DE2645626A1

DE2645626A1 - Fluid stream temp. measurement - uses temp. sensor in thin walled poorly conducting pipe section

Info

Publication number: DE2645626A1
Application number: DE19762645626
Authority: DE
Inventors: Peter G Dipl Ing Dr Duell
Original assignee: SETRON ERZEUGUNG ELEKTRONISCHE
Current assignee: SETRON ERZEUGUNG ELEKTRONISCHE
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1977-05-26
Also published as: AT350300B; ATA860675A

Abstract

The temperature of a fluid stream is measured by a preassembled unit installed in the pipe system. The fittings (2)are threaded, soldered or flanged. The temperature measuring instrument comprises a third-walled pipe section (1) which corresponds to the inside diameter of the pipe system. The centre of the pipe section houses a temperature sensor (3). Both this and the pipe section are surrounded by a thermal insulation (4). The pipe section is made from material which is a poor conductor of heat.

Description

Einrichtung zur TemperaturmessungDevice for temperature measurement

strömender Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Temperaturmessung strömender Flüssigkeiten. flowing liquids The invention relates to a device for measuring the temperature of flowing liquids.

Es sind Einrichtungen bekannt, die Temperaturen von in Rohrleitungen strömenden Flüssigkeiten messen, die entweder einen in den Flüssigkeitsstrom eintauchenden Temperaturfühler besitzen oder außen die Temperatur des flüssigkeitsführenden Rohres messen. Das allgemeine Problem der Temperaturmessung gemäß dieser Erfindung ist es, die wahre Flüssigkeitstemperatur zu messen, ohne den Flüssigkeitsstrom wesentlich zu behindern.There are devices known to measure the temperatures in pipelines measuring flowing liquids that are either immersed in the liquid flow Have temperature sensors or the temperature outside of the liquid-carrying Measure pipe. The general problem of temperature measurement according to this invention it is essential to measure the true liquid temperature without changing the liquid flow to hinder.

Die bisher bekannten Ausführungen haben verschiedene Nachteile. So tritt durch den Einbau eines Tauchfühlers in den Strömungsquerschnitt eine wesentliche Erhöhung des Druckabfalles in der Leitung auf. Wenn dieser Tauchfühler nicht genügend tief in die Flüssigkeit ragt, tritt ein zu hoher Temperaturabfall gegenüber der Umgebungstemperatur der Meßstelle auf, dies insbesondere, wenn die Verschraubungsarmaturen weit aus der Rohrleitung ragen. Den bi bisher bekannten Anlege-Temperaturfühlern haften die Nachteile an, daß die übliche Montage durch nachträgliches Aufschrauben des PUhlers auf normale Leitungsrohre keinen ausreichend niedrigen und zeitlich konstanten Wärmeübergangswiderstand zwischen Rohr und Meßelement garantiert. Wenn das Rohrsystem nicht ausreichend wärmeisoliert ist, hat das Rohr immer eine niedrigere bzw. höhere Temperatur als die in ihm strömende Flüssigkeit.The designs known so far have various disadvantages. So The installation of an immersion sensor in the flow cross-section causes a significant increase Increase in the pressure drop in the line. If this immersion sensor is insufficient protrudes deep into the liquid, the temperature drop is too high compared to the Ambient temperature of the measuring point, especially if the screw fittings protrude far out of the pipeline. The two previously known contact temperature sensors have the disadvantages that the usual assembly by subsequent screwing of the PUhlers on normal line pipes is not sufficiently low and timely constant heat transfer resistance between tube and measuring element guaranteed. if the pipe system is not sufficiently thermally insulated, the pipe always has a lower one or higher temperature than the liquid flowing in it.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet eine Lösung für die Temperaturmessung von in Rohrleitungen strbrnenden Flüssigkeiten, die die erwähnten Nachteile weitgehend vermeidet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als vorzugsweise vorgefertigte, geschlossene Baueinheit, in eine Rohrle4tung einsetzbar ausgebildet ist. Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung umfaßt sie ein dünnwandiges, der lichten Weite der Rohrleitung entsprechendes Rohrstück, das in seinem Mittelteil ein Temperatur-Meßelement aufweist, wobei Rohrstück und Meßelement von einer Wärineisolierung umgeben sind. Endlich ist das Rohrstück aus eine Material schlechter Warmeleitfähigkeit gebildet In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer Ansführungsform beispielsweise dargestellt.The arrangement according to the invention offers a solution for temperature measurement of fluids flowing in pipelines, largely eliminating the disadvantages mentioned avoids. The invention is characterized in that the device is preferred Prefabricated, closed structural unit, designed to be used in a pipeline is. According to a further characteristic of the invention, it comprises a thin-walled, the inside diameter of the pipeline corresponding piece of pipe, which in its middle part has a temperature measuring element, the pipe section and measuring element from a thermal insulation surround are. Finally, the pipe section is made of a material with poor thermal conductivity In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment for example shown.

