DE3204072A1

DE3204072A1 - Strahlungsempfaenger fuer waermestrahlung

Info

Publication number: DE3204072A1
Application number: DE19823204072
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl.-Ing. 5860 Iserlohn Brüggemann
Original assignee: GoGaS Goch GmbH and Co KG
Current assignee: GoGaS Goch GmbH and Co KG
Priority date: 1982-02-06
Filing date: 1982-02-06
Publication date: 1983-08-18
Also published as: NL8300432A

Description

BESCHREIBUNG:
Die Erfindung bezieht 5£iLi OLIf einen Strahlungsempfänge der im Obetbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art, Strahlungsempfänger mit diesen Merkmalen sind nach der DE-PS 15 73 l9 bekannt. Die Empfängerplatte wird hiermit unmittelbar den auf sie auftreffenden Strahlung ausgesetzt, woraufhin auf ihrer Rückseite angeordnete Thermoelemente gegenüber einer nicht der Straiilunq ausqesetzten Kaltlötstelle Temperaturveränderungen anzeigen, die eine Aussage über die einfallende Wärmestrahlung ermöglichen.
Je größer die im übrigen nur mit geringer Masse entsprechend dünn ausgebildete Empfängerplatte ist, umso empfindlicher reagiert eine derartiger Strahlungsempfänger auf Wärmestrahlungsquellen. Somit läßt sich ein derartiger Strahlungsempfänger auch in Meß- und Regelanlagen einbeziehen, bei denen es wesentlich ist, daß Heizelemente den Wärmebedarf eines Raumes entsprechend gesteuert werden. Hierbei besteht aber die Gefahr, daß der Strahlungsempfänger zu feinfühliq arbeitet, so daß der Regler zu häufig in Eingriff gelangt und damit die mit ihm zusarnmenwirkenden Organe unzulässig stark beansprucht. Dieser Nachteil ldíNt sich durch Vergrößerung der Wärmekapazität der Empfängerplatte, also durch eine entsprechend stärkere Ausbildung derselben, nicht beheben, weil die Empfängerplatte dann mit ihrer Umgebung in einen zu sehr verzögerten Wärmeaustausch treten würde, womit ew zu einer weiteren Beeinträchtigung des Reglersystems Kommen würde.
-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahlungsempfänger der einleitend bezeichneten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß er ohne nennenswerte Zunahme seiner Wärmekapazität für ei Reglersystenl geeignet ist, welches in verhältnsimäßig lanqen Zeiträumen auf die Reglerorgane einwirkt und sich einstellen läßt.
Diese Aufgabenstellung wird mit dem Vorschlag nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst, für den Vorschläge nach den Unteransprüchen 2 bis 6 vorteilhafte Weiterentwicklung vorsehen.
Man kommt auf diese Weise zu einer einstellbaren Verzögerung der Reaktion des Gebers auf Veränderungen der Wärmeeinstrahlung, die es ermöglicht, mit wesentlich längeren Zeiten für die verschiedenen Reglerzustände zu arbeiten. Dennoch ist die Masse der Empfängerplatte nicht erheblich vergrößert, so daß sich die vom Geber zur Verfüqung gestellten elektrischen Werte weiterhin als ein zuverlässiqes Maß der einfallenden Wärmestrahlung verwenden lassen. Vorübergehende, kurzfristige Veränderungen in der Wärmestrahlung bleiben jedoch ohne Einfluß, weil der räumliche Abstand zwischen den beiden Empfängerflächen eine Pufferwirkung bedingt. Durch entsprechende Einstelluna des genannten Abstandes kann man die Anpassung des Zeitverhaltens des Strahlungsempfängers beliebig vornehmen, ohne durch eine massereichere, also entsprechend dickere Empfängerplatte bezüglich des Zeitverhaltens festgelegt zu sein. Damit läßt sich der neue Strahlungsempfänqer in besonderem Maße für die jweilige Regelungsaufgabe individuell anpassen. Die Enipfängerplatten können zur Einstellung eines bestimmten Abstandes voneinander durch thermische Isolierkörper auf Abstand voneinander gehalten werden. Die Größe dieser Isolierkörper ist dann der Aufgabe entsprechend zu wählen.
Uin möglichst keine Kaltlötstellen für die Bezugsgrundlage der Messungen ausbilden zu müssen, ist der Geber vorteilhaft ein elektrischer Widerstand mit einem temperaturveränderlichen Koeeffizienten, der mit der inneren Empfängerplatte in einer thermisch leitenden Verbindung steht. Letztere kann durch eine dünne Schicht eines thermisch hinreichend leitenden Kunststoffes geschaffen werden.
Die innere Enipfängerplatte wird zweckmäßig thermisch isolierend an der Vorderseite eines Blockes aus Schaumkunststoff vorgesehen, dessen Rückwand die elektrische Anschlußverbindung des gebers trägt.
Man kann bei Verwendung einer entsprechend ausgebildeten Dose indes auch innerhalb der letzteren eine Verschwenkbarkeit der inneren Empfängerplatte vorsehen, sofern die Dose eine thermische Wandisolierung aufweist, welche sicherstellt, daß die innere Empfängerplatte im wesentlichen lediglich mit der äußeren Empfänqerplatte in Wärmeaustausch tritt. Von der maximalen Wärme- Übertragung, die sich bei pdralleler Lage zwischen der inneren und äußeren Empfängerplatte ergibt, ausgehend kann man der Strahlungswärmeaustausch weitgehend verändern, wenn die innere Empfängerplatte bis in eine Stellung von etwa 45° verschwenkt wird.
Der neue Strahlungsempfänger läßt sich in weiterer Vervollständiqing rückseitig mit einem Kugelgelenk ausführen, so daß er auf Wärmestrahlungsquellen ausrichtbar ist, Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf zwei Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen.
Darin zeigen: Figur 1 eine erste Ausführungsform des neuen Strahlungsempfängers in schematischer, teilweise qeschnittener, seitlicher Ansicht, während Figur 2 eine schematische Darstellung einer anderen Form des neuen Strahlungsempfängers in qleictlfalls teilweise geschnittener seitlicher Ansicht wiederqibt.
Der Strahlungsempfänger gemäß Figur 1 sieht innertlalb 1er dus Kunststoff oder Blech bestehenden Dose 7 einen Block 6 vor, der in Schaumkunststoff ausgeführt ist. Die Vorderseite des Blockes 6 trägt die innere Empfängerplatte 1, an deren Rückseite sich in thermisch leitender, jedoch elektrisch isolierter Verbindung der Widerstand Lj befindet, dessen Wert sich in der Temperatur ändert. Die Anschlußleitungen führen von dort zur elektrischen Anschlußverbindung 8, an welche sich in bekannter Weise eine elektronische Schaltung zur Signal verarbeitung anschließen kann.
Die äußere Empfängerplatte 3 kann auf die Dose 7 mittels eines Gewindeabschnittes 11 aufschraubbar und damit in ihrer Abstandslage in Strahlungsrichtung 2 einstellbar sein. Gleichfalls lassen sich bestimmte Abstände mit Hilfe der Isolierkörper 4 zwischen den beiden Empfänger- platten 1 und 3 vorgeben. Das an der Rückseite der Dose 7 befindliche Kugelgelenk 10 erlaubt es, den Strahlungsempfänger so einzustellen, daß die Ebene der Empfängerplatte 3 senkrecht zur Strahlungsrichtung 2 steht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Dose 7 lediglich mit einer thermisch isolierenden Wand 9 versehen. Uie Empfängerplatte 1 ist innerhalb des Hohlraums der Dose 7 um das Gelenk 12 verschwenkbar und auch einstellbar, so daß der Neigungswinkel gegenüber der äußeren Empfängerplatte 4 gemäß dciii Bogenpfeil 13 veränderbar ist. Dadurch läßt sich die Einstrahlung von det' Empfängerplatte 3 auf die Empfängerplatte 1 auf unterschiedliche Werte einstellen, wobei der Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen den Empfängerplatten 1 und 3 mehr oder weniger unterbunden werden kann. Daher besitzt diese Ausfiihrungsform einen besonders ausgedehnten Anwendungsbereich auch für den Fall sehr großer Strahlungsbelastungen. Dies kommt auch darin zum Ausdruck, daß die innere Empfängerplatte 1 eine erheblich kleinere Fläche als die äußere Empfängerplatte 3 aufweist.

