DE3301627A1

DE3301627A1 - Anordnung zum eichen von einen temperaturfuehler enthaltenden geraeten

Info

Publication number: DE3301627A1
Application number: DE19833301627
Authority: DE
Inventors: Jens 2980 Kokkedal Schmidt Hansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Ametek Denmark AS
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1983-08-04
Also published as: DK31482A; DE3301627C2; GB2114293B; JPS58129335A; GB2114293A; GB8301081D0; DK147009C; DK147009B

Description

2980 Kokkedal / Dänemark

Unser Zeichen: S 3142

Anordnung zum Eichen von einen Temperaturfühler enthaltenden Geräten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Eichen
von einen Temperaturfühler enthaltenden Geräten mit einer Kammer zum Einfügen und Aufnehmen des Temperaturfühlers,
einer Vorrichtung zum Einstellen und Erzeugen einer Solltemperatur der Kammer und einer Vorrichtung zum Erfassen
der Isttemperatur in der Kammer.

Bei vielen Arten der Prozeßüberwachung oder Prozeßkontrolle besteht ein Bedarf nach Temperaturmeß- und Temperaturaufzeichnungsgeräten, beispielsweise Thermometern, Temperaturschreibern und temperaturgesteuerten Geräten, beispielsweise Thermostaten. Bei solchen Geräten ist es
üblich, daß eine Temperatur an einem bestimmten und oft
nicht sehr gut zugänglichen Platz gemessen und erfaßt werden soll, wobei für diesen Zweck ein meldender Temperaturfühler benutzt wird, der in einem geeigneten Halter angebracht ist, der eingeschoben und so angebracht werden
kann, daß sich der Temperaturfühler an der gewünschten

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Stelle befindet. Das vom Fühler abgegebene Signal wird beispielsweise an ein Anzeige- oder Aufzeichnungsgerät oder an eine andere Signalverarbeitungsanordnung angelegt. In Stromversorgungsanlagen oder in Maschinenräumen von Schiffen werden solche Geräte in großem Umfang eingesetzt, und es hat oft schwerwiegende Folgen, wenn das Gerät nicht zuverlässig und richtig arbeitet. Es ist daher notwendig, die Geräte genau zu eichen, bevor sie in Betrieb genommen werden, und die Betriebsbedingungen IQ können es auch erforderlich machen, daß die Geräte in regelmäßigen Zeitabständen überprüft und erneut eingestellt werden.

Zu diesem Zweck sind verschiedene tragbare Eichanordnungen entwickelt worden, die die Fähigkeit haben, verschiedene, genau festgelegte Temperaturen in einer Kammer zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, in die der Temperaturfühler eines Geräts leicht eingeschoben werden kann, nachdem er von seinem üblichen Anwendungsort entfernt worden ist.

Es ist eine Art einer Eichanordnung bekannt, die einen Metallkern aufweist, der eine Kammer oder Tasche bildet, und der mit eingebauten elektrischen Heizelementen ausgestattet ist. Mittels einer Kontrollanordnung aus einem Thermofühler in der Kammer kann in dieser Kammer eine gewünschte Temperatur erzeugt werden, worauf beispielsweise der Zeiger oder die Skala eines Thermometers kontrolliert und bedarfsweise eingestellt werden kann, wenn sich dessen Fühler in der Kammer befindet und dadurch der eingestellten Temperatur ausgesetzt ist.

Ein solcher Metallkern arbeitet sehr gut, jedoch hat er den Nachteil, daß zum Stabilisieren der Kammertemperatur bei einem gewünschten eingestellten Wert eine gewisse Zeitperiode benötigt wird; insbesondere dann, wenn ein Gerät bei mehreren aufeinanderfolgenden Skalenpunkten geeicht werden soll, macht die thermische Trägheit des

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Metallkerns den Eichvorgang zeitraubend. Werm die Kerntemperatur von einem höheren Wert auf einen niedrigeren Wert umgestellt werden soll, wird ein Kühlqebläse zur Beschleunigung der Temperaturabsenkung in dem Kern benutzt, wobei das Gebläse in der Eichanordnung eingebaut ist.

Es sind auch bereits Kernmaterialien wie Aluminium und Kupfer mit guter Wärmeleitfähigkeit benutzt worden, doch haben solche Metalle die Tendenz, bei höheren Temperaturen im Bereich von 500 bis 600⁰C zu glühen oder zu oxidieren. Ein Metall wie Edelstahl, das diesen hohen Temperaturen widerstehen kann, hat andererseits eine beträchtlich niedrigere Wärmeleitfähigkeit, so daß es aus diesem Grund auch nicht besonders gut geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Eichanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine HF-Spule enthält oder von einer solchen Spule umgeben ist, deren Achse in der Mitte der Kammer verläuft und vorzugsweise mit der Kammerlängsachse zusammenfällt, und daß die Spule mit einem einstell baren HF-Generator in Verbindung steht.

Der bisher verwendete Metallkern mit elektrischen Heizelementen wird auf diese Weise vollständig eliminiert und durch eine Heizvorrichtung ersetzt, die wesentlich schneller arbeitet, wenn die Temperatur in der Kammer auf einen neuen höheren Wert stabilisiert werden soll und wenn die Temperatur in dex Kammer abgesenkt werden soll. ^O Außerdem ist die erfindungsgemäße Anordnung beträchtlich leichter als eine Eichanordnung mit einem Metallkern, was bei tragbaren Anordnungen bedeutsam ist; der Energieverbrauch ist minimal. Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich schließlich sehr gut für hohe Temperaturen, und die Prüf- und Wartungsanforderungen sind beträchtlich geringer als bei bekannten Anordnungen mit Metallkern und elektrischen Heizelementen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Ausführungsform der erfindungs

gemäßen Eichanordnung und

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung.

