DE3018013A1 - Thermal sensor for laboratory or measuring use - is composite metal strip embedded in heat resistant plastics - Google Patents
Thermal sensor for laboratory or measuring use - is composite metal strip embedded in heat resistant plasticsInfo
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Abstract
Description
4 - Hanau, den 9. Mai 1980 ZPL-Zw/Bö4 - Hanau, May 9, 1980 ZPL-Zw / Bö
W. C. Heraeus GmbH, Hanau Patent- und GebrauchsmusterhilfsanmeldungW. C. Heraeus GmbH, Hanau Patent and utility model auxiliary application
"Bandförmiges Thermoelement""Ribbon-shaped thermocouple"
Die Erfindung betrifft ein bandförmiges Thermoelement, vornehmlich für den Gebrauch in Laboratoriums- und Prüffeldern als Thermofühler.The invention primarily relates to a ribbon-shaped thermocouple For use in laboratory and test fields as a thermal sensor.
Es sind bandförmige Thermoelemente für den gleichen Verwendungszweck bekannt. Bei diesen Thermoelementen muß der Benutze!1 entweder ein fertiges Thermoelement bei einem Hersteller bestellen oder aus vorgefertigten Thermoleitungen ein Thermoelement selbst herstellen.There are ribbon-shaped thermocouples known for the same purpose. With these thermocouples the user must! 1 Either order a finished thermocouple from a manufacturer or manufacture a thermocouple yourself from prefabricated thermal cables.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Thermoleitung zu schaffen, aus der in einfachster Weise ohne Verschweißen oder Löten ein betriebsbereites Thermoelement hergestellt werden kann, angepaßt an den jeweiligen Anwendungsfall.The object of the invention is to create a thermal line from which in the simplest possible way without welding or soldering an operational thermocouple can be produced, adapted to the particular application.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale.This object is achieved by the features listed in claim 1.
S. - D - S. - D -
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the description and drawing of exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Figur 1a ein erfindungsgemäßes Thermoelement in gekapselter Ausführung, bei dem die beiden Thermoleiter übereinander liegen und zwischen sich eine Trägerfolie aufweisen (Vorprodukt);FIG. 1a shows a thermocouple according to the invention in an encapsulated design, in which the two thermoconductors are one above the other lie and have a carrier film between them (preliminary product);
Figur 1b eine abgeänderte Form ähnlich Figur 1a;FIG. 1b shows a modified form similar to FIG. 1a;
Figur 2 eine andere Ausführung des Thermoelements nach der Erfindung, wobei die beiden Thermoelementschenkel nebeneinander und zwischen Trägerfolien angeordnet sind;Figure 2 shows another embodiment of the thermocouple according to the invention, wherein the two thermocouple legs are arranged next to one another and between carrier films;
Figuren 3a, 3b und 3cFigures 3a, 3b and 3c
verschiedene Anschlüsse auf dem fertigen Thermoelement. different connections on the finished thermocouple.
Wie in Figur 1 dargestellt, sind auf einer Trägerfolie 1 aus hochtemperaturbeständigem Kunststoff, wie Polyimid oder Glasfaser-verstärktem Kunstharz, je eine dünne (Polyimid-) Klebeschicht 2 aufgebracht und auf dieser wiederum die Thermoschenkel 3 aus unterschiedlichen Metallen oder Metallegierungen, wie z.B. NiCr/CuNi, welche auf einer Seite über die Trägerfolie überstehen. Die überstehenden Bereiche (Bahnen) der Thermoelementschenkel 3 werden durch Rollschweißnaht 5 (Punktschweißen, Walzen, Pressen, Löten o.a.) unlösbar miteinander fest verbunden. Die Verbindungsflächen 5 liegen am einen Rand übereinander in der Mitte der Bandhöhe.As shown in Figure 1, are on a carrier film 1 made of high temperature-resistant plastic, such as polyimide or fiberglass-reinforced synthetic resin, each with a thin (polyimide) adhesive layer 2 applied and on this in turn the thermal legs 3 made of different metals or metal alloys, such as NiCr / CuNi, which on a Side protrude over the carrier film. The protruding areas (tracks) of the thermocouple legs 3 are through Roll welding seam 5 (spot welding, rolling, pressing, soldering, etc.) permanently and permanently connected to one another. The connecting surfaces 5 lie one above the other in the middle at one edge the band height.
Der otreifenverbund kann an bestimmten Stellen perforiert sein, wie dargestellt, entlang zweier Linien, vorzugsweiseThe otreifenverbund can be perforated in certain places be, as shown, along two lines, preferably
' 130046/0488'130046/0488
mit Lang-Löchern. Die eine Perforation 4 "befindet sich in der Nähe der miteinander verbundenen Bereiche der Thermoschenkel, auch Thermoknoten 5 genannt; die zweite Perforation wird in geringem Abstand zu der ersten und parallel zu dieser angeordnet.with long holes. One perforation 4 "is located in the proximity of the interconnected areas of the thermo legs, also called thermal node 5; the second perforation will be a short distance from and parallel to the first arranged.
Der Streifenverbund wird von einer Hülle 6, z.B. aus einem extrudier- oder spritzfähigen Kunststoff, der ausreichend temperaturbeständig ist, umgeben, z.B. Polyimid oder PFA. Bevorzugt wird eine wenigstens auf einer Seite transparente bzw. wenigstens durchscheinende Hülle.The composite strip is of a sheath 6, for example made of an extrudable or injectable plastic, which is sufficient temperature resistant, e.g. polyimide or PFA. Preferred is one that is transparent on at least one side or at least a translucent shell.
Zur Herstellung eines Thermoelementes schneidet man eine% gewünschte Länge des Kabels (Bandes) ab. Dann wird an der äußeren, dem Thermoknoten 5 zugekehrten Perforation ein Randstreifen des Kabels (Bandes) abgeschnitten bis auf einen Rest von ca. 10 mm an unteren Ende. Dieses Ende bildet die Meßstelle 7. Die der Meßstelle am weitesten abgekehrte Perforation 4 dient der Aufrechterhaltung der*äußeren Hüllschicht, sodaß nach dem Abschneiden ein Aufblättern derTo manufacture a thermocouple, cut a % of the desired length of the cable (tape). Then an edge strip of the cable (tape) is cut off at the outer perforation facing the thermal node 5, except for a remainder of about 10 mm at the lower end. This end forms the measuring point 7. The perforation 4 furthest away from the measuring point serves to maintain the * outer covering layer, so that the
Kunststoffumhüllung verhindert wird.Plastic wrapping is prevented.
* Verbindung mit der* Connection with the
Anstelle einer doppelten parallelen Perforation kann auch eine Anordnung gemäß Abbildung 1b gewählt werden. Dort ist eine zahnleistenartige Ausbildung des Streifenverbundes dargestellt. Zusätzlich kann dabei eine Markierung 11 vorgesehen werden, die anzeigt, wie weit die Zahnlücken ausgeschnitten werden sollen, um Meßstellen stehenzulassen.Instead of a double parallel perforation, an arrangement according to Figure 1b can also be selected. There is a rack-like formation of the strip composite shown. In addition, a marking 11 can be provided which shows how far the tooth gaps have been cut out should be to leave measuring points.
Bei der Ausführung nach Figur 2 sind die beiden miteinander verbundenen Thermoschenkel 3 nebeneinander auf einer Trägerfolie 1 mittels einer Klebeschicht 2 kaschiert. Dieser Verbund ist links und rechts der flächenhaften VerbindungIn the embodiment according to FIG. 2, the two interconnected thermal legs 3 are next to one another on a carrier film 1 laminated by means of an adhesive layer 2. This bond is to the left and right of the planar connection
S -Y-S -Y-
2 , 2,
' T3G046/CU88'T3G046 / CU88
der Bahnen 5 bei 4 perforiert, sodaß ein Mittelstreifen . entlang der Längsmittelachse entsteht, der später herauslösbar ist. Diese Anordnung wird durch ein nichtklebendes Beilaufband 8 (Kunststoffolie) abgedeckt und durch ein aufklebbares Polyiraidband 9 geschützt (Zusammengesetzte Hülle).of the webs 5 perforated at 4 so that a median strip. arises along the longitudinal center axis, which can later be removed is. This arrangement is covered by a non-adhesive tape 8 (plastic film) and by a adhesive polyiraid tape 9 protected (composite cover).
Die Thermoschenkel 3 können einander überlappende bzw. ineinandergreifende Bereiche 5 aufweisen. Die Verbindung der Bereiche 5 der Thermoelementschenkel 3 erfolgt im gleichen Verfahren wie bei Figur 1. Bevorzugt wird Warmwalzen. The thermal legs 3 can overlap or Have interlocking areas 5. The connection of the areas 5 of the thermocouple legs 3 takes place in same process as in FIG. 1. Hot rolling is preferred.
Zur Herstellung eines Thermoelementes wird eine gewünschte Länge des Bandes abgeschnitten und der perforierte Mittelstreifen (zwischen den parallelen Perforationen 4-4) bis auf einen Rest von etwa 10 mm (Meßstelle) durch Aufreißen der Perforation herausgelöst. Überschüssige Teile sind wegwerfbar.To produce a thermocouple, a desired length of the tape is cut off and the perforated central strip (between the parallel perforations 4-4) except for a remainder of about 10 mm (measuring point) by tearing open removed from the perforation. Excess parts are disposable.
