DE202019103119U1

DE202019103119U1 - temperature sensor

Info

Publication number: DE202019103119U1
Application number: DE202019103119.0U
Authority: DE
Original assignee: Guenther Temperaturmesstechnik GmbH
Current assignee: Guenther Temperaturmesstechnik GmbH
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2029-06-05
Also published as: PL128911U1

Abstract

Temperaturfühler (1), insbesondere Hochtemperaturfühler zur Messung der Temperatur einer Glasschmelze, umfassend
ein durch Thermodrähte (2a, 2b) gebildetes Thermoelement (3), welches eine Messstelle (5) bildet,
eine das Thermoelement (3) umgebende Schutzhülse (4) aus Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung, wobei die Schutzhülse (4) einen ersten der Messstelle (5) zugeordneten geschlossenen Endbereich (4a) sowie einen zweiten Endbereich (4b) aufweist,
ein Schutzrohr (6), welches die Schutzhülse (4) trägt, indem ein unterseitig offener Endbereich (6a) des Schutzrohrs (6) den zweiten Endbereich (4b) der Schutzhülse (4) umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass
der unterseitig offene Endbereich (6a) und der diesen durchsetzende Teil der Schutzhülse (4) mittels eines hülsenartigen Schutzelements (7) umgeben ist.

Temperature sensor (1), in particular high-temperature sensor for measuring the temperature of a molten glass, comprising
a thermocouple (3) formed by thermo wires (2a, 2b), which forms a measuring point (5),
a protective sleeve (4) of noble metal or a noble metal alloy surrounding the thermocouple (3), the protective sleeve (4) having a first closed end region (4a) associated with the measuring point (5) and a second end region (4b),
a protective tube (6), which carries the protective sleeve (4) by a bottom open end portion (6a) of the protective tube (6), the second end portion (4b) of the protective sleeve (4) engages, characterized in that
the underside open end portion (6a) and this passing through part of the protective sleeve (4) by means of a sleeve-like protective element (7) is surrounded.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturfühler, insbesondere Hochtemperaturfühler zur Messung der Temperatur einer Glasschmelze, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a temperature sensor, in particular high-temperature sensor for measuring the temperature of a molten glass, according to the preamble of claim 1.

Technologischer HintergrundTechnological background

Insbesondere in der Glasindustrie bzw. bei der Glasherstellung wird mit sehr hohen Temperaturen gearbeitet. Dabei ist eine genaue Temperaturmessung und - überwachung der energieintensiven Verarbeitungsprozesse mit Hochtemperaturfühlern von entscheidender Bedeutung. Die exakte Einhaltung der erforderlichen Temperatur verlängert zum einen die Lebensdauer des Ofens und beugt zum anderen einer Überhitzung vor. Ebenso sind zu niedrige Temperaturen der Glasschmelze zu vermeiden, so dass das Glas die erforderliche Viskosität beibehält. Die Glasschmelze muss im Produktionsverfahren mehrfach auf ihre prozessrelevante Temperatur geprüft werden. Aufgabe der Hochtemperaturfühler ist es, die hohen Temperaturen für das gesamte Verfahren bzw. in den einzelnen Verarbeitungsstufen genau zu messen.Especially in the glass industry or in the glass production is carried out at very high temperatures. Accurate temperature measurement and monitoring of the energy-intensive processing processes with high-temperature sensors is of crucial importance here. The exact maintenance of the required temperature extends on the one hand the life of the furnace and on the other hand prevents overheating. Likewise, too low temperatures of the molten glass are to be avoided, so that the glass retains the required viscosity. The glass melt must be tested several times in the production process to its process-relevant temperature. The task of the high-temperature sensors is to measure the high temperatures accurately for the entire process or in the individual processing stages.

Derartige Hochtemperaturfühler für den industriellen Einsatz werden in einem Schutzrohr mit Anschlusskopf betrieben. Um dabei eine verlässliche Mess- und Regelleistung sicherzustellen, müssen für den Temperaturfühler geeignete Materialien ausgewählt werden, die den hohen Temperaturen über eine lange Laufzeit standhalten. Die das Thermopaar bzw. Thermoelement bildenden Thermodrähte bestehen z.B. aus Pt sowie einer PTRh-Legierung. Das Thermopaar befindet sich in einem keramischen Isolierstab, der wiederum in einem keramischen Innenrohr angeordnet ist. Das keramische Innenrohr ist von einer Schutzhülse aus Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung, z.B. aus Pt oder einer Pt-Legierung, umgeben. Die Thermodrähte sind an ihrem aus dem keramischen Isolierstab herausragenden Ende miteinander verbunden und bilden eine Messstelle. Die Schutzhülse ist in einem keramischen Schutzrohr gehalten, indem ein unterseitig offener Endbereich des Schutzrohrs den oberen Endbereich der Schutzhülse umgreift. Schutzhülse und Schutzrohr dienen dem Schutz des keramischen Innenrohrs, des keramischen Isolierstabs und damit der Thermodrähte vor chemischen und physikalischen Einflüssen.Such high-temperature sensors for industrial use are operated in a protective tube with connection head. In order to ensure a reliable measurement and control performance, suitable materials must be selected for the temperature sensor, which withstand the high temperatures over a long period of time. The thermocouples forming the thermocouple consist of e.g. made of Pt and a PTRh alloy. The thermocouple is located in a ceramic insulating rod, which in turn is arranged in a ceramic inner tube. The ceramic inner tube is of a protective sleeve of noble metal or a noble metal alloy, e.g. made of Pt or a Pt alloy, surrounded. The thermocouple wires are connected to each other at their end protruding from the ceramic insulating rod and form a measuring point. The protective sleeve is held in a ceramic protective tube by a bottom open end of the protective tube surrounds the upper end portion of the protective sleeve. Protective sleeve and protective tube serve to protect the ceramic inner tube, the ceramic insulating rod and thus the thermocouple wires from chemical and physical influences.

Bei den bekannten Thermofühlern besteht die Gefahr, dass die aus der Glasschmelze aufsteigenden aggressiven Gase den unterseitigen Endbereich des Schutzrohres oder den Kontaktbereich zwischen Schutzrohr und Schutzhülse aufweichen und/oder verglasen und/oder in den unterseitig offenen Endbereich des Schutzrohrs eindringen. Die Thermodrähte können durch die eindringenden Gase beschädigt werden. Es kann sich zudem ein Eutektikum an der Schutzhülse und/oder an den Thermodrähten bilden, welches den Schmelzpunkt herabsetzt. Falsche Messwerte können die Folge sein. Zudem kann die sich in Bewegung befindende bzw. fließende Glasschmelze einen so großen Druck auf die Schutzhülse ausüben, dass sich diese verformt oder zum Schutzrohr hin abknickt.In the known thermocouples, there is the danger that the aggressive gases rising from the molten glass soften and / or vitrify the underside end region of the protective tube or the contact region between protective tube and protective sleeve and / or penetrate into the end region of the protective tube which is open at the underside. The thermocouple wires can be damaged by the penetrating gases. It may also form a eutectic on the protective sleeve and / or on the thermo wires, which reduces the melting point. Incorrect readings can be the result. In addition, the moving or flowing molten glass can exert such a great pressure on the protective sleeve that it deforms or bends towards the protective tube.

Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen neuartigen Temperaturfühler mit einem verbesserten Schutz im Einsatz zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide a novel temperature sensor with improved protection in use.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 11. Der nebengeordnete Anspruch 12 betrifft eine weitere Lehre zur Lösung der Aufgabe.The above object is achieved by the entire teaching of claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims 2 to 11. The independent claim 12 relates to a further teaching to solve the problem.

Bei dem erfindungsgemäßen Temperaturfühler ist der unterseitig offene Endbereich des Schutzrohrs und der diesen durchsetzende Teil der Schutzhülse mittels eines hülsenartigen Schutzelements umgeben. Mittels des hülsenartigen Elements werden z.B. aus der Glasschmelze aufsteigende Gase oder Dämpfe um das Schutzelement herum und nach oben abgeleitet, sodass diese nicht mehr zwischen Schutzrohr und Schutzhülse eindringen können. Außerdem sorgt das hülsenartige Schutzelement dafür, dass die Keramik des Schutzrohrs, wo das Schutzelement angeordnet ist, nicht mehr aufgeweicht werden kann, wodurch die Gase noch leichter eindringen konnten. Zudem bietet das hülsenartige Schutzelement auch einen mechanischen Schutz, da die Schutzhülse in ihrer Position zum Schutzrohr stabilisiert wird und auch bei einem auf sie einwirkenden Druck, z.B. durch eine fließende Glasschmelze, nicht mehr abknicken kann.In the case of the temperature sensor according to the invention, the end region of the protective tube which is open on the underside and the part of the protective sleeve passing through it is surrounded by a sleeve-like protective element. By means of the sleeve-like element, e.g. derived from the glass melt rising gases or vapors around the protective element and upwards, so that they can no longer penetrate between the protective tube and protective sleeve. In addition, the sleeve-like protective element ensures that the ceramic of the protective tube, where the protective element is arranged, can not be softened, whereby the gases could penetrate even more easily. In addition, the sleeve-like protective element also provides mechanical protection, since the protective sleeve is stabilized in its position to the protective tube and even at a pressure acting on them, e.g. through a flowing glass melt, can not bend.

Vorteilhafterweise kann das hülsenartige Schutzelement mit seinem ersten unteren Endbereich an der Außenwand der Schutzhülse anliegen. Dadurch streichen die aufsteigenden Gase zunächst an der Schutzhülse und sodann an dem daran angeordneten hülsenartigen Schutzelement entlang nach oben. Zweckmäßigerweise kann sich dabei das hülsenartige Schutzelement über einen oberen Endabschnitt der Schutzhülse erstrecken und damit auch diesen Bereich vor chemischen, physikalischen oder mechanischen Einwirkungen schützen.Advantageously, the sleeve-like protective element abut with its first lower end portion on the outer wall of the protective sleeve. As a result, the ascending gases strike first on the protective sleeve and then on the sleeve-like protective element arranged thereon upwards. Conveniently, the sleeve-like protective element can extend over an upper end portion of the protective sleeve and thus also protect this area from chemical, physical or mechanical effects.

Das hülsenartige Schutzelement kann mit seinem ersten Endbereich an der Schutzhülse angeschweißt sein, wodurch es sicher an der Schutzhülse, auch bei hohen Temperaturen, befestigt ist. Zweckmäßigerweise kann das hülsenartige Schutzelement mittels eines Lasers angeschweißt sein. Wenn das Material des Schutzelements dem Material der Schutzhülse identisch oder ähnlich ist, ist dies für die Qualität der Schweißnaht von besonderem Vorteil.The sleeve-like protective element may be welded with its first end portion of the protective sleeve, whereby it securely on the Protective sleeve, even at high temperatures, is attached. Conveniently, the sleeve-like protective element can be welded by means of a laser. If the material of the protective element is identical or similar to the material of the protective sleeve, this is of particular advantage for the quality of the weld.

Die Thermodrähte können in einem Isolierstab angeordnet sein, welches von einem Innenrohr umgeben ist. Isolierstab und/oder Innenrohr können aus Keramik, z.B. Aluminiumoxid, bestehen. Die Thermodrähte sind somit über ihre sehr lange Betriebszeit geschützt untergebracht.The thermocouple wires can be arranged in an insulating rod, which is surrounded by an inner tube. Insulating rod and / or inner tube may be made of ceramic, e.g. Alumina, consist. The thermocouple wires are thus protected by their very long service life.

Das hülsenartige Schutzelement kann aus Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung, z.B. aus einer PtRh-Legierung, bestehen. Edelmetall oder eine Edelmetalllegierung hat den Vorteil, dass es gegen chemische Einflüsse sehr widerstandsfähig ist. Zweckmäßigerweise kann das Material des hülsenartigen Schutzelements dem Material der Schutzhülse identisch oder ähnlich sein, was einerseits für die Schweißnaht vorteilhaft ist, andererseits materialtechnische Einflüsse auf angrenzende Bauteile nicht oder nicht wesentlich verändert werden. Es kann sich z.B. auch kein unerwünschtes Eutektikum zwischen Schutzelement und Schutzhülse bilden.The sleeve-like protective member may be made of noble metal or a noble metal alloy, e.g. made of a PtRh alloy. Precious metal or a noble metal alloy has the advantage that it is very resistant to chemical influences. Conveniently, the material of the sleeve-like protective element may be identical or similar to the material of the protective sleeve, which on the one hand is advantageous for the weld, on the other hand material-technical influences on adjacent components are not or not significantly changed. It can be e.g. also form no unwanted eutectic between the protective element and protective sleeve.

Das Schutzrohr kann im Bereich seines unterseitig offenen Endbereichs eine Querschnittsverengung aufweisen. An der Oberseite der Querschnittsverengung kann sich eine radiale Erweiterung der Schutzhülse befinden. Die Erweiterung der Schutzhülse kann dabei direkt an der Oberseite der Querschnittsverengung aufliegen. Dadurch kann die Schutzhülse ohne weitere Befestigungsmittel in dem Schutzrohr gehalten werden. Als radiale Erweiterung kann z.B. ein nach außen gebogener oder gebördelter Rand an der Schutzhülse oder ein aufgeschweißter Draht vorgesehen sein. Die Erweiterung kann sich dabei am oberen Ende der Schutzhülse, aber auch in einem weiter unten liegenden Bereich der Schutzhülse befinden, sodass die Schutzhülse weiter in das Schutzrohr hineinragt und mit ihrer Erweiterung auf der Querschnittsverengung aufliegt.The protective tube may have a cross-sectional constriction in the region of its open end region. At the top of the cross-sectional constriction may be a radial extension of the protective sleeve. The extension of the protective sleeve can rest directly on the top of the cross-sectional constriction. As a result, the protective sleeve can be held without further fastening means in the protective tube. As a radial extension, e.g. an outwardly bent or flanged edge may be provided on the protective sleeve or a welded wire. The extension can be located at the upper end of the protective sleeve, but also in a lower region of the protective sleeve, so that the protective sleeve further protrudes into the protective tube and rests with its extension on the cross-sectional constriction.

Das hülsenartige Schutzelement kann mit seinem zweiten oberen Endbereich an der Außenwand des Schutzrohrs, vorzugsweise lose und/oder vorzugsweise unter Spannung, anliegen. Eine feste Verbindung des hülsenartigen Schutzelements an der Außenwand des Schutzrohrs ist demnach nicht erforderlich. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das hülsenartige Schutzelement aus Metall besteht und das Schutzrohr aus Keramik. Das hülsenartige Schutzelement kann auch einfach an die Außenwand des Schutzrohrs angedrückt sein. Die nach oben am Schutzelement außen vorbeiführenden Gase können damit nicht zwischen Schutzelement und Schutzrohr eindringen.The sleeve-like protective element can rest with its second upper end region on the outer wall of the protective tube, preferably loosely and / or preferably under tension. A firm connection of the sleeve-like protective element on the outer wall of the protective tube is therefore not required. This is especially advantageous if the sleeve-like protective element consists of metal and the protective tube made of ceramic. The sleeve-like protective element can also be easily pressed against the outer wall of the protective tube. The upwardly past the protective element on the outside gases can not penetrate between the protective element and protective tube.

Vorteilhafterweise kann das hülsenartige Schutzelement ausgehend von seinem ersten (unteren) Endbereich einen konischen Erweiterungsbereich aufweisen. Der konische Erweiterungsbereich sorgt dafür, dass die von unten aufsteigenden Gase stromlinienförmig nach oben um das Schutzelement abgeleitet werden.Advantageously, the sleeve-like protective element can have a conical widening region starting from its first (lower) end region. The conical expansion area ensures that the gases rising from below are streamlined upwards around the protective element.

Der konische Erweiterungsbereich des hülsenartigen Schutzelements kann in einen zylindrischen Bereich übergehen. Der Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs kann dabei geringer sein als der Außendurchmesser des Schutzrohrs oder auch im Wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Schutzrohrs übereinstimmen. Auch der zylindrische Bereich des hülsenartigen Schutzelements sorgt dafür, dass die nach oben steigenden Gase stromlinienförmig außerhalb des Temperaturfühlers abgeleitet werden.The conical extension region of the sleeve-like protective element can pass into a cylindrical region. The outer diameter of the cylindrical portion may be smaller than the outer diameter of the protective tube or substantially coincide with the outer diameter of the protective tube. The cylindrical region of the sleeve-like protective element also ensures that the gases which rise upwards are discharged in a streamlined manner outside the temperature sensor.

Das hülsenartige Schutzelement kann einen nach außen orientierten Anlagebereich an das Schutzrohr aufweisen. Auch damit wird sichergestellt, dass die nach oben steigenden Gase oder Dämpfe außen an der Verbindungsstelle zwischen Schutzelement und Schutzrohr vorbeigeleitet werden.The sleeve-like protective element may have an outwardly oriented contact area with the protective tube. This also ensures that the upward rising gases or vapors are passed outside at the junction between the protective element and the protective tube.

Je nach Bedarf kann die Länge des zweiten Endbereichs bzw. des nach außen orientierten Anlagebereichs des Schutzelements unterschiedlich ausgebildet sein. Ist der nach außen orientierte Anlagebereich länger ausgebildet, liegt er über einen entsprechend längeren Bereich an der Außenwand des Schutzrohrs an. Das Schutzelement kann dabei U-förmig am Schutzrohr anliegen. Der entsprechend größere Überlappungsbereich zwischen Schutzelement und Schutzrohr sorgt zum einen für eine stabile Anordnung auch bei seitlich einwirkendem Druck und zum anderen für einen entsprechend hohen Schutz zur Vermeidung des Eindringens von Gasen.Depending on requirements, the length of the second end region or the outwardly oriented abutment region of the protective element can be designed differently. If the outwardly oriented contact area is longer, it rests against the outer wall of the protective tube over a correspondingly longer area. The protective element can rest in a U-shape on the protective tube. The correspondingly larger overlap area between the protective element and the protective tube ensures, on the one hand, a stable arrangement even in the case of laterally acting pressure and, on the other hand, correspondingly high protection to prevent the penetration of gases.

Das hülsenartige Schutzelement kann einen nach unten orientierten Anlagebereich an die Schutzhülse aufweisen. Die an der entsprechenden Stelle überlappenden Bauteile können an diesem Bereich gut miteinander verschweißt werden. The sleeve-like protective element may have a downwardly oriented contact area with the protective sleeve. The overlapping components at the appropriate point can be welded together well in this area.

Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Schutzhülse sich über den Umgriffbereich von Schutzrohr und Schutzhülse hinaus in das Schutzrohr hinein erstreckt und am Ende der Schutzhülse eine die Lage der Schutzhülse innerhalb des Schutzrohrs stabilisierende Querschnittserweiterung vorgesehen ist. Die Schutzhülse erhält dadurch eine bessere Stabilität und eine zusätzliche Stützfunktion innerhalb des Schutzrohrs, insbesondere bei seitlich auf die Schutzhülse einwirkendem Druck, z.B. durch eine fließende Glasschmelze. Die Querschnittserweiterung kann eine Umbördelung sein, die an der Innenwandung des Schutzrohres anliegt. Indem sich die Schutzhülse über den Umgriffbereich hinaus in das Schutzrohr hinein erstreckt, ist bei einwirkendem Druck die Möglichkeit der Verschwenkung der Schutzhülse deutlich reduziert. Zusätzlich kann die Schutzhülse einen Anschlag z.B. in Form eines aufgeschweißten Drahtes aufweisen, der an der Oberseite der Querschnittsverengung des Schutzrohres anliegt.Additionally or alternatively, it may be provided that the protective sleeve extends beyond the gripping area of the protective tube and the protective sleeve into the protective tube and at the end of the protective sleeve a cross-sectional enlargement which stabilizes the position of the protective sleeve within the protective tube is provided. The protective sleeve thus receives better stability and an additional support function within the protective tube, especially in the case of laterally acting on the protective sleeve pressure, eg by a flowing glass melt. The cross-sectional widening can be a flanging, which rests against the inner wall of the protective tube. By the protective sleeve extends beyond the Umgriffbereich out into the protective tube inside, the possibility of pivoting the protective sleeve is significantly reduced by acting pressure. In addition, the protective sleeve may have a stop, for example in the form of a welded wire, which rests against the top of the cross-sectional constriction of the protective tube.

Beschreibung der Erfindung anhand von AusführungsbeispielenDescription of the invention with reference to embodiments

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht auf einen beispielhaften Temperaturfühler gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Teilschnittdarstellung eines Bereichs aus 1;
3 eine Teilschnittdarstellung einer alternativen Ausführungsvariante des Bereichs III aus 1 sowie
4 eine Schnittdarstellung des hülsenartigen Schutzelements.

Advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing figures. Show it:

1 a side view of an exemplary temperature sensor according to the present invention;
2 a partial sectional view of an area 1 ;
3 a partial sectional view of an alternative embodiment of the area III from 1 such as
4 a sectional view of the sleeve-like protective element.

Bezugsziffer 1 bezeichnet den Temperaturfühler in seiner Gesamtheit. Bei dem Temperaturfühler 1 handelt es sich um einen Hochtemperaturfühler, der insbesondere zur Messung der Temperatur einer Glasschmelze eingesetzt werden kann. Er umfasst ein durch die Thermodrähte 2a, 2b gebildetes Thermoelement 3, welches eine Messstelle 5 bildet. Die Thermodrähte 2a, 2b sind zusammen als Thermodrahtpaar mit Bezugsziffer 2 versehen. An der Messstelle 5 sind die Thermodrähte 2a, 2b miteinander verbunden. Das Thermoelement 3 kann in einem Isolierstab 11, insbesondere in einem keramischen Isolierstab, angeordnet sein, der in einem Innenrohr 12, insbesondere in einem keramischen Innenrohr, positioniert ist (siehe 2). Die Thermodrähte 2a, 2b stehen aus dem Isolierstab 11 vorne heraus und sind dort miteinander verbunden. Das Innenrohr 12 ist vorne um die Verbindungsstelle der beiden Thermodrähte 2a, 2b geschlossen. Das Thermoelement 3 bzw. das Innenrohr 12 ist von einer Schutzhülse 4 aus Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung umgeben, wobei die Schutzhülse 4 einen ersten der Messstelle 5 zugeordneten geschlossenen Endbereich 4a sowie einen zweiten Endbereich 4b aufweist. Ein Schutzrohr 6 trägt die Schutzhülse 4, indem ein unterseitig offener Endbereich 6a des Schutzrohrs 6 den zweiten Endbereich 4b der Schutzhülse 4 umgreift. Das Schutzrohr 6 greift mit seinem anderen Endbereich in ein Halterohr 13, insbesondere ein metallisches Halterohr, ein. Am Halterohr 13 ist ein Anschlusskopf 14 vorgesehen, in den die Thermodrähte 2a, 2b führen und verschaltet sind (siehe 1). Der unterseitig offene Endbereich 6a und der diesen durchsetzende Teil der Schutzhülse 4 sind mittels eines hülsenartigen Schutzelements 7 umgeben. Das hülsenartige Schutzelement 7 sorgt dafür, dass die aus dem zu messenden Medium, bei dem es sich z. B. um eine Glasschmelze handelt, aufsteigenden Gase oder Dämpfe nicht zwischen Schutzrohr 6 und Schutzhülse 4 eindringen können und z. B. das Thermoelement 3 beschädigen oder dessen Qualität beeinträchtigen können. Außerdem dient das Schutzelement 7 auch der mechanischen Stabilisierung der Verbindungsstelle zwischen Schutzhülse 4 und Schutzrohr 6.numeral 1 refers to the temperature sensor in its entirety. At the temperature sensor 1 it is a high-temperature sensor, which can be used in particular for measuring the temperature of a molten glass. It includes a through the thermocouple wires 2a . 2 B formed thermocouple 3 which is a measuring point 5 forms. The thermocouple wires 2a . 2 B are together as a pair of thermocouples with reference numeral 2 Provided. At the measuring point 5 are the thermo wires 2a . 2 B connected with each other. The thermocouple 3 can in an insulating rod 11 , In particular, be arranged in a ceramic insulating rod, in an inner tube 12 , in particular in a ceramic inner tube, is positioned (see 2 ). The thermocouple wires 2a . 2 B stand out of the insulating rod 11 out front and are connected there. The inner tube 12 is at the front around the junction of the two thermocouple wires 2a . 2 B closed. The thermocouple 3 or the inner tube 12 is from a protective sleeve 4 surrounded by precious metal or a noble metal alloy, wherein the protective sleeve 4 a first of the measuring point 5 associated closed end area 4a and a second end region 4b having. A protective tube 6 wears the protective sleeve 4 by opening a lower end area 6a of the protective tube 6 the second end area 4b the protective sleeve 4 embraces. The protective tube 6 engages with his other end in a holding tube 13 , in particular a metallic holding tube, a. On the holding tube 13 is a connection head 14 provided in the the thermocouple wires 2a . 2 B lead and interconnected (see 1 ). The underside open end 6a and the enforcing part of the protective sleeve 4 are by means of a sleeve-like protective element 7 surround. The sleeve-like protective element 7 ensures that from the medium to be measured, in which it is z. B. is a molten glass, ascending gases or vapors not between thermowell 6 and protective sleeve 4 can penetrate and z. B. the thermocouple 3 damage or impair its quality. In addition, the protective element serves 7 also the mechanical stabilization of the connection point between protective sleeve 4 and protective tube 6 ,

Wie insbesondere in den 2 und 3 gezeigt, kann das hülsenartige Schutzelement 7 mit seinem ersten Endbereich 7a an der Außenwand der Schutzhülse 4 anliegen. Die vom zu messenden Medium aufsteigenden Gase werden so direkt um das hülsenartige Schutzelement 7 herumgeleitet und können nicht mehr von unten durch den unterseitig offenen Endbereich 6a des Schutzrohrs 6 eindringen. As in particular in the 2 and 3 shown, the sleeve-like protective element 7 with its first end area 7a on the outer wall of the protective sleeve 4 issue. The rising of the medium to be measured gases are so directly to the sleeve-like protective element 7 can not be routed from the bottom through the bottom open end 6a of the protective tube 6 penetration.

Das hülsenartige Schutzelement 7 kann dazu mit seinem ersten Endbereich 7a an der Schutzhülse 4 angeschweißt sein, womit eine dauerhafte und stabile Befestigung des Schutzelements 7 hergestellt wird.The sleeve-like protective element 7 can do this with its first end section 7a on the protective sleeve 4 be welded, resulting in a durable and stable attachment of the protective element 7 will be produced.

In 2 ist gezeigt, dass die beiden Thermodrähte 2a, 2b vorne aus dem Isolierstab 11 herausstehen und zu einer Messstelle 5 verbunden sind. In dem Isolierstab 11 können auch mehrere Thermodrahtpaare 2 vorgesehen sein, deren Messstellen sich an unterschiedlichen Positionen des Isolierstabs 11 befinden, sodass die Temperatur an den entsprechenden Positionen messbar ist.In 2 is shown that the two thermocouple wires 2a . 2 B in front of the insulating rod 11 stand out and to a measuring point 5 are connected. In the insulating rod 11 can also use several pairs of thermo wires 2 be provided, the measuring points are at different positions of the insulating rod 11 so that the temperature can be measured at the appropriate positions.

Das hülsenartige Schutzelement 7 kann aus Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung bestehen. Edelmetalle oder Edelmetalllegierungen zeichnen sich durch eine hohe chemische Korrosions- und Widerstandsfähigkeit aus. Zweckmäßigerweise kann auch die Schutzhülse aus dem entsprechenden oder einem ähnlichen Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung bestehen, was unter anderem den Vorteil hat, dass die beiden Bauteile gut miteinander verschweißt werden können.The sleeve-like protective element 7 can be made of precious metal or a precious metal alloy. Precious metals or precious metal alloys are characterized by high chemical corrosion and resistance. Conveniently, also the protective sleeve made of the corresponding or a similar noble metal or a noble metal alloy, which has the advantage, inter alia, that the two components can be welded together well.

Das Schutzrohr 6 kann im Bereich seines unterseitig offenen Endbereichs 6a eine Querschnittsverengung 8 aufweisen, wobei sich an der Oberseite der Querschnittsverengung 8 eine radiale Erweiterung 9 der Schutzhülse 4 befinden kann. Wie aus den 2 und 3 hervorgeht, kann die radiale Erweiterung 9 der Schutzhülse 4 direkt an der Oberseite der Querschnittsverengung 8 aufliegen. Als radiale Erweiterung 9 kann z. B. ein nach außen gebogener oder gebördelter Rand an der Schutzhülse oder ein aufgeschweißter Draht vorgesehen sein. Die Schutzhülse 4 wird damit sicher im Schutzrohr 6 gehalten.The protective tube 6 can be in the area of its bottom open end 6a a cross-sectional constriction 8th have, wherein at the top of the cross-sectional constriction 8th a radial extension 9 the protective sleeve 4 can be located. Like from the 2 and 3 As can be seen, the radial extension 9 the protective sleeve 4 directly at the top of the cross-sectional constriction 8th rest. As a radial extension 9 can z. B. an outwardly bent or flanged edge on the protective sleeve or a welded wire may be provided. The protective sleeve 4 So it is safe in the protective tube 6 held.

