DE4215000C2 - Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von Abschreckmitteln für die Wärmebehandlung von Metallen - Google Patents
Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von Abschreckmitteln für die Wärmebehandlung von MetallenInfo
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Description
Es ist bekannt den Wärmeübergangskoeffizient alpha mittels eines
elektrisch beheizten Röhrchens zu messen (DD 2 68 062 A1). Es
ist weiterhin andererseits bekannt, daß besonders im Bereich der
Kochphase des Abschreckmittels, oberhalb des burnout-Punktes die
Einstellung einer Temperatur schwierig ist und der Meßkörper
durchbrennt (Chemie-Ing.-Techn. 30. Jahrgang 1958/Nr. 11/S.721).
Die Schwierigkeit bei Einrichtungen nach DD 2 68 062 A1 besteht
darin, daß sich die Enden des Röhrchens auf der Temperatur der
Halterungen (Stromzuführung) mit deren hoher
Wärmekapazität (entspr. Temperatur des Abschreckmittels)
befinden, während sich die Mitte des Röhrchens, wie beabsichtigt
auf Austenitisierungstemperatur (z. B. 850°C) befindet. Es ist
nun naheliegend, mit einer geeigneten Regeleinrichtung, die
Temperatur zwischen zwei, nahe der Mitte des Röhrchens
angeschweißten Drähtchen (2), durch Messung des
temperaturproportionalen Widerstandes des Röhrchenmaterials (1)
zwischen den Drähtchen, als Istwert, über den durch das Röhrchen
fließenden Strom 1 (I*I*R=Stromwärme) zu regeln. Bei maximaler
Temperatur in der Mitte des Röhrchens ergibt sich außerhalb des
durch die Drähtchen eingegrenzten Bereiches, zu den Klemmstellen
hin, längs des Röhrchens ein abfallender Temperaturverlauf.
Damit stellt sich immer, bei hohen Temperaturen in der Mitte des
Röhrchens, beiderseitig außerhalb des durch die
Anschlußdrähtchen (2) eingegrenzten Bereiches jeweils ein
Temperaturbereich ein, der dem Bereich zwischen Burnout- und
Leidenfrostpunkt entspricht. In diesem Bereich herrscht kein
Gleichgewicht zwischen Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr weil der
fließende Strom nur den thermischen Verhältnissen in der
Meßstrecke, zwischen den Anschlußdrähtchen entspricht. Daher
brennen die Röhrchen außerhalb der Meßstrecke durch und eine
praktische Nutzung des direkten Meßverfahrens ist nicht möglich.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem
zugrunde, das Durchbrennen der Röhrchen zu verhindern und
damit eine praktische Nutzung des direkten Meßverfahrens des
Wärmeübergangskoeffizienten zu ermöglichen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten
Kerne (3) gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, das
Durchbrennen der Röhrchen zu verhindern, damit eine hohe
Lebensdauer und demzufolge eine praktische Nutzung überhaupt
erst zu ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Das Röhrchen (1) ist an seinen Enden durch zwei, nicht
dargestellte Halterungen mit einer Stromversorgung verbunden,
womit es möglich ist, den el. Strom I durch die Röhrchenwandung
zu treiben. In das Röhrchen sind zwischen den Halterungen und
den Stellen, an denen die Drähtchen (2) angeschweißt sind,
Kerne (3) aus thermisch und elektrisch gut leitendem Material
eingebracht. Die Kerne sind mittels hochschmelzendem Hartlot
oder durch Kerbung innig mit der Innenwandung des Röhrchens
verbunden. Der Strom I erzeugt entsprechend dem el. Widerstand R
des Röhrchenmaterials mit I*I*R die für die Messung des
Wärmeübergangskoeffizienten alpha erforderliche Wärme. Die
Drähtchen (2) sind an einen nicht dargestellten Spannungsmesser
angeschlossen, womit über U/I=R der el. Widerstand des
Röhrchenmaterials (1) im durch die Drähtchen (2) eingegrenzten
Bereich gemessen werden kann. Der el. Widerstand des
Röhrchenmaterials ist der Temperatur proportional. Damit erhält
man durch Messung des Spannungsabfalles am Röhrchen zwischen den
Schweißstellen der Drähtchen (2) die für die Ermittlung des
Wärmeübergangskoeffizienten alpha ebenfalls erforderliche
Temperatur.
