DE29904858U1 - Vorrichtung zur Meßwerterfassung im Hochtemperaturbereich - Google Patents
Vorrichtung zur Meßwerterfassung im HochtemperaturbereichInfo
- Publication number
- DE29904858U1 DE29904858U1 DE29904858U DE29904858U DE29904858U1 DE 29904858 U1 DE29904858 U1 DE 29904858U1 DE 29904858 U DE29904858 U DE 29904858U DE 29904858 U DE29904858 U DE 29904858U DE 29904858 U1 DE29904858 U1 DE 29904858U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- temperature
- ceramic
- capsule
- pored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 18
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B17/00—Screening
- G12B17/06—Screening from heat
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
- H05K5/02—Details
- H05K5/0209—Thermal insulation, e.g. for fire protection or for fire containment or for high temperature environments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
- Recording Measured Values (AREA)
Description
VTI Thüringer Verfahrenstechnisches Institut für Umwelt und Energie e.V.
07302 Saalfeld
07302 Saalfeld
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Meßwerterfassung mit einer
elektronischen Schaltung zur Datenaufzeichnung und/oder -übertragung, vorzugsweise zum Einsatz in Temperaturbereichen, die oberhalb der Arbeitstemperatur
von elektronischen Schaltungen liegen.
Für technische Anwendungen ist es oft erforderlich, Feldprofilmessungen in
thermisch belasteten Räumen durchzuführen, bei denen die Prozeßtemperaturen oberhalb der für elektronische Einrichtungen zulässigen Arbeitstemperatur
liegen. Dies betrifft sowohl die Einrichtungen zur Meßdatengenerierung, als auch diejenigen zur Meßdatenspeicherung bzw. -Übertragung.
Bei derartigen Messungen ist es erforderlich, die temperaturempfindliehe
Elektronik vor der schädlichen Wärmeeinwirkung zu schützen.
&ggr; Die bisher nach Stand der Technik übliche Methode besteht in einer
Trennung der Meßelektronik vom Sensor und einer drahtgebundenen Datenübermittlung
der Meßwerte an temperaturgerecht untergebrachte
2178-VTI-Kapselsystem
-2-
elektronische Einrichtungen in prozeßabgeschirmten Räumen. Diese Methode ist jedoch nur anwendbar, wenn keine Relativbewegung zwischen
Meßort und Gesamtprozeß erforderlich ist. In bewegten Medien sowie in schwer zugänglichen Prozeßräumen bereitet diese Methode erhebliche
Schwierigkeiten, häufig kann die Datengenerieung überhaupt nicht erfolgen. Einsatzfalle dieser Art sind z.B. Härtekammern für die thermische Aushärtung
phenol- und kunstharzgebundener Matten und Platten in der Dämmstoffindustrie, Tunnel- und Durchlauftemperöfen in der Glas- und
Keramikindustrie, Bio- und andere Reaktoren oder Schüttgutmessungen in Durchlauftrocknern und Drehrohrofen und -trocknern.
Der Einsatz von Schleppsensoren (z.B. Thermoelementen) für Meßdatenprofile
längs eines vorgegebenen Weges ist für derartige Anwendungen mit einem großen Aufwand verbunden, in manchen Fällen ist er ganz unmöglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, mit der Messungen bei Temperaturen oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur der Meßelektronik ermöglicht werden und
mit der Ortsveränderungen der Meßeinrichtung im Prozeßraum ohne Lageeinschränkungen
möglich sind.
Erfmdungsgemäß wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
• · • i
-3-
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die Anwendung autarker Meßsysteme,
die die Relativbewegungen im Prozeßraum mit vollziehen können. Messungen mit solchen Systemen können sowohl online durch Datenübertragung
als auch offline durch Datenauswertung nach dem Prozeßdurchlauf durchgeführt werden. Da den bekannten elektronische Meßdatenaufnehmern,
bei denen gegenwärtig siliziumbasierte Elektronik verwendet wird, bei maximal 125° C eine physikalische Grenze gesetzt ist, können die
Elektronikkomponenten den Prozeßtemperaturen nicht direkt ausgesetzt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Meßtechnik eingekapselt
und zwischen Kapselaußenwandung und dem Raum, indem sich die elektronische Einrichtung befindet, die erforderliche Temperaturdifferenz erzeugt.