Wie die Figur zeigt, besteht die erfindungsgemäße Anordnung aus einem Rohrstück 1, den Änschlußarmaturen 2, dem Teuperatur-Neßelement 3 und einer Isolierung 4.As the figure shows, the arrangement according to the invention consists of one Pipe section 1, the connection fittings 2, the Teuperatur-Neßelement 3 and insulation 4th

Die Anschlußarmaturen können, wie üblich, für Gewinde-, Löt- oder Flanschanschluß ausgebildet sein. Das Temperatur-Neßelexent 3 ist vorzugsweise elektrischer Art.The connection fittings can, as usual, for thread, solder or Flange connection be formed. The temperature Neßelexent 3 is preferably electrical Art.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist die Heranziehung eines im Herstellerwerk vorgefertigten, mit den Anschlußarmaturen fest und dicht verbundenen Rohrstückes 1, welches aus einem möglichst schlecht wärmeleitenden, aber mechanisch hochfesten Material, möglichst diinnwandig und lang geformt ist, das Temperatur-Meßelement 3 mit innigem mechanischen Kontakt in der Mitte der Rohrstückslänge trägt, wobei die ganze Anordnung durch eine Schale aus einem hoch-wOrxeisolierenden Material abgedeckt ist.The essential feature of the invention is the use of an im Factory prefabricated, firmly and tightly connected to the connection fittings Pipe section 1, which consists of a poorly thermally conductive, but mechanically high-strength material, as thin-walled and long as possible, is the temperature measuring element 3 carries with intimate mechanical contact in the middle of the pipe length, wherein the whole arrangement by a shell made of a highly heat-insulating material is covered.

Erfindungsgemäß hat das Rohrstück in axialer Richtung eine möglichst schlechte Wärmeleitfähigkeit1 in radialer Richtung an der Befestigungrstelle des Neßelementes ist der Wärmeübergang möglichst gut. Dies wird dadurch erreicht, daß die Wandstärke des Rohrstückes so dünn gewählt ist, daß die gewikiachte Druckfestigkeit gerade noch erreicht wird. Als Material kann z.B. ein hochfester Cr-Ni-Stahl eingesetzt werden.According to the invention, the pipe section has as much as possible in the axial direction poor thermal conductivity1 in the radial direction at the fastening point of the Heat transfer is as good as possible. This is achieved in that the wall thickness of the pipe section is chosen so thin that the pressure resistance achieved is just reached. A high-strength Cr-Ni steel, for example, can be used as the material will.

Der Rohrdurchmesser ist zweckmäßigerweise des Durchmesser der Rohrleitung, in die die Anordnung eingebaut werden soll, anzupassen. Die Länge des Rohrstückes ist so groß gewählt, daß die Flüssigkeit genügend Rohrstrecke hat, um die Rohrwand an der Meßstelle von der kühleren oder heißeren Wandtemperatur des übrigen Rohrsystems an die Flüssigkeitstemperatur anzugleichen. Diese Länge soll vorzugsweise größer als der fünffache Rohrinnendurchmesser sein.The pipe diameter is appropriately the diameter of the pipeline, in which the arrangement is to be installed. The length of the pipe section is chosen so large that the liquid has enough pipe length to reach the pipe wall at the measuring point from the cooler or hotter wall temperature of the rest of the pipe system to adjust to the liquid temperature. This length should preferably be greater than five times the inside diameter of the pipe.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird bei geringstmöglichem Druckabfall durch ein glattes Rohrstück eine optimale Temperaturmessung erreicht, da die Meßstelle nur geringe aufzuwärmende Massen enthält und ein Wärmeabfluß von der Meßstelle in das Rohrsystem bzw. an die umgebende Luft weitgehend verhindert wird. Da die erfindungsgemäße Einrichtung vom Hersteller zusammengestellt werden kann und am Betriebsort als komplette Einheit nur mehr in das Rohrleitungssystem eingebaut wird, sind immer gleichartige Meßverhältnisse sichergestellt.The device according to the invention is as low as possible Pressure drop through a smooth piece of pipe an optimal temperature measurement is achieved, since the measuring point contains only small masses to be heated up and a heat dissipation of the measuring point in the pipe system or in the surrounding air largely prevented will. Since the device according to the invention are put together by the manufacturer can only be inserted into the pipeline system as a complete unit at the operating site is installed, the same measurement conditions are always ensured.

Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht begrenzt. Insbesondere können im Rohrstück auch Leiteinrichtungen zur Vermischung der Raitdströmung und der Kernströmung vorgesehen seini um durch das Temperatur-Meßelement die tatsächliche Temperatur des strömenden Mediums erfassen zu können.The invention is not limited to the illustrated embodiment. In particular, guide devices for mixing the Raitdströmung can also be used in the pipe section and the core flow provided to be the actual through the temperature measuring element To be able to detect the temperature of the flowing medium.

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Claims

Patent claims: 1. Device for measuring the temperature of flowing Liquids, characterized in that the device as preferably prefabricated, closed structural unit, is designed to be used in a pipeline.

2. Device according to claim 1, characterized in that it is a comprises thin-walled pipe section (1) corresponding to the inside diameter of the pipeline, which has a temperature measuring element (3) in its central part, with pipe section (1) and measuring element (3) are surrounded by thermal insulation (4).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the pipe section (1) is formed from a material with poor thermal conductivity is.