Am Ende der Kerne (3), zur Meßstrecke hin, stellt sich ein sehr
schroffer Temperaturabfall an der Röhrchenoberfläche ein, weil
sich dort der ohmsche Widerstand durch hohe el. Leitfähigkeit
der Kerne längs des Röhrchens stark vermindert, und damit die
Stromwärme (I*I*R) ebenfalls stark verringert. Durch den
schroffen Abfall der Temperatur wird der Bereich auf der
Oberfläche des Röhrchens, der dem thermisch instabilen
Temperaturbereich zwischen Burnout- und Leidenfrostpunkt
entspricht, räumlich so zusammengedrängt, daß er keinen
negativen Einfluß auf die Energiebilanz auf der Oberfläche des
Röhrchens (1) hat und das Röhrchen nicht mehr durchbrennen kann.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von
Abschreckmitteln in Form eines stromdurchflossenen (I) und damit
elektrisch beheizten Röhrchens (1) mit zwei angeschweißten
Drähtchen (2), die den Meßbereich für den Wärmeübergangs
koeffizient alpha auf der Röhrchenoberfläche eingrenzen, und
durch Anschluß eines Spannungsmessers an ihnen den
Spannungsabfall im Meßbereich, damit den temperatur
proportionalen Widerstand R und letztlich die für die Messung
des Wärmeübergangskoeffizient alpha erforderliche Temperatur zu
messen ermöglichen, wobei im Inneren des Röhrchens (1), von den
Enden her, je ein Kern (3) aus gut wärmeleitfähigem
hochschmelzendem Material, mit guter elektrischer Leitfähigkeit
bis in die Nähe der Schweißstellen der Drähtchen (2) so
eingebracht ist, daß ein guter elektrischer Kontakt und
Wärmekontakt der Kerne (3) mit der Innenwand des Röhrchens (1)
gegeben ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kerne (3) durch hochschmelzendes Hartlot mit der Innenwand
des Röhrchens (1) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kerne (3) durch Kerbungen des Röhrchens (1) mit ihm
verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924215000 DE4215000C2 (de) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von Abschreckmitteln für die Wärmebehandlung von Metallen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924215000 DE4215000C2 (de) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von Abschreckmitteln für die Wärmebehandlung von Metallen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4215000A1 DE4215000A1 (de) | 1993-11-11 |
DE4215000C2 true DE4215000C2 (de) | 1997-12-18 |
Family
ID=6458318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19924215000 Expired - Fee Related DE4215000C2 (de) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Vorrichtung zur Messung des Wärmeübergangskoeffizienten von Abschreckmitteln für die Wärmebehandlung von Metallen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4215000C2 (de) |
Family Cites Families (4)
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US5018086A (en) * | 1982-04-22 | 1991-05-21 | The Babcock & Wilcox Company | Fault detection in olefin oxidation reactor |
DD268062A1 (de) * | 1987-12-28 | 1989-05-17 | Ve Kom Haertol | Vorrichtung zur bestimmung des waermeuebergangskoeffizienten von abkuehlmitteln fuer die waermebehandlung von metallen |
DD300047A7 (de) * | 1989-03-23 | 1992-05-21 | Textilmaschinenbau Gera Gmbh,De | Einrichtung zur bestimmung des waermeuebergangskoeffizienten |
-
1992
- 1992-05-06 DE DE19924215000 patent/DE4215000C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4215000A1 (de) | 1993-11-11 |
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