Die gesamte Ausbildung des Thermoelementes ist so getroffen, daß eine preiswerte Herstellung in Form von Meterware möglich ist. Das fertige Band hat eine Gesamtdicke von etwa 0,1 mm bis 1 mm, wobei die Trägerfolie eine Dicke im Bereich von 50 /ui bis 100 /um aufweist, und die Trägerschenkel 3 eine Dicke von etwa 50 mm bis 200 /um aufweisen. Die Deckfolie oder die Hülle v/eisen ebenfalls eine Dicke von etwa 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Obwohl bei der Ausführung nach Figur 1 die Herstellung der Hülle durch Extrudieren oder Spritzen des Kunststoffes bevorzugt wurde, können auch andere Umhüllungsarten gewählt werden. The entire design of the thermocouple is made in such a way that that an inexpensive production in the form of yard goods is possible. The finished tape has a total thickness of about 0.1 mm up to 1 mm, the carrier film having a thickness in the range from 50 / ui to 100 / um, and the carrier legs 3 a Have a thickness of about 50 mm to 200 µm. The cover sheet or the sheath also has a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm. Although in the embodiment of Figure 1 Production of the casing by extruding or injection molding the plastic was preferred, other types of casing can also be selected.
Bei allen Ausführungsformen der-Erfindung sind Anschlußkontakte vorgesehen, wie z.B. in Figur 3a und 3b dargestellt,In all embodiments of the invention there are connection contacts provided, as shown e.g. in Figures 3a and 3b,
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welche zum Anlöten von Drähten oder dergleichen dienen. Die Anschlußstellen oder -bereiche können vom Benutzer gewählt werden.which are used for soldering wires or the like. the Connection points or areas can be selected by the user.
In Figur 3a ist eine Ausführung der Anschlußkontakte gezeigt für das in Figur 1 dargestellte Thermoelement, wobei Anschlußbereiche freigelegt werden, und bei 10 durchdringt eine Kunststoffschraube 12 den Streifenverbund und preßt die beiden Anschlußdrähte auf die Thermoschenkel 3 auf (Figur 3b).FIG. 3a shows an embodiment of the connection contacts for the thermocouple shown in FIG. 1, with connection areas are exposed, and at 10 a plastic screw 12 penetrates the composite strip and presses the two connecting wires on the thermo legs 3 (Figure 3b).
In Figur 3c ist bei der Ausführung des Thermoelementes nach Figur 2 dargestellt, wie die Anschlußdrähte mit freigelegten Anschlußbereichen der Thermoelementschenkel 3 verbunden werden.In FIG. 3c, in the embodiment of the thermocouple according to FIG. 2, it is shown how the connecting wires are connected to exposed connection areas of the thermocouple legs 3.
An den Verbindungsstellen werden übliche Lote, bevorzugt ein Zinnlot, aufgebracht.Conventional solders, preferably a tin solder, are applied to the connection points.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Anwender auf einfachste Weise, ohne Löten oder Schweißen der Thermoelementschenkel, sich die für den jeweiligen Anwendungsfall und die jeweilige Anbringung des Thermoelementes optimale Form und Größe selbst herstellen kann. Ferner sind Ausführungen der Erfindung beschrieben, die trotz preiswerter Ausgangsmaterialien die in Frage kommenden Temperaturen dauerhaft überstehen. Der Hauptanwendungsbereich liegt bei Temperaturmessungen zwischen etwa -800C und +. 200 CThe particular advantage of the invention is that the user can easily produce the optimal shape and size for the respective application and the respective attachment of the thermocouple without soldering or welding the thermocouple legs. Furthermore, embodiments of the invention are described which, despite inexpensive starting materials, withstand the temperatures in question over the long term. The main application is for temperature measurements between about -80 0 C and +. 200 C
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungen beschränkt. Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiments shown and described. Modifications can be made without going beyond the scope of the invention leaving.
ä -9-ä -9-
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Zur Erfindung gehören auch alle Kombinationen und Unterkombinationen der beanspruchten, beschriebenen und dargestellten Merkmale, sowohl in Kombination untereinander als auch in Kombination mit an sich bekannten Merkmalen.The invention also includes all combinations and sub-combinations the claimed, described and illustrated features, both in combination with one another as well as in combination with features known per se.
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Claims (12)
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DE3018013A DE3018013A1 (en) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Thermal sensor for laboratory or measuring use - is composite metal strip embedded in heat resistant plastics |
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DE3018013A1 true DE3018013A1 (en) | 1981-11-12 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036407A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Evaluation unit for continuous thermocouples |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3729343A (en) * | 1971-01-08 | 1973-04-24 | Nasa | Thermocouple tape |
DE1764724B2 (en) * | 1968-07-25 | 1974-03-21 | Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen | Thermoelectric device and method of manufacture |
-
1980
- 1980-05-10 DE DE3018013A patent/DE3018013A1/en not_active Withdrawn
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