DE2325607C3

DE2325607C3 - Gußeisenschutzrohr für Thermoelemente

Info

Publication number: DE2325607C3
Application number: DE19732325607
Authority: DE
Inventors: Klaus 5628 Heiligenhaus Schlömer
Original assignee: Leichtmetall-Gesellschaft Mbh, 4300 Essen
Filing date: 1973-05-19
Publication date: 1977-01-13

Description

Die Erfindung betrifft ein einseitig geschlossenes Gußeisenschutzrohr für Thermoelemente, die in einem ganz oder teilweise von einem metallischen Halterohr umgebenen metallischen oder keramischen, einseitig geschlossenen Schutzrohr angeordnet sind, vorzugsweise für Temperaturmessungen in NE-Metallschmelzen.

Thermoelemente dienen zur Messung von Temperaturen von etwa 400 bis 1600⁰C. Ihr Hauptvorteil ist die Möglichkeit, die Temperatur örtlich getrennt von der Meßstelle anzuzeigen oder aufzuzeichnen, ohne daß eine besondere Hilfsstromquelle erforderlich wäre.

Bei Betriebs- oder Dauermessungen, beispielsweise bei Temperaturmessungen in Metallschmelzen, müssen die Thermoelemente, deren Thermodrähte durch keramisches Material gegeneinander isolier; sind, in einseitig geschlossene metallische oder keramische Schutzrohre eingebaut werden, die sie vor mechanischer Beanspruchung und vor chemischer Einwirkung schützen.

Für Thermoelemente mit keramischen Schutzrohren, bei denen die Isolierung der Thermodrähte gegeneinander im allgemeinen durch auf diese aufgeschobene, aus einem keramischen Werkstoff bestehende Röhrchen erfolgt, kann zum Schutz des leicht zerbrechlichen und gegen schroffe Temperaturwechsel empfindlichen keramischen Schutzrohres zusätzlich ein metallisches, gleichzeitig als Halterohr dienendes Schutzrohr vorgesehen werden. Dieses Halterohr kann gegebenenfalls noch von einem aus Gußeisen bestehenden Schutzrohr umgeben sein. Ein solches Gußeisenrohr wird entweder aus mehreren kurzen Rohrstücken gefertigt oder aus einem Gußzylinder durch Ausbohren desselben hergestellt. Das Gußeisenschutzrohr bildet zwar einen relativ guten Schutz bei Temperaturmessungen bis etwa 400 C. maximal bis 600" C, ist jedoch für Temperaturen, die über 600"C liegen, wegen der sehr geringen Lebensdauer kaum brauchbar.

Bei den sogenannten Mantelthermoelementen sind die in puiverförmigem, gegebenenfalls gesintertem Keramikpulver eingebetteten Thermodrähte von einem metallischen Schutzrohr umgeben. Diese Ausführungsform ermöglicht Thermoelemente extrem kleiner Durchmesser, woraus sich meßtechnische und mechanische Vorteile ergeben, insbesondere eine schnelle Ansprechzeit, kleine Wärmeableitung, Biegsamkeit, einfa-

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ehe Einführung in Vakuum- oder Hochdruckräume. Stoßfestigkeit und Teniperaturwechselbeständigkeit So können mit derartigen Mantelthermoelementen viele Meßaufgaben gelöst werden, die mit Thermoelementen größerer Abmessungen nicht oder nur schwer zu bewältigen sind.

Die hohe Temperatur und der starke chemische Angriff auf die metallischen Schutzrohre und die Thermodrähte durch die Metallschmelze und vor allem durch die Schlacke lassen in der Regel jedoch nur Messungen von wenigen Sekunden Dauer mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu, d. h„ die Temperaturmessung kann nur diskontinuierlich erfolgen. Das erfordert Meßgeräte mit entsprechend kurzer Einstellzeit sowie leicht und schnell zu handhabende Mantelthermoelemente. Da die Metallschmelze das metallische Schutzrohr beim Eintauchen angreift, muß dieses des öfteren gereinigt und mit einer Kokillenanstrichmasse geschlichtet werden. Trotz dieser Maßnahme machen es die große thermische Beanspruchung einerseits und die verlangte hohe Meßgenauigkeit andererseits erforderlich, daß das metallische Schutzrohr nach vergleichsweise kurzer Lebensdauer erneuert werden muß.

Um die dem Stand der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gußeisenschutzrohr für Thermoelemente so zu gestalten, daß eine kontinuierliche Temperaturmessung vorzugsweise in Nichteisenschmelzen möglich ist, ohne daß eine Zerstörung des metallischen Schutzrohres stattfindet. Ferner soll die Schlagfestigkeit des Gußeisenrohres erhöht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Zweckmäßigerweise sind sowohl die Edelstahlschicht als auch die Keramikschicht vorzugsweise durch Flammspritzen aufgebracht.

Die Keramikschicht besteht insbesondere aus Oxiden, Boriden oder Nitriden.

Dip Erfindung ist in der Zeichnung an Hiand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden sollen.

Es zeigt F i g. 1 ein Mantelthermoelement, dessen metallisches Schutzrohr 1 in seinem oberen Teil von einem metallischen Halterohr 2 umgeben isi, wobei auf das Schutzrohr 1 und das Halterohr 2 das Gußeisenschutzrohr X auf das die Edelstahlschicht 4 und die Keramikschicht 5 aufgespritzt sind, aufgegossen ist.

Die Fig.2 unterscheidet sich insoweit von Fig. 1, als das metallische Schutzrohr 1 des Mantelthermoelements mis Ausnahme seines unteren Endbereichs von dem Halterohr 2 umgeben ist.

In F i g. 3 ist das Mantelthermoelement in einem einseitig geschlossenen Hallerohr 2 angeordnet.

Die F i g. 4 zeigt ein Thermoelement, dessen durch aufgeschobene Keramikröhrchen 6 gegeneinander isolierten Thermodrähte in einem keramischen Schutzrohr 7 untergebracht sind. Das Schutzrohr 7 ist in dem einseitig geschlossenen, von dem aufgegossenen Gußeisenschutzrohr 3, der aufgespritzen Edelstahlschicht 4 und der aufgespritzten Keramikschicht 5 umgebenen Halterohr 2 angeordnet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es mit Hilfe der Erfindung möglich ist, vergleichsweise hohe Standzeiten für in Schutzrohren angeordnete Thermoelemente zu erzielen und gleichzeitig einen kontinuierlichen Einsatz bei hoher Ivießgenauigkeit insbesondere in NE-Metallschmel/en zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 23

1. Einseitig geschlossenes Gußeisenschutzrohr für Thermpelemente, die in einem ganz oder teilweise von einem metallischen Halterohr umgebenen metallischen oder keramischen einseitig geschlossenen Schutzrohr angeordnet sind, vorzugsweise für die Temperaturmessung in NE-Metallschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen- ίο schutzrohr (3) unmittelbar auf das metallische Schutzrohr (1) und/oder Halterqhr (2) aufgegossen ist und daß in an sich bekannter Weise auf dem Gußeisenschutzrohr eine Edelstahlschicht (4) und auf dieser eine Keramikschicht (5) aufgebracht sind.

2. Gußeisenschutzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Edelstahischicht (4) .als auch die Keramikschicht (5) durch Flammspritzen aufgespritzt sind.