DE2647119C3 - Verfahren zur Herstellung eines Thermoelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Thermoelementes, das aus zwei Metalldrähten oder Metallstreifen besteht, die von beiden Enden her in ein Schutzrohr aus Quarz eingeführt und mit ihren Enden durch Erwärmen des Quarzrohres von außen im Bereich der Schweißstelle zusammengeschweißt werden, wobei die Drähte im Schweißbereich die Innenwandung des Quarzrohres berühren.

Derartige Thermoelemente werden in der Metallurgie zur Messung der Temperatur von Metallschmelzen benutzt. Insbesondere bei der Messung des Erstarrungspunktes derartiger Schmelzen haben sich Schwierigkeiten ergeben, die darauf zurückzuführen sind, daß die benutzten Thermoelemente e«ne zu Hnge Meßdauer aufwiesen und zu stark beansprucht wurden.

Auch bei den bekannten MeßvcrricbN<ngen, die aus einem Formsandtiegel bestehen, in dem ein in einem Quarzröhrchen geschützt angeordnetes Thermoelement waagerecht angeordnet ist, ergaben sich bei der Temperaturmessung von geschmolzenen Stahllegierungen nur schwer oder nicht reproduzierbare Werte und die erhaltenen Ergebnisse waren bei Verwendung mehrerer Vorrichtungen des gleichen Typs unterschiedlich.

Dies ist auch bei dem Gegenstand der DE-OS 21 01 260 der Fall, die einen Meßwertgeber für ein Tauchthermoelement betrifft, bei dem der Kontakt zwischen den Drähten des Thermoelementes und der Innenwandung des Quarzrohres dadurch erhalten wird, daß das Quarzrohr bei erhöhter Temperatur zusammengedrückt wird. Das Zusammendrücken des Quarzrohres muß bei einer Temperatur erfolgen, die in der Nähe des Schmelzpunktes des Quarzrohres, d. h. bei etwa 1780⁰C liegt. Es können daher nur solche Drähte benutzt werden, deren Schmelzpunkt ebenfalls in diesem Bereich liegt. Zur Herstellung eines Thermoelementes mit Chromel- oder Alumeldrähten scheidet die bekannte Methode aus, weil die Drähte bei den für die Durchführung des bekannten Verfahrens erforderlichen Temperaturen zerstört würden.

s Es kommt hinzu, daß sich beim Zusammendrücken des Quarzrohres Spannungen in den metallischen Bestandteilen des Thermoelementes nicht vermeiden lassen, was zu nicht unwesentlichen Änderungen der Leitfähigkeit und damit zu Abweichungen bei den gemessenen Werten führt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermoelement herzustellen, mit dem wiederholbare Messungen durchgeführt werden können, wobei Abweichungen der Meßergebnisse soweit wie möglich vermieden werden sollen.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Drähte während des Schweißens über eine solche Länge gegeneinander gedrückt werden, daß das Metall über den gesamten Innenumfang des Quarzrohres in Berührung mit dessen Wandung kommt

Der feste Kontakt zwischen dem Metall und der Innenwandung des Quarzrohres wird also dadurch erzielt daß das Rohr auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb des Schmelzpunktes des Quarzes liegt die jedoch ausreicht um die Drähte des Thermoelements zusammenzuschweißen und dabei gleichzeitig die Drähte während des Schweißens gegeneinanderzuschieben, so daß eine Schweißzone mit konstanter und vorgegebener Länge erzielt wird. Die Schweißzone ist über ihre gesamte Länge in Kontakt mit der Innenwandung des Quarzrohres. Auf diese Weise gelingt es, Änderungen der kristallinen Struktur der Drähte des Thermoelementes sowie Spannungen weitgehend zu vermeiden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Das Thermoelement besteht aus zwei Drähten 1 und 2, von denen der eine ein Chromeldraht und der andere ein Alumeldraht ist Die Drähte sind in einem Schutzröhrchen 3 aus Quarz angeordnet und mit ihren Enden so aneinandergeschweißt, daß sich ein einwandfreier Kontakt zwischen dem Metall und der Wandung des Quarzrohres im Schweißbereich 4 ergibt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß die Drähte während des Schweißens in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen verschoben werden. Dabei ist es zweckmäßig, die Drähte während des Herstellungsprozesses stets um eine konstante Länge nacheinander zu verschieben, um eine Thermoelementenreihe zu erhalten, deren Schweißbereich bestimmte Werte bezüglich der Reproduzierbarkeit der Messungen aufweist

Ein derartiges Thermoelement kann beispielsweise waagerecht in einem aus Formsand hergestellten

Meßtiegel angeordnet werden. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines Thermoelementes, das aus zwei Metalldrähten oder Metallstreifen besteht, die von beiden Enden her in ein Schutzrohr aus Quarz eingeführt und mit ihren Enden durch Erwärmen des Quarzrohres von außen im Bereich der Schweißstelle zusammengeschweißt werden, wobei die Drähte im Schweißbereich die Innenwandung des Quarzrohres berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte während des Schweißens über eine solche Länge gegeneinander gedrückt werden, daß das Metall über den gesamten Innenumfang des Quarzrohres in Berührung mit dessen Wandung kommt