temperature differences in the flow layers and that the sensor is carrier. To compensate for this, there are a number of constructive measures. For example, the sensor assemblies inside the protective tube can contain spring-loaded or soldered heat-conducting elements with which the thermal conductivity is improved. The side-pressed jacket element then indicates the final temperature much faster.
Die bekannten Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmeübergangs bewirken zwar eine gewisse Verbesserung der Ansprechzeit. Nachteilig ist jedoch, dass durch die thermische Trägheit des gemeinsamen Schutzrohres die Ansprechzeit der angeklemmten, angelöteten oder eingelöteten Thermoelemente negativ beeinflusst wird. Außerdem wird ein statisch-thermischer Messfehler verursacht, der infolge der Wärmeableitung durch das Schutzrohr die gemessene Temperatur verfälscht. Although the known measures for improving the heat transfer bring about a certain improvement in the response time. The disadvantage, however, is that the response time of the clamped, soldered or soldered thermocouples is adversely affected by the thermal inertia of the common protective tube. In addition, a static-thermal measurement error is caused, which distorts the measured temperature due to the heat dissipation through the thermowell.
Mit einem in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der längs angeordnete Messstellen enthält und der die Vorteile von Mantelthermoelementen hinsichtlich Dynamik, Biegbarkeit und Abmessungen aufweist. The invention has for its object to provide a temperature sensor of the type described above, which contains longitudinally arranged measuring points and which has the advantages of jacket thermocouples in terms of dynamics, flexibility and dimensions.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Temperaturfühler gelöst, welcher die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. According to the invention the object is achieved with a temperature sensor, which has the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Das Basisteil des Temperaturfühlers bildet eine mehradrige Mantelthermoleitung. Mantelthermoleitungen besitzen einen biegsamen metallischen Außenmantel, in dem innere Einzelleiter verlaufen, die in einem keramischen Pulver eingebettet sind. Im einfachsten Fall enthalten sie je zwei Thermopaare, zum Beispiel zwei Nickel- und zwei Nickel-Chrom-Drähte. Damit können zwei versetzte völlig unabhängige oder drei über eine Messelektronik verkettete Messstellen gebildet werden. Mit einer Mantelleitung, welche 2 × 3 Thermodrähte, d. h. sechs Paare enthält, können entsprechend mehr Messstellen realisiert werden. The base part of the temperature sensor forms a multicore jacket thermoelectric line. Sheathed thermoelectric cables have a flexible metallic outer sheath in which inner individual conductors run embedded in a ceramic powder. In the simplest case, they each contain two thermocouples, for example two nickel and two nickel-chromium wires. Thus, two staggered completely independent or three via a measuring electronics linked measuring points can be formed. With a sheathed cable, which contains 2 × 3 thermo wires, ie six pairs, correspondingly more measuring points can be realized.
Die Messstellen in der Mantelleitung können an beliebiger Stelle längs der Mantelthermoleitung angeordnet sein. Dies erfolgt durch eine seitliche Öffnung im Mantel der Mantelleitung, die durch Einfräsen oder mit einem Einschnitt erzeugt werden kann. Diese Mantelöffnung erfolgt nach einer vorher durchgeführten Analyse der Lage der inneren Thermoleiter und Festlegung der Position der Öffnung am Umfang. Die jeweils ermittelten Thermoleiter werden miteinander zu einer Thermoschweißperle verschweißt und isoliert. Die Thermoschweißperlen bilden die Messstellen. Anschließend werden die seitlichen Öffnungen verfüllt. The measuring points in the sheathed cable can be arranged at any point along the sheathed thermolysis line. This is done by a lateral opening in the jacket of the sheathed cable, which can be generated by milling or with an incision. This shell opening is made after a previously carried out analysis of the position of the inner thermal conductor and determining the position of the opening at the periphery. The respectively determined thermal conductors are welded together to form a thermal welding bead and insulated. The thermal welding beads form the measuring points. Subsequently, the lateral openings are filled.
Vorteilhafterweise wird hierzu ein hochtemperaturstabiles und gut wärmeleitendes Füllmittel verwendet, vorzugsweise wärmeleitender Keramikkitt. Der Verschluss kann auch mit Füllpulver oder einem Verguss erfolgen. Advantageously, for this purpose, a high-temperature stable and good heat-conducting filler is used, preferably thermally conductive Keramikkitt. The closure can also be done with filler powder or a potting.
Mit einem dem Umfang der Mantelleitung angepassten metallischen Hüllrohr können die seitlichen Öffnungen verdeckt werden. Das Hüllrohr wird vorteilhaft an der elektrischen Anschlussseite am Umfang mit der Thermomantelleitung verschweißt. Dies ist dann zweckmäßig, wenn die erste, also die dem Messmedium am nächsten liegende Messstelle in einem bestimmten Abstand zur Fühlerspitze angeordnet ist. With a metallic cladding tube adapted to the circumference of the sheath line, the lateral openings can be concealed. The cladding tube is advantageously welded to the electrical connection side on the circumference with the Thermomantelleitung. This is expedient if the first, that is, the measuring point closest to the measuring point is arranged at a certain distance from the probe tip.
Vorteile des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers sind insbesondere:
- 1. Der einfache, auf einer mehrdrahtigen Thermomantelleitung basierende Aufbau.
- 2. Eine gute Messdynamik.
- 3. Der biegsame Messschaft.
- 4. Die Möglichkeit der Herstellung sehr dünner Ausführungen.
- 1. The simple, based on a multi-wire Thermomantelleitung structure.
- 2. A good measuring dynamics.
- 3. The flexible measuring shaft.
- 4. The possibility of producing very thin designs.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Darin zeigen Show in it
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Hüllrohr cladding tube
- 2 2
- Boden ground
- 3 3
- Thermomantelleitung Thermo sheathed cable
- 3.13.1
- verjüngter Bereich rejuvenated area
- 4 4
- Messstellen measuring points
- 5 5
- innere Thermoleiter inner thermal conductor
- 6 6
- Füllung filling
- 7 7
- Schweißstelle weld
- 8 8th
- Außenmantel outer sheath
- 9 9
- seitliche Öffnungen lateral openings
- 1010
- bodennahe Schweißperle ground-level weld bead
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011004735 B4 [0004] DE 102011004735 B4 [0004]
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- DE 102009005924 A1 [0006] DE 102009005924 A1 [0006]
- JP 09113372 [0007] JP 09113372 [0007]
- DE 202013103733 U1 [0011] DE 202013103733 U1 [0011]
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DE201420103008 DE202014103008U1 (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Sheath thermometer with several longitudinally offset measuring points |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20141204 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |