DE2042047A1 - Temperaturmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßeinrichtung mit hoher Absolutgenauigkeit und großer Ansprechgeschwindigkeit. Diese beiden Eigenschaften werden von Temperaturmeßeinrichtungen häufig gefordert, insbesondere in der Reciktormeßtechnik, sie sind jedoch bei und mit bekannten Kontaktthermometern nicht ohne "weiteres realisierbar.

Wird bei der Temperaturmessung hohe Absolutgenauigkeit verlangt, so benutzt man üblicherweise Widerstandsthermometer. Diese Widerstandsthermometer sind bei befriedigend stabilem Aufbau träge, d. h. ihre Ansprechgeschwindigkeit ist gering. Thermoelemente haben dagegen eine relativ große Ansprechgeschwindigkeit, die mit ihnen erreichbare absolute Heßgenauigkeit ist jedoch wesentlich geringer als bei den genannten Widerstandsthermometern.

„Es besteht die Aufgabe, eine Temperaturmeßeinrichtung für rauhe Betriebsbedingungen zu schaffen, mit der sowohl eine hohe Absolutgenauigkeit der Messung erreicht v/erden kann, die gleichzeitig aber auch eine große Ansprechgeschwindigkeit aufweist.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einer Temperaturmeßeinrichtung gesehen, die gekennzeichnet ist durch ein Widerstandsthermometer; ein flinkes und ein träges Thermoelement, die gegeneinander geschaltet sind; eine Meßschaltung zur Addition der Ausgangsgröße des Widerstandsthermometers und der Ausgangsgröße der Differenzschaltung der Thermoelemente.

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BAD ORIGINAL

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Die resultierende Temperaturanzeige T dieser Temperaturmeß einrichtung setzt sich aus dem Temperaturmeßwert T

V/

des Widerstandsthermometers und der Differenz der Keßwerte der beiden Thermoelemente^ T_TE zusammen, also

τ =

Beim Eintauchen einer derartigen Geberkombination in das Meßmedium ist die Ausgangsgröße der Temperaturmeßeinrichtung zunächst von dem Differenzneßwert der Thermoelemente aufgrund der hohen Ansprechgeschwindigkeit des flinken Thermoelementes bestimmt. Das Differenzmeßsignal der Thermoelemente geht mit dem ansteigenden Meßwert des trägen Thermoelements gegen ITuIl, während das Ausgangssignal des Widerstandsthermometers die Temperatur des Meßmediums annimmt. Die Meßeinrichtung hat im ausgeglichenen Zustand nur noch den Fehler des Widerstandsthermometers, sie weist also hohe Absolutgenauigkeit auf.

Das Prinzip der Erfindung ist anhand der Figur 1 erläutert.

Die Figur 2 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Sonde für die Temperaturmeßeinrichtung.

Figur 1ϊ In einem Eintauchgeber 1 sind die drei erfindungswesentlichen Meßelemente angeordnet, nämlich der temperaturabhängige Widerstand 2' des Widerstandsthermometers 2, die Lötstelle 3' des tragen Thermoelements 3 und die Lötstelle 4' des flinken Thermoelementes 4. Das träge Thermoelement 3 ist so ausgebildet, daß seine Ansprechgeschwindigkeit etwa der des Widerstandsthermometers 2 entspricht. Die beiden Thermo-

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elemente 3 und 4 sind in Reihe gegeneinander geschaltet und mit einer Meßschaltung 5 verbunden, deren elektrische Ausgangsgröße jeweils der Differenz λΔ Τ«™ der von den beiden Thermoelementen 3 und 4 gemessenen Temperatur entspricht. Die Meßschaltung 6 gibt ein elektrisches Ausgangssignal ab, das der vom Widerstandsthermometer 2 gemessenen Temperatur T entspricht. Die Ausgangssignale der beiden Heßschaltungen 5 und 6 werden in dem Verloiüpfungspunkt 7 addiert, das resultierende Signal wird einem Anzeiger 8 oder einer anderen meßwertverarbeitenden Einrichtung zugeführt.

Fipur 2; Die schematische Darstellung einer Meßsonde für ■ die erfindungsgemäße Temperaturmeßeinrichtung zeigt ein Schutzrohr 11, das mit einer gut wärmeleitenden, isolierenden Masse 12 gefüllt ist. An seinem unteren Ende ist das Schutzrohr 11 zu einer Spitze 13 ausgezogen. Im Innern der Spitze 13 ist die Lötstelle 4' des flinken Thermoelements angeordnet. Oberhalb der Spitze 13 sind im Schutzrohr 11 der temperaturabhängige Widerstand 2¹ des Widerstandsthermometers und die Lötstelle 3¹ des tragen Thermoelementes benachbart angeordnet.

Beim Eintauchen der Meßsonde in das Meßmedium nimmt die Lötstelle 4» des flinken Thermoelements relativ schnell die ' Temperatur des Meßmediums an; die prinzipiell bedingte geringe Ansprechgeschwindigkeit des Widerstandsthermometers und des tragen Thermoelementes erlaubt die Anbringung der Meßelemente 2' und 3¹ an einem beliebigen Ort im Innern des Schutzrohres 11.

2 Patentansprüche

2 Figuren - 4 -

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• BAD OBlGlNAU

Claims (1)

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   Patentansprüche

   Temperaturmeßeinrichtung mit hoher Absolutgenauigkeit und großer Ansprechgeschwindigkeit, gekennzeichnet durch ein Widerstandsthermometer (2); ein flinkes und ein träges Thermoelement (4, 3)» die gegeneinandergeschaltet sind;

   eine Meßschaltung (5, 6, 7)· zur Addition der Ausgangsgröße des Widerstandsthermometers (2) und der Ausgangsgröße der Differenzschaltung der Thermoelemente (3, 4).

   Temperaturmeßeinrichtung nach Anspruch 1 init einer aus einem Schutzrohr mit gut wärmeleitender, isolierender Füllung bestehender Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (11) eine ausgezogene Spitze (13) aufweist, in der die Lötstelle (4¹) des flinken Thermoelements (4) angeordnet ist, während der temperaturabhängige Widerstand (2¹) des Thermoelements (2) und die Lötstelle (3¹) des trägen Thermoelements (3) benachbart oberhalb der Spitze (13) im Schutzrohr (11) angeordnet sind.

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