Das hülsenartige Schutzelement 7 kann mit seinem zweiten Endbereich 7b an der Außenwand des Schutzrohrs 6 vorzugsweise lose und/oder vorzugsweise auch unter Spannung anliegen. Da die Gase vom zu messenden Medium nach oben strömen, genügt in diesem Bereich das Anliegen z.B. mittels Andrücken des hülsenartigen Schutzelements 7.The sleeve-like protective element 7 can with its second end 7b on the outer wall of the protective tube 6 preferably be loose and / or preferably also under tension. Since the gases flow upwards from the medium to be measured, it is sufficient in this area, for example, by means of pressing on the sleeve-like protective element 7 ,

Das hülsenartige Schutzelement 7 kann ausgehend von seinem ersten Endbereich 7a einen konischen Erweiterungsbereich 7c aufweisen (siehe 2 bis 4). Die aufsteigenden Gase können ohne wesentlichen Rückstau oder Verwirbelungen am konischen Erweiterungsbereich, insbesondere stromlinienförmig, vorbeiströmen. Am konischen Erweiterungsbereich 7c kann das hülsenartige Schutzelement 7 in einen zylindrischen Bereich 7d übergehen, an dessen Außenseite die Gase weiter nach oben abgeleitet werden.The sleeve-like protective element 7 can start from its first end 7a a conical expansion area 7c have (see 2 to 4 ). The rising gases can flow without significant backwater or turbulence on the conical extension region, in particular streamlined. At the conical extension area 7c can the sleeve-like protective element 7 in a cylindrical area 7d go over, on the outside of the gases are further diverted upward.

Ferner kann das hülsenartige Schutzelement 7 einen nach außen orientierten Anlagebereich 7e an das Schutzrohr 6 aufweisen, welcher zusätzlich dafür sorgt, dass keine Gase oder Dämpfe von dem zu messenden Medium bzw. der Glasschmelze eindringen können. Der nach außen orientierte Anlagebereich 7e kann länger ausgebildet sein als dies in den Figuren dargestellt ist. Der Anlagebereich 7e kann sich demnach über einen entsprechend längeren Bereich mit dem Schutzrohr 6 überlappen. Dies kann eine bessere mechanische Stabilität bzw. bessere Befestigung des Schutzelements 7 bewirken, insbesondere bei einem seitlich einwirkenden Druck.Furthermore, the sleeve-like protective element 7 an outwardly oriented investment area 7e to the protective tube 6 which additionally ensures that no gases or vapors from the medium to be measured or the molten glass can penetrate. The outward oriented investment area 7e may be formed longer than shown in the figures. The investment area 7e can therefore over a correspondingly longer area with the protective tube 6 overlap. This can be a better mechanical stability or better attachment of the protective element 7 cause, especially at a laterally acting pressure.

Zwei alternative Ausführungsvarianten der Anordnung der Schutzhülse 4 im Schutzrohr 6 zeigen die 2 und 3. Der bis zur Abbruchlinie dargestellte rechte Teil der 2 sowie die 3 betreffen den Ausschnitt III der 1. Bei der Ausführungsvariante gemäß 2 erstreckt sich die Schutzhülse 4 nur so weit in das Schutzrohr hinein, dass das Ende bzw. der gebördelte Rand der Schutzhülse 4 direkt auf der Oberseite der Querschnittsverengung 8 aufliegt.Two alternative embodiments of the arrangement of the protective sleeve 4 in the protective tube 6 show the 2 and 3 , The right part of the right up to the demolition line 2 as well as the 3 concern the section III of the 1 , In the embodiment according to 2 extends the protective sleeve 4 only so far into the protective tube, that the end or the beaded edge of the protective sleeve 4 directly on the top of the cross-sectional constriction 8th rests.

