DE4344174A1 - Thermometer probe with metal fitting - Google Patents
Thermometer probe with metal fittingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler mit einer im wesentlichen metallischen Armatur, beste hend aus einem Temperatursensor, einer Rohrarmatur und einem Prozeßanschlußteil.The invention relates to a temperature sensor an essentially metallic fitting, best consisting of a temperature sensor, a pipe fitting and a process connector.
Im Stand der Technik sind Temperaturfühler ver schiedener Bauarten bekannt. Bei berührenden Ther mometern entstehen dadurch Fehler, daß an der zu messenden Stelle dem Medium, dessen Temperatur be stimmt werden soll, Wärme entzogen wird. Die Größe des Fehlers ist von den Umgebungsbedingungen sowie von der Gestaltung und der Wahl der Materialien des Thermometers bzw. seiner Elemente, abhängig.In the prior art temperature sensors are ver different types are known. With touching Ther Moments arise from errors in the measuring point the medium whose temperature be heat is removed. The size the error is dependent on the environmental conditions as well on the design and choice of materials of the Thermometer or its elements, depending.
Im Stand der Technik sind eine Reihe von techni schen Lösungen bekannt, bei denen Maßnahmen getrof fen wurden, um den Abfluß der Wärme von der Meß stelle zu verringern. Dabei werden drei unter schiedliche Methoden angewendet:In the prior art there are a number of techni known solutions where measures were taken were used to measure the outflow of heat from the measuring point to decrease. Three are under different methods applied:
- - Eine erste Lösung sieht vor, den Sensor ge genüber der Rohrarmatur zu isolieren, ohne daß an der Gestaltung des Rohres Veränderungen vor genommen werden. - A first solution provides for the sensor to isolate from the pipe fitting without changes to the design of the pipe be taken.
- - Eine zweite Lösungsmöglichkeit besteht darin, die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Sensor und der Rohrarmatur zu erhöhen und dabei den radia len Wärmewiderstand mit zu erhöhen.- A second solution is to the thermal conductivity between the sensor and the pipe fitting and increase the radia len increase thermal resistance.
- - Bei einer dritten Lösungsmethode werden Iso lierungen zwischen einzelnen Teilen des Fühlers zur Unterbindung des axialen Wärmetransportes angebracht.- In a third solution method, Iso between individual parts of the sensor to prevent axial heat transfer appropriate.
Beispiele für derartige Ausführungen sind unter an derem beschrieben in DE-AS 17 73 549 und DE-PS 8 59 066. Bei diesen sowie weiteren im Stand der Tech nik bekannten Temperaturmeßfühlern treten ein oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Nachteile auf:Examples of such designs are at whose described in DE-AS 17 73 549 and DE-PS 8 59 066. These and others in the state of the tech nik known temperature sensors occur or several of the disadvantages listed below:
- - auf Grund bestehender Materialeigenschaften sind die angestrebten Isolierungen nur in einem begrenzten Temperaturbereich wirksam;- due to existing material properties the desired insulation is only in one limited temperature range effective;
- - auf Grund der konstruktiven Gestaltung sind die Schutzrohre nur innerhalb eines eingeengten Druckbereiches des zu messenden Mediums ein setzbar;- are due to the constructive design the protective tubes only within a narrowed Pressure range of the medium to be measured settable;
- - die Anordnungen sind für Temperaturfühler, mit denen Messungen in Rohren mit sehr geringen Nennweiten durchgeführt werden, nicht oder nur mit sehr aufwendigen konstruktiven Änderungen anwendbar;- the arrangements are for temperature sensors, with which measurements in pipes with very low Nominal sizes are carried out, not or only with very complex design changes applicable;
- - die jeweilige Anordnung muß für einen be stimmten Einbaufall an die jeweilige Einbau tiefe und die spezifischen Umgebungsbedingungen angepaßt werden.- The respective arrangement must be for a agreed installation case to the respective installation deep and the specific environmental conditions be adjusted.
Für den praktischen Einsatz und für die zur Beur teilung der Temperaturfühler vorgeschriebenen Prüf methoden ist es notwendig, daß die Differenz zwi schen Messungen bei unterschiedlichen Einbausitua tionen einen geringen Fehlerbetrag - der z. B. bei einer Temperatur von 80°C nicht kleiner als 0,1 Kelvin sein darf - nicht überschreiten. Diese ver schärften Prüfbedingungen erfüllen die im Stand der Technik bekannten Anordnungen nicht.For practical use and for assessing division of the temperature sensors prescribed test methods, it is necessary that the difference between measurements in different installation situations tion a small amount of error - the z. B. at a temperature of 80 ° C not less than 0.1 Kelvin must not be - exceed. This ver harsher test conditions meet those in the state of the Arrangements not known in the art.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fehlerarmen Temperaturfühler anzugeben, der nur einen geringen statisch-thermischen Fehler aufweist und der ohne konstruktive Veränderungen für unter schiedliche Meßaufgaben einsetzbar ist.The invention has for its object a low-error temperature sensor to indicate the only has a low static-thermal error and that without constructive changes for under different measuring tasks can be used.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe da durch, daß das Prozeßanschlußteil einen durchgängi gen Durchbruch aufweist, durch den Durchbruch die Rohrarmatur geführt ist und daß die Rohrarmatur mit dem Prozeßanschlußteil mit Hilfe einer Glasein schmelzung verbunden ist.According to the invention, the problem is solved there through that the process connection part a continuous breakthrough, through the breakthrough Pipe fitting is guided and that the pipe fitting with the process connector using a glass melting is connected.
Weitere erfindungsgemäße Anordnungen und Ausgestal tungen sind in den Ansprüchen 2 bis 21 beschrieben.Further arrangements and configurations according to the invention lines are described in claims 2 to 21.
Die erfindungsgemäßen Anordnungen weisen insbeson dere folgende Vorteil auf:The arrangements according to the invention have in particular the following advantage:
- - Der Fühler kann als fehlerarmer Großserien fühler mit einfachen Mitteln hergestellt wer den.- The sensor can be a low-error large series sensor manufactured with simple means the.
- - Der Fühler ist auch für Sonderanwendungen einsetzbar, wie zum Beispiel für Meßaufgaben in Anordnungen mit beengten Platzverhältnisse.- The sensor is also for special applications can be used, such as for measuring tasks in Arrangements with limited space.
- - Die Schutzrohrteile und das Prozeßanschluß teil bilden eine untrennbar, druckfeste Bauein heit, wobei die Schutzrohrteile jeweils nach den für sie wirksamen, unterschiedlichen Anfor derungen gestaltet werden können. Dabei ist das obere Schutzrohrteil so mit dem Prozeßanschluß teil verbunden, daß es von außen wirkenden Kräften aufnehmen kann und das untere Schutz rohrteil ist so mit dem Prozeßanschlußteil ver bunden, daß es nur die Kräfte aufzunehmen hat, die über Druck- oder Strömungsgeschwindigkeit auf das Schutzrohr wirken.- The protective tube parts and the process connection part form an inseparable, pressure-resistant construction unit, the protective tube parts according to the different requirements that are effective for them changes can be designed. It is upper protective tube part so with the process connection partly connected that it is acting from the outside Can absorb forces and the lower protection pipe part is so with the process connection part ver bound that it only has to absorb the forces that about pressure or flow velocity act on the protective tube.
- - Der Temperaturfühler ist für unterschiedliche Bauformen der Meßeinsätze verwendbar.- The temperature sensor is for different Types of measuring inserts can be used.
- - Der Temperaturfühler kann mit einem Stecker abgang oder mit einem Kabelabgang ausgeführt sein.- The temperature sensor can be plugged outlet or with a cable outlet his.
- - Der Temperaturfühler kann mit Hilfe eines Flansches oder mit Hilfe eines Einschraubgewin des befestigt werden.- The temperature sensor can be operated using a Flange or with the help of a screw-in thread of the attached.
- - Der Temperaturfühler ist selbst bei extrem kurzen Einbaulängen einsetzbar.- The temperature sensor is extreme even short installation lengths can be used.