Zur Einhaltung dieser Temperaturdifferenz wird der Energiebedarf, der bei
der Aggregatszustandsänderung von Stoffen mit Schmelz- bzw. Verdampfungstemperaturen
nahe der maximalen Elektroniktemperatur bei gleichzeitig hohem Energieumsatz benötigt wird, genutzt. Dabei erfüllt das
Medium Wasser diese Bedingungen für die hier vorliegende Problematik besonders gut.
Die erfindungsgemäße Meßkapsel zur Aufnahme eines Meßdatenloggers mit
Arbeitstemperatur bis max. 125° C basiert auf dem Prinzip der Wasserverdampfung.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß keine geometrische Vorzugslage der Meßkapsel notwendig ist.
Diese Lageinvarianz wird dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit in einem festen Stoff gespeichert wird, der das Meßwerk ganz umhüllt. Dieser feste Wasserspeicher muß feinporös, offenporig und mindestens bis zur Prozeßtemperatur temperaturbeständig sein. Diese Anforderungen an das Speichermaterial werden von der erfindungsgemäß verwendeten feinporösen
Diese Lageinvarianz wird dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit in einem festen Stoff gespeichert wird, der das Meßwerk ganz umhüllt. Dieser feste Wasserspeicher muß feinporös, offenporig und mindestens bis zur Prozeßtemperatur temperaturbeständig sein. Diese Anforderungen an das Speichermaterial werden von der erfindungsgemäß verwendeten feinporösen
2178-VTl-Kapselsystem
-4-
Keramik sehr gut erfüllt. Diese Keramik ist in der Lage, große Mengen an
Wasser aufzunehmen, dieses bei Lageveränderung in ihren Poren zu halten
und am Siedepunkt des Wassers den Wasserdampf relativ druckfrei an die Umgebung abzugeben. Zur Verringerung der Abdampfoberfläche und zur
Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit der Meßkapsel ist die Keramik nochmals mit einer Hülle aus Edelstahl umgeben.
Die höchste zulässige Einsatztemperatur der Vorrichtung wird von der maximal zulässigen Sensortemperatur des Meßgerätes bestimmt. Die Einsatzdauer regelt sich über das Volumen der Kapsel und damit über die Menge des zur Verfugung stehenden Verdampfungsmediums.
Die höchste zulässige Einsatztemperatur der Vorrichtung wird von der maximal zulässigen Sensortemperatur des Meßgerätes bestimmt. Die Einsatzdauer regelt sich über das Volumen der Kapsel und damit über die Menge des zur Verfugung stehenden Verdampfungsmediums.
Bei der vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, daß alle erforderlichen Bauteile
in dem Meßsystem integriert werden können. Auf diese Weise entsteht ein autarkes Meßsystem, das die Relativbewegungen im Prozeßraum ohne
Einschränkungen mit vollziehen kann. Die Meßergebnisse können sowohl online als auch offline übertragen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß keine geometrische Vorzugslage der Meßkapsel eingehalten werden muß. Diese Lageinvarianz ist dadurch realisiert, daß die Flüssigkeit in einem
festem, feinporösen, offenporigen und entsprechend temperaturbeständigen Stoff gespeichert ist, der die Meßelektronik vollständig umhüllt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
25
25
Figur 1 die Meßkapsel im Schnitt
und
und
2178-VTI-Kapselsystem
Figur 2 ein Meßdiagramm.
Figur 1 zeigt die komplette eingehauste Meßkapsel. Die Meßelektronik 4 ist
von dem Keramikspeicher 3 voll umschlossen. Der aus zwei Schalenhälften bestehende Keramikspeicher 3 ist in die zweiteilige und mit einem Verschluß
versehenen Edelstahlhülle 1 eingesetzt.
Im feinporösen, offenporigen Keramikspeicher 3 können große Mengen
Wasser in den Poren gehalten und am Siedepunkt des Wassers der Wasserdampf relativ druckfrei an die Umgebung abgegeben werden.
Zwecks Verringerung der Abdampfoberfläche sowie zur Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit der Meßkapsel ist der Keramikspeicher 3 mit einer Edelstahlhülle 1 umgeben. Die Edelstahlhülle 1 ist mit einem Verschluß 5 versehen, der das Öffnen der Kapsel ermöglicht.
Zwecks Verringerung der Abdampfoberfläche sowie zur Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit der Meßkapsel ist der Keramikspeicher 3 mit einer Edelstahlhülle 1 umgeben. Die Edelstahlhülle 1 ist mit einem Verschluß 5 versehen, der das Öffnen der Kapsel ermöglicht.