Bei der Ausführungsvariante gemäß 3 erstreckt sich die Schutzhülse 4 über den Umgriffbereich bzw. die Querschnittsverengung 8 hinaus in das Schutzrohr 6 hinein, wobei am Ende der Schutzhülse 4 eine die Lage der Schutzhülse 4 innerhalb des Schutzrohrs 6 stabilisierende Querschnittserweiterung 10 vorgesehen ist. Bei der Querschnittserweiterung 10 kann es sich um einen gebördelten, nach außen weisenden Rand handeln, der an der Innenrohrwandung des Schutzrohrs 6 anliegt. An der Oberseite der Querschnittsverengung 8 weist die Schutzhülse 4 eine radiale Erweiterung 9 und damit einen zusätzlichen Anschlag auf. Bei der radialen Erweiterung 9 kann es sich z. B. um einen angeschweißten Draht handeln. Die so weit in das Schutzrohr 6 hineinragende Schutzhülse 4 erhält eine zusätzliche Stützfunktion innerhalb des Schutzrohrs und damit eine bessere Stabilität insbesondere bei seitlich auf die Schutzhülse einwirkendem Druck.In the embodiment according to 3 extends the protective sleeve 4 over the Umgriffbereich or the cross-sectional constriction 8th out into the protective tube 6 into it, taking at the end of the protective sleeve 4 a the position of the protective sleeve 4 inside the protective tube 6 stabilizing cross-sectional widening 10 is provided. At the cross-sectional widening 10 it may be a flanged, outwardly facing edge on the inner tube wall of the protective tube 6 is applied. At the top of the cross-sectional constriction 8th has the protective sleeve 4 a radial extension 9 and thus an additional stop on. At the radial extension 9 can it be z. B. act on a welded wire. The so far in the protective tube 6 protruding protective sleeve 4 receives an additional support function within the protective tube and thus better stability, especially in the case of laterally acting on the protective sleeve pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Temperaturfühlertemperature sensor
22: ThermodrahtpaarThermo wire pair
2a2a: Thermodrahtthermowire
2b2 B: Thermodrahtthermowire
33: Thermoelementthermocouple
44: Schutzhülseprotective sleeve
4a4a: erster Endbereichfirst end area
4b4b: zweiter Endbereichsecond end area
55: Messstellemeasuring point
66: Schutzrohrthermowell
6a6a: unterseitig offener Endbereichunderside open end area
77: Schutzelementprotection element
7a7a: erster Endbereichfirst end area
7b7b: zweiter Endbereichsecond end area
7c7c: konischer Erweiterungsbereichconical expansion area
7d7d: zylindrischer Bereichcylindrical area
7e7e: Anlagebereichplant area
88th: QuerschnittsverengungCross-sectional narrowing
99: radiale Erweiterungradial extension
1010: QuerschnittserweiterungCross-sectional widening
1111: IsolierstabInsulating
1212: Innenrohrinner tube
1313: HalterohrSupport tube
1414: Anschlusskopfconnection head

Claims

Temperature sensor (1), in particular high-temperature probe for measuring the temperature of a molten glass, comprising a thermocouple (3) formed by thermocouples (2a, 2b) forming a measuring point (5), a protective sleeve (4) of noble metal surrounding the thermocouple (3) or a noble metal alloy, wherein the protective sleeve (4) has a first end area (4a) associated with the measuring point (5) and a second end area (4b), a protective tube (6), which carries the protective sleeve (4), in that an open end region (6a) of the protective tube (6) surrounds the second end region (4b) of the protective sleeve (4), characterized in that the end region (6a ) And this passing through part of the protective sleeve (4) by means of a sleeve-like protective element (7) is surrounded.

Temperature sensor after Claim 1 , characterized in that the sleeve-like protective element (7) rests with its first end region (7a) on the outer wall of the protective sleeve (4).

Temperature sensor after Claim 1 , characterized in that the sleeve-like protective element (7) with its first end region (7a) to the protective sleeve (4) is welded.

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the thermocouple wires (2a, 2b) are arranged in an insulating rod (11) which is surrounded by an inner tube (12).

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve-like protective element (7) consists of a noble metal or a noble metal alloy.

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the protective tube (6) has a cross-sectional constriction (8) in the region of its open end region (6a), at the top of the cross-sectional constriction (8) has a radial extension (9) of the protective sleeve (4) is located.

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve-like protective element (7) with its second end region (7b) on the outer wall of the protective tube (6), preferably loosely and / or preferably under tension, is applied.

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve-like protective element (7) starting from its first end region (7a) has a conical widening region (7c).

Temperature sensor after Claim 7 , characterized in that the conical widening region (7c) of the sleeve-like protective element (7) merges into a cylindrical region (7d).

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve-like protective element (7) has an outwardly oriented abutment region (7e) to the protective tube (6).

Temperature sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve-like protective element (7) has a downwardly oriented abutment region on the protective sleeve (4).

Temperature sensor (1), in particular high temperature sensor for measuring the temperature of a molten glass, comprising a thermocouple (3) formed by thermocouples (2a, 2b) forming a measuring point (5), a protective sleeve (4) surrounding the thermocouple (3) Precious metal or a noble metal alloy, wherein the protective sleeve (4) has a first of the measuring point (5) associated closed end portion (4a) and a second end portion (4b), a protective tube (6) which carries the protective sleeve (4) by a lower side open end region (6a) of the protective tube (6) surrounds the second end region (4b) of the protective sleeve (4), in particular according to the preceding claims, characterized in that the protective sleeve (4) extends beyond the grip region into the protective tube (6) extends and at the end of the protective sleeve (4) a the position of the protective sleeve (4) within the protective tube (6) stabilizing cross-sectional widening (10) is provided.