Claims

Strahlungsempfänger für Wärmestrahlung PATENTANSPROCHE: 1. Strahlungsempfänger für Wärmestrahlung, der eine flächiq ausgedehnte Empfängerplatte und auf deren Rückseite einen damit im Wärmeaustausch stehenden, auf Temperaturänderungen durch Veränderung seines elektrischen Verhaltens ansprechenden Geber aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängerplatte (1) mit Abstand in Strahlungsrichtung (2) eine zusätzliche, äußere Empfängerplatte (3) vorgeschaltet ist, die in thermisch isoliertem Abstand von der inneren Empfängerplatte (1) gehalten ist.
2. Strahlungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerplatten (1, 3) stellenweise durch thermische Isolie körper (4) auf Abstand voneinander gehalten sind.
3. Strahlungsempfänger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (5) ein temperaturvernderbarer Widerstand ist, der in thermisch leitender Verbindung mit der inneren Empfängerplatte (1) steht.
4. Strahlungsempfänger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Empfängerplatte (1) an der Vorderseite eines aus Schaumkunststoff bestehenden Blockes (6) angeordnet ist, der in eine vorne offene Dose (7) eingesetzt ist,von deren Rückwand eine elektrische Anschlußverbindung (8)zum Ceber (5) führt.
5. Strahlungsempfänger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der äußeren Empfängerplatte (3) und der inneren Empfängerplatte (1) verstellbar ist.
6. Strahlungseipfänger nach Anspruch 5, dadurch qekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zwischen den beiden Empfängerplatten (1, 3) zwischen 0° bis 45° verstellbar ist, index in der mit einer thermisch wirksamen Wandi sol ierung (9) versehenen Dose !7) eine Verschwenkeinrichtung für die innere Empfängerplatte (1) besteht.
7. Strahlungsempfänger nach den Ansprüchen 1 bis 6, {adurch gekennzeichnet daß er rückseitig mit einem feststellbaren Kugelgelenk (10) ausgebildet und mit letzterem auf Wärnlestrahlungsquellen ausrichtbar ist.