Die Figur 2 zeigt das Meßdiagramm einer Versuchsmessung. Die höchste
zulässige Einsatztemperatur in heißgehenden Prozessen wird von der maximal zulässigen Sensortemperatur des Meßgerätes bestimmt. Die
Einsatzdauer wird über das Volumen des Keramikspeichers 3 und damit über des zur Verfugung stehende Verdampfungsmediums geregelt.
Bei der Vergleichsmessung zwischen einem wassergefullten und einem
ungefüllten Keramikspeicher 3 konnte nachgewiesen werden, daß die Temperatur im Inneren des gefüllten Keramikspeichers 3 (Kennlinie F 1),
während eines Zeitraumes von etwa einer Stunde immer konstant unter 100° C lag. Die Außentemperatur (Kennlinie F 2) des ungefüllten Keramikspeichers
3 stieg innerhalb kürzester Zeit annähernd auf die Prozeßtemperatur von ca. 300° C an.
2178-VTI-Kapselsystem
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Edelstahlhülle
2 Meßfühler/Sensor 3 Keramikspeicher
4 Meßelektronik
5 Verschluß 15
F 1 Kennlinie des gefüllten Keramikspeichers
F 2 Kennlinie der ungefüllten Keramikspeichers 20 K 1 Kennlinie für die Prozeßtemperatur der Lokalstation
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Meßwerterfassung mit einer elektronischen Schaltung
zur Datenaufzeichnung und/oder - übertragung, vorzugsweise zum Einsatz in Temperaturbereichen, die oberhalb der Arbeitstemperatur von elektronischen
Schaltungen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung von einem mindestens zweiteilig ausgebildeten Körper aus
wasseraufhahmefähiger Keramik umschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keramik feinporös und offenporig ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Keramikkörper von einer verschließbaren Metalldose umschlossen ist.
2 ] 78-VTI-Kapselsystem
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29904858U DE29904858U1 (de) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | Vorrichtung zur Meßwerterfassung im Hochtemperaturbereich |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29904858U DE29904858U1 (de) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | Vorrichtung zur Meßwerterfassung im Hochtemperaturbereich |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29904858U1 true DE29904858U1 (de) | 1999-07-22 |
Family
ID=8070965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29904858U Expired - Lifetime DE29904858U1 (de) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | Vorrichtung zur Meßwerterfassung im Hochtemperaturbereich |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29904858U1 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20116141U1 (de) * | 2001-10-01 | 2003-02-13 | Siemens AG, 80333 München | Hitzebeständiges Gehäuse für elektrische Funktionselemente und Verwendung einer solchen Vorrichtung für einen mobilen Datenspeicher |
| DE10147980A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-30 | Siemens Ag | Isolationskörper für ein Bauteil, Anordnung mit dem Isolationskörper und dem Bauteil und Verfahren zum Herstellen der Anordnung |
| DE10155131A1 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-28 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches Gerät bzw. Füllstandssensor sowie Schutzgehäuse für ein elektronisches Gerät bzw. einen Füllstandssensor |
| DE10222975C1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-11-20 | Spelsberg Guenther Gmbh Co Kg | Brandschutzgehäuse |
| WO2005025285A1 (de) * | 2003-09-01 | 2005-03-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzvorrichtung für elektronische komponenten |
| DE102011084785B3 (de) * | 2011-10-19 | 2013-02-28 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Wärmeschutzeinrichtung für elektronische Datenaufzeichnungsgeräte |
| WO2014180608A1 (de) * | 2013-05-06 | 2014-11-13 | Epcos Ag | Elektronisches bauelement und verfahren zu dessen passivierung |
| DE102016114950B4 (de) | 2016-08-11 | 2019-02-07 | Schiedel Gmbh | Schutzvorrichtung eines elektrischen Bauteils einer Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich, und eine Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich |
-
1999
- 1999-03-17 DE DE29904858U patent/DE29904858U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10147980A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-30 | Siemens Ag | Isolationskörper für ein Bauteil, Anordnung mit dem Isolationskörper und dem Bauteil und Verfahren zum Herstellen der Anordnung |