- - Es ergeben sich äußerst geringe Rückwirkungen zwischen Temperaturfühler und Einbauort.- There are extremely low repercussions between temperature sensor and installation location.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention is based on Ausfüh tion examples explained in more detail. In the associated Show drawing
Fig. 1 und 2 einen Temperaturfühler mit durch gehendem Kabelanschluß. Fig. 1 and 2, a temperature sensor with walking by cable connection.
Fig. 3 und 4 einen Temperaturfühler mit durch gehender, lamellenverstärkter Rohrarmatur und Kabelanschluß. FIGS. 3 and 4 a temperature sensor with a continuous, reinforced lamellar valves and cable connection.
Fig. 5 und 6 einen Temperaturfühler mit kur zer Rohrarmatur und Steckeranschluß. Fig. 5 and 6, a temperature sensor with short space of valves and connector terminal.
Fig. 7 und 8 einen Temperaturfühler mit zweiteiliger Rohrarmatur und einem Anschluß kopf. FIGS. 7 and 8 head a temperature sensor with a two-part valves, and a terminal.
Fig. 9 und 10 einen Temperaturfühler mit kur zer Rohrarmatur, zweifacher thermischer Ent kopplung und Kabelanschluß. FIGS. 9 and 10 coupling a temperature sensor with short space of valves, dual thermal Ent and cable connection.
Fig. 11 und 12 einen Temperaturfühler mit kur zer Rohrarmatur und einem Anschlußkopf. Fig. 11 and 12, a temperature sensor with short space of pipe fittings and a terminal head.
Fig. 13 und 14 einen Temperaturfühler mit kur zer Rohrarmatur und einem im Kragenteil einge bauten Steckeranschluß. Fig. 13 and 14, a temperature sensor with short space of valves and a turned in the collar part built male terminal.
Fig. 15 und 16 einen Temperaturfühler mit zweiteiliger Rohrarmatur und Überwurfmutter. Fig. 15 and 16, a temperature sensor with a two-part pipe fitting and coupling nut.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Temperaturfühlers mit durchgehender Rohrarmatur 10 und Kabelanschluß 7 weist die Rohrarmatur 10 innerhalb des als Ein schraubgewindestutzens ausgebildeten Prozeßan schlußteiles 1 eine Verjüngungsstelle 19 auf. Im aufgeweiteten Rohrteil sind die Innenleiter 4 mit dem Kabel verbunden, im unteren Rohrteil ist der Temperatursensor 3 angeordnet. Die Glaseinschmel zung 2 befindet sich in Höhe des Einschraubgewin des. Oberhalb des Einschraubgewindes ist unter Be rücksichtigung der gestuften Mittelbohrungen des Prozeßanschlußteiles 1 eine Ringnut als Wärmestrom sperre eingestochen.In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2 of a temperature sensor according to the invention with a continuous pipe fitting 10 and cable connection 7 , the pipe fitting 10 has a taper point 19 within the process part 1 formed as a screw thread connector. The inner conductors 4 are connected to the cable in the expanded pipe part, and the temperature sensor 3 is arranged in the lower pipe part. The Glaseinschmel supply 2 is located at the level of the screw thread. Above the screw thread, an annular groove is inserted as a heat flow barrier, taking into account the stepped center bores of the process connection part 1 .
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aus führungsform befindet sich erweiternd zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Konstruktion auf der Rohrarmatur 10 ein Rippenkörper 20.In the embodiment shown in FIGS . 3 and 4 there is a rib body 20 in addition to the construction shown in FIGS . 1 and 2 on the tubular fitting 10 .
Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Temperaturfühler mit kurzer Rohrarmatur 10 und Steckeranschluß 14. Nach dem schematischen Schnitt gemäß Fig. 6 endet das Schutzrohr 10, 12 innerhalb des als Einschraub gewindestutzen ausgebildeten Prozeßanschlußteiles 1. Die Glaseinschmelzung 2 liegt in Höhe des Gewin des. Die Stufung der Mittelbohrungen und die Dicht bundkante des Sechskantes sind so maßlich aufeinan der abgestimmt, daß die verbleibende Materialstärke als Wärmestromsperre wirkt. Der eingebaute Stecker anschluß 14 ist über seine Steckstifte mit den In nenleitern 4 bzw. darüber mit dem Temperatursensor 3 verbunden. FIGS. 5 and 6 show a temperature sensor with a short pipe fittings 10 and connector terminal 14. According to the schematic section according to FIG. 6, the protective tube 10 , 12 ends within the process connection part 1 designed as a screw-in connector. The glass meltdown 2 is in the amount of the thread. The gradation of the center holes and the sealing collar edge of the hexagon are so dimensionally matched that the remaining material thickness acts as a heat flow barrier. The built-in connector 14 is connected via its plug pins with the inner conductors 4 or above with the temperature sensor 3 .
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Temperaturfühler mit zweiteiliger Rohrarmatur 10 und einem Anschluß kopf 6. Nach dem schematischen Schnitt gemäß Fig. 8 weist das als Einschraubgewindestutzen ausgebil dete Prozeßanschlußteil 1 einen Wärmeleitkragen 23 auf. Über die Glaseinschmelzung 2 ist das untere Schutzrohrteil mit dem Einschraubgewindestutzen fest verlötet. Zwischen Halsrohr 11 und dem als Schutzrohr 12 ausgebildeten unterem Rohrteil be steht keine thermische Verbindung. Am oberen Ende des Halsrohres 11 ist der Anschlußkopf 6 befestigt, der die standardmäßige Anschlußtechnik 5 enthält, die über die Innenleiter 4 mit dem Temperatursensor 3 verbunden ist. Der Temperatursensor 3 ist dabei vorzugsweise in Wärmeleitpaste 16 eingebettet, die außerdem die Innenleiter 4 im Schutzrohr 12 um schließt. FIGS. 7 and 8 show a temperature sensor with a two-part pipe fitting 10 and a terminal head 6. According to the schematic section according to FIG. 8, the process connection part 1 designed as a screw-in threaded connector has a heat-conducting collar 23 . The lower protective tube part is firmly soldered to the screw-in threaded connector via the glass melt-down 2 . There is no thermal connection between neck tube 11 and the lower tube part designed as protective tube 12 . At the upper end of the neck tube 11 , the connection head 6 is attached, which contains the standard connection technology 5 , which is connected to the temperature sensor 3 via the inner conductor 4 . The temperature sensor 3 is preferably embedded in thermal paste 16 , which also closes the inner conductor 4 in the protective tube 12 .
In den Fig. 9 und 10 ist ein Temperaturfühler mit kurzer Rohrarmatur 10, zweifacher thermischer Entkopplung und Kabelanschluß 7 dargestellt. Nach der schematischen Schnittdarstellung gemäß Fig. 10 endet das Schutzrohr 10 innerhalb des als Ein schraubgewindestutzens ausgebildeten Prozeßan schlußteiles 1. Die untere Glaseinschmelzung 22 liegt in Höhe des Gewindes. Zwischen dem äußeren Sechskantteil des Prozeßanschlußteiles 1 befindet sich die obere Glaseinschmelzung 21, so daß sich eine zweifache thermische Entkopplung ergibt. Die obere Glaseinschmelzung 21 kann auch durch eine Kunststoff-Metall-Verbindung ersetzt werden. Im Kr agenteil 23 ist der Kabelanschluß 7 befestigt, des sen Litzenenden über die Innenleiter 4 mit dem in Wärmeleitpaste 16 eingebetteten Temperatursensor 3 verbunden sind.In FIGS. 9 and 10, a temperature sensor with a short pipe fitting 10, two-time thermal decoupling and cable connector 7 is shown. According to the schematic sectional view according to FIG. 10, the protective tube 10 terminates within the circuit member as a one schraubgewindestutzens formed Prozeßan. 1 The lower glass melt 22 lies at the level of the thread. Between the outer hexagonal part of the process connection part 1 there is the upper glass melt 21 , so that there is a double thermal decoupling. The upper glass melt 21 can also be replaced by a plastic-metal connection. In Kr agent part 23 , the cable connection 7 is attached, the sen strand ends are connected via the inner conductor 4 with the temperature sensor 3 embedded in thermal paste 16 .
Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Temperaturfühler mit kurzer Rohrarmatur 10 und mit einem Anschluß kopf 6. Wie in dem schematischen Schnitt in Fig. 12 dargestellt, endet das Schutzrohr 10 innerhalb des als Einschraubstutzen ausgebildeten Prozeßan schlußteiles 1. Die Glaseinschmelzung 2 liegt in Höhe des Gewindes. Der verlängerte Kragen 23 des Prozeßanschlusses dient als Halterung für den An schlußkopf 6. FIGS. 11 and 12 show a temperature sensor with a short pipe fitting 10 and with a connection head 6. As shown in the schematic section in FIG. 12, the protective tube 10 ends within the process part formed as a screw-in connection piece 1 . The glass melt 2 lies at the level of the thread. The extended collar 23 of the process connection serves as a holder for the circuit head 6th
Die Fig. 13 und 14 zeigen einen Temperaturfühler mit kurzer Rohrarmatur 10 und einem in einem ver längerten Kragenteil 23 eingebauten Steckeranschluß 14. FIGS. 13 and 14 show a temperature sensor with a short pipe fitting 10 and a built-in extend- ed collar part 23 of male terminal 14.
In den Fig. 15 und 16 ist ein Temperaturfühler mit zweiteiliger Rohrarmatur 10 und Überwurfmutter dargestellt. Nach der schematischen Schnittdarstel lung gemäß Fig. 16 ist das Prozeßanschlußteil 1 als einfacher Stutzen mit Bundflansch ausgebildet, wobei der Bundflansch mittels einer Überwurfmutter in einer aufgebohrten Grundbohrung befestigt werden kann. Vorteilhafterweise kann der Stutzen mit Bund flansch als Stauchteil ausgebildet sein. Stutzen und Schutzrohr 12 sind mittels einer Glaseinschmel zung 2 miteinander verbunden.In Figs. 15 and 16, a temperature sensor with a two-part pipe fitting 10 and sleeve nut is illustrated. According to the schematic Fig Schnittdarstel according lung. 16, the process connection part 1 is formed as a simple connector with collar flange, said collar flange can be fastened by a union nut in a drilled blind hole. The connecting piece with flange flange can advantageously be designed as a compression part. Socket and protective tube 12 are connected to each other by means of a glass melting 2 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Prozeßanschlußteil
2 Glaseinschmelzung
3 Temperatursensor
4 Innenleiter
5 Anschlußtechnik
6 Anschlußkopf
7 Kabelanschluß
8 Meßeinsatz
9 Metallhülse
10 Rohrarmatur
11 Halsrohr
12 Schutzrohr
13 Wärmeleitkragen
14 Steckeranschluß
15 Federrohr
16 Wärmeleitpaste
17 Bundflansch
18 Wärmestromsperre
19 Verjüngungsstelle 19
20 Rippenkörper 20
21 obere Glaseinschmelzung
22 untere Glaseinschmelzung
23 Kragen 23 1 process connector
2 glass melting
3 temperature sensor
4 inner conductors
5 connection technology
6 connection head
7 cable connection
8 measuring insert
9 metal sleeve
10 pipe fitting
11 neck tube
12 protective tube
13 thermal collars
14 plug connection
15 spring tube
16 thermal paste
17 flange flange
18 heat flow barrier
19 Rejuvenation point 19
20 rib body 20
21 upper glass melting
22 lower glass melting
23 collar 23
Claims (21)
- - das Prozeßanschlußteil (1) einen durchgängigen Durchbruch aufweist,
- - durch den Durchbruch die Rohrarmatur (10) geführt ist und
- - daß die Rohrarmatur (10) mit dem Prozeßanschlußteil (1) mit Hilfe einer Glaseinschmelzung (2) verbunden ist.
- - The process connection part ( 1 ) has a continuous breakthrough,
- - The pipe fitting ( 10 ) is guided through the opening and
- - That the pipe fitting ( 10 ) is connected to the process connection part ( 1 ) with the help of a glass melt ( 2 ).
- - das Prozeßanschlußteil (1) einen durchgängigen Durchbruch aufweist,