In Fig. 1 ist ein schematisch dargestellter Thermofühler dargestellt, der ein Metallgehäuse 2 aufweist. Der dargestellte Thermofühler ist ein Quecksilberfühler mit einem Kapillarrohr 1, das zu einem (nicht dargestellten) Aufzeichnungsgerät führt. Andere Arten von Thermofühlern sind jedoch ebenfalls geeignet.

Das Gehäuse 2 ist in eine Kammer 7 eingeschoben, die innerhalb einer HF-Spule 4 gebildet ist und die mit Gas oder mit Flüssigkeit gefüllt sein kann.

In einem geeigneten Halter, der vorzugsweise so in die Kammer 7 geschoben werden kann, daß er den aktiven Abschnitt 5 des Gehäuses berührt, ist ein Präzisionsthermofühler 6 angebracht. Der Präzisionsthermofühler 6 kann aber auch in der Mitte der Kammer 7 so angebracht sein, daß das freie Ende des Thermofühlergehäuses 2 mit dem Thermofühler 6 in Berührungs- und Wärmeübertragungskontakt gebracht werden kann.

Wenn das aus Metall bestehende Gehäuse 2 in die Kammer 7 eingeschoben ist und wenn die Spule 4 mit Hochfrequenzenergie gespeist wird, bewirkt das von der Spule erzeugte Feld ein Aufheizen des Gehäuses 2, und der Präzisionsthermofühler 6 zeigt die erhaltene Isttemperatur an.

Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, ist die Spule 4 an einen einstellbaren HF-Generator C angeschlossen,

der abhängig von einem bei A einstellbaren Solltemperaturwert und von dem vom Präzisionsthermofühler 6 erfaßten Isttemperaturwert gesteuert wird. Wenn die auf Wunsch bei F angezeigte Isttemperatur mit dem eingestellten SoIltemperaturwert übereinstimmt, kann das zum Thermofühlergehäuse 2 gehörige oder diesem Gehäuse zugeordnete Instrument geeicht oder neu auf die in Frage kommende Temperatur eingestellt werden.

In Fig. 2 wird der HF-Generator C von einem Differenverstärker B gesteuert/ der an einem Eingang das Solltemperatursignal von A empfängt, während der andere Eingang das Isttemperatursxgnal vom Thermofühler 6 in der Kammer 7 empfängt.

Wie in Fig. 1 angezeigt ist, kann die Spule 4 ein wärmeisolierendes, nichtmetallisches Material 3 umgeben, das die Kammer 7 bildet. Auf diese Weise ist es einfacher, eine gleichmäßige Temperatur in der Kammer 7 zu erhalten.

Wie bereits erwähnt wurde, kann der Präzisionsthermofühler 6 auch zentral im Boden der Kammer 7 angebracht sein; in diesem Fall kann eine Buchse zur Aufnahme des freien Endes des Fühlergehäuses 2 vorgesehen werden.

Bei Anwendung des in Fig. 2 veranschaulichten Prinzips kann die Isttemperatur in der Kammer schnell in Übereinstimmung mit der eingestellten Solltemperatur gebracht werden, und mehrere aufeinanderfolgende Eich- oder Ein-Stellvorgänge können ziemlich schnell durchgeführt werden, da die Materialmenge, deren Temperatur im übergang von einer gewünschten Temperatur auf die nächste verändert werden muß, beträchtlich weniger als bei einer bekannten Anordnung mit einem Metallkern ist.

Falls es erwünscht ist, kann die Kammer 7 jedoch auch einen geeigneten Metallkern, beispielsweise aus temperaturbeständigem Edelstahl, enthalten, da die HF-Heizung

selbst eine gleichmäßigere Aufheizung ergibt.

Der Thermofühler 6 kann auch an einer Klammer angebracht sein, die an das Gehäuse 2 angefügt werden kann, damit ein guter Wärmeübertragungskontakt zwischen dem Gehäuse und dem Thermofühler 6 entsteht.

Weitere Abwandlungen von den in der Zeichnung dargestellten und oben beschriebenen Ausführungen sind ohne Abwei-Q chung vom Wesen der Erfindung möglich.

Claims

Patentanwälte ■; -Europ<>ar» Patent*.A'ttor/reys München *--* -Stuttgart.*

Jens Schmidt Hansen 19. Januar 1983

Hjortevaenget 501

Kokkedal / Dänemark

Unser Zeichen: S 3142

Patentansprüche

1DAnordnung zum Eichen von einen Temperaturfühler enthaltenden Geräten mit einer Kammer zum Einfügen und Aufnehmen des Temperaturfühlers, einer Vorrichtung zum Einstellen und Erzeugen einer Solltemperatur der Kammer und einer Vorrichtung zum Erfassen der Isttemperatur in der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine HF-Spule enthält oder von einer solchen Spule umgeben ist, deren Achse in der Mitte der Kammer verläuft und vorzugsweise mit der Kammerlängsachse zusammenfällt, und daß die Spule mit einem einstellbaren HF-Generator in Verbindung steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der HF-Generator vom Ausgangssignal eines Differenz-Verstärkers gesteuert ist, der an einem Eingang mit der Vorrichtung zum Einstellen der Solltemperatur verbunden ist und dessen anderer Eingang mit der Vorrichtung zum Erfassen der Isttemperatur verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule ein die Kammer bildendes wärmeiso-

1 lierendes Material umgibt oder in einem solchen Material enthalten ist.