| DE20116141U1 (de) * | 2001-10-01 | 2003-02-13 | Siemens AG, 80333 München | Hitzebeständiges Gehäuse für elektrische Funktionselemente und Verwendung einer solchen Vorrichtung für einen mobilen Datenspeicher |
| DE10155131A1 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-28 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches Gerät bzw. Füllstandssensor sowie Schutzgehäuse für ein elektronisches Gerät bzw. einen Füllstandssensor |
| DE10155131B4 (de) * | 2001-11-12 | 2006-01-26 | Ifm Electronic Gmbh | Sensor bzw. Füllstandsmeßgerät sowie Schutzgehäuse für ein elektronisches Gerät bzw. einen Füllstandssensor |
| DE10222975C1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-11-20 | Spelsberg Guenther Gmbh Co Kg | Brandschutzgehäuse |
| WO2005025285A1 (de) * | 2003-09-01 | 2005-03-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzvorrichtung für elektronische komponenten |
| DE102011084785B3 (de) * | 2011-10-19 | 2013-02-28 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Wärmeschutzeinrichtung für elektronische Datenaufzeichnungsgeräte |
| WO2014180608A1 (de) * | 2013-05-06 | 2014-11-13 | Epcos Ag | Elektronisches bauelement und verfahren zu dessen passivierung |
| US9734948B2 (en) | 2013-05-06 | 2017-08-15 | Epcos Ag | Electronic component and method for the passivation thereof |
| DE102016114950B4 (de) | 2016-08-11 | 2019-02-07 | Schiedel Gmbh | Schutzvorrichtung eines elektrischen Bauteils einer Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich, und eine Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich |
| AT518928A3 (de) * | 2016-08-11 | 2019-12-15 | Schiedel Gmbh | Schutzvorrichtung eines elektrischen Bauteils einer Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich, und eine Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich |
| AT518928B1 (de) * | 2016-08-11 | 2020-01-15 | Schiedel Gmbh | Schutzvorrichtung eines elektrischen Bauteils einer Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich, und eine Feuerstättenvorrichtung, insbesondere für den häuslichen Bereich |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2515281A1 (de) | Einrichtung zum messen der verschmutzung von metalloberflaechen | |
| DE4314454C1 (de) | Bombenkalorimeter | |
| WO2007137639A1 (de) | Vorrichtung zur füllstandsmessung | |
| DE29904858U1 (de) | Vorrichtung zur Meßwerterfassung im Hochtemperaturbereich | |
| EP3688430A1 (de) | Temperaturmesseinrichtung und verfahren zur temperaturbestimmung | |
| DE102008056025B3 (de) | Verfahren sowie Vorrichtung zum Messen der Temperatur | |
| DE102009056699B4 (de) | Autonomer Temperaturtransmitter | |
| EP3837515A1 (de) | Temperaturmesseinrichtung und verfahren zur temperaturbestimmung | |
| EP4052004A1 (de) | Nicht invasives thermometer | |
| DE2263469B2 (de) | Temperaturme Beinrichtung | |
| EP0538575B1 (de) | Verfahren zum Abkühlen einer Werkstückcharge innerhalb eines Wärmebehandlungsprozesses | |
| Phillips et al. | de Hass-van Alphen Effect in Re O 3 | |
| DE102021117715A1 (de) | Thermometer mit verbesserter Messgenauigkeit | |
| DE102010020778A1 (de) | Autonomer Temperaturtransmitter | |
| DE1254375B (de) | Einrichtung zur UEberwachung des Fluessigkeitsstandes an beliebigen Stellen im Inneren von Behaeltern | |
| DE3779960T2 (de) | System zur kontrolle von korrosion durch duenne schichten korrodierender fluide. | |
| DE102014007753A1 (de) | Korrosionssonde und Verfahren zum Einbau einer Korrosionssonde | |
| DE3610372A1 (de) | Schutzbehaelter | |
| DE19517770A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der Wärmeübergangszahl | |
| EP0065128A2 (de) | Einrichtung zur Bestimmung der Sättigungstemperatur einer heissen, unter Druck stehenden Flüssigkeit und Schaltungsanordnung zur Überwachung des Abstandes zur Sättigungstemperatur und der Dampfbildung unter Verwendung dieser Einrichtung | |
| DE102018128611B4 (de) | Temperatursensor mit Nanobeschichtung | |
| DE3220087A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der oberflaechentemperatur fester koerper | |
| DE1564001C3 (de) | Einrichtung zum Prüfen von für Kernreaktoren hoher Leistungsdichte und hoher Kühlmitteltemperatur bestimmten Spaltstoffelementen | |
| DE852308C (de) | Vorrichtung zum Messen der Temperatur einer Oberflaeche | |
| DE102019134440A1 (de) | Messgerät |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990902 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20020710 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20051001 |