DE2625356C2 - Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Thermoelementhalbzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur 2> Herstellung eines koaxialen Thermoelementhalbzeuges beliebiger Länge, dessen koaxiale metallische Thermoelementschenkel durch eine vorzugsweise keramische Zwischenschicht isoliert und verbunden sind, wobei beide Thermoelementschenkel zunächst koaxial zueinander angeordnet werden und dann durch bekannte spanlose Verformungstechniken in eine im Durchmesser stark herabgesetzte drahtförmige Gestalt gebracht werden, nach Patent 24 54 620.

Bei dieser Thermoelementform wird die Meßspannung von der äußeren Mantelelektrode und der von dieser umgebenen Drahtseele der inneren Elektrode abgenommen. Es sind dabei Anwendungsfälle denkbar, bei denen die Thermoelemente in einem Medium verlaufen, das elektrisch leitend oder auch korrosiv ist, *<> so daß dadurch eine Meßwertverfälschung bzw. eine Beeinträchtigung der Lebensdauer befürchtet werden muß.

Es ist zwar bekannt, Thermoelemente mit parallel zueinander geführten Thermoelementschenkeln in sol- 4ϊ chen Fällen in einem sogenannten Schutzrohr unterzubringen und damit eine schädliche Beeinflussung derselben fernzuhalten. Es handelte sich dabei aber stets um verhältnismäßig massive Thermoelementanordnungen, die stets für sich zusammengebaut werden mußten. Im Hinblick auf die Verwendung der nach dem Verfahren des Hauptpatents hergestellten Thermoelemente in den oben genannten Medien liegt es daher im Rahmen der Aufgabe des Hauptpatents, das nach dem Hauptpatent beanspruchte Verfahren entsprechend ·" auszugestalten.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, zusätzlich ein koaxiales metallisches Schutzrohr mit einer inneren keramischen Isolierschicht zusammen mit den Ausgangselementen des Thermoelementhalbzeuges in wi die im Durchmesser stark herabgesetzte drahtförmige Gestalt zu bringen.

Die Drahtseele dieses Halbzeuges sowie dessen erste Ummantelung bilden somit das eigentliche Thermoelement. Die äußere Ummantelung dient als Schutzmantel <·"' und kann zum Beispiel geerdet sein. Es wäre jedoch auch möglich, die äußere Ummantelung ebenfalls aus einem Thermoelementwerkstoff zu machen, der mit dem inneren Mantel und der Drahtseele jeweils ein Thermopaar bildet Dabei kann die Werkstoffauswahl so getroffen werden, daß diese so gebildeten drei Thermopaare unterschiedliche Temperaturbereiche erfassen und somit gestatten, mit nur einem einzigen Bauelement einen wesentlich größeren Temperaturbereich zu überwachen. Das Herstellungsverfahren ist dabei das gleiche, wie im Hauptpatent beschrieben, so daß hierüber keine weiteren Aussagen gemacht werden müssen.

In den Fig. 1 bis 5 sind zur besseren Veranschaulichung dieser Erfindung fünf Ausbildungsformen eines derartigen Thermoelementes schematisch dargestellt, wie sie sich aus einem solchen Halbzeug in ähnlicher Weise, wie im Hauptpatent beschrieben, herstellen lassen. Die Innenseele des Thermoelementhalbzeuges ist in Übereinstimmung mit dem Hauptpatent mit 3 bezeichnet, die ^:nnere Mantelelektrode mit 4 und der äußere Schutzmantel mit 10. Zwischen Seele 3 und Mantelelektrode 4 befindet sich der gemäß dem Hauptpatent aufgebrachte Isolierstoff 32, während der Isolierstoff zwischen der Mantelelektrode 4 und dem Schut?mantel 10 mit 33 bezeichnet ist. Nach der Ausführung von F i g. 1 sind der Thermoelementdraht 3 und die erste Ummantelung 4 bei 34 miteinander verschweißt. Sie bilden somit das Thermoelement, daß zu den Abnahmeklemmen 62 und 61 führt. Der Schutzmantel 10 selbst ist an seiner Stirnseite mit einer Emailperle 12 verschlossen. Damit ist die Verbindungsstelle 34 des eigentlichen Thermoelementes nach außen elektrisch isoliert.

Die F i g. 2 zeigt ebenfalls einen Längsschnitt durch ein derartiges Thermoelement. Dabei ist der äußere Schutzmantel 10 nicht mit einer Isolierperle abgeschlossen, sondern mit einer übergeschobenen vorgefertigten Metallkappe 35, die mit dem Schutzrohr 10 beispielsweise verlötet oder verschweißt sein kann.

Die F i g. 3 zeigt ein Thermoelement dieses Aufbaus, bei dem jedoch Schutzrohr 10, innere Mantelelektrodc 4 und Drahtseele 3 mit einer gemeinsamen Schweiß-oder Lötperle 34' leitend verbunden sind. Bei entsprechender Wahl der Mantel- und Elektrodenwerkstoffe können dann zwischen den Abnahmeklemmen 61,62 und 63 drei verschiedene Spannungswerte abgenommen werden, mit denen drei verschiedene Temperaturbereiche mit optimaler Empfindlichkeit und Genauigkeit überwacht werden können.

Die Fig.4 und 5 zeigen koaxiale Thermoelemente, bei denen die innere Elektrode nicht mehr als Draht 3, sondern ebenfalls als Rohr 11 ausgebildet ist. Die äußere Elektrode ist mit 22, die Isolation wieder mit 32 und 33 und daß Schutzrohr mit 10 bezeichnet.

Nach Fig.4 besteht bei einem solchen Aufbau dann die Möglichkeit, zum Beispiel eine Meßleitung 71 durch die Innenelektrode 11 zu führen. Diese kann bei der Herstellung des Thermoelementhalbzeuges mit eingebettetwerden.

Nach F i g. 5 befindet sich anstelle der Leitung 71 ein von der Innenelektrode 11 isoliertes Schutzrohr 7, das zum Beispiel als Entnahmeleitung für ein zu untersuchendes Medium oder auch für andere Zwecke dienen kann.

Hinsichtlich der Verwendung dieser koaxialen Thermoelementhalbzeuge mit Schutzmantel gelten mindestens die gleichen Vorteile, wie sie bereits im Hauptpatent beschrieben worden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Thermoelementhalbzeuges beliebiger Länge, dessen koaxiale metallische Thermoelementschenkel durch eine vorzugsweise keramische Zwischenschicht isoliert und verbunden sind, wobei entsprechend dem Hauptpatent 24 54 620 zunächst beide Thermoelementschenkel koaxial zueinander angeordnet werden und dann durch bekannte spanlose Verformungstechniken in eine im Durchmesser stark herabgesetzte drahtförmige Gestalt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein koaxiales metallisches Schutzrohr (10) mit einer inneren keramischen Isolierschicht (33) zusammen mit den Ausgangselementen (3, 4, 32) des Therraoelementhalbzeuges in die im Durchmesser stark herabgesetzte drahtförmige Gestalt gebracht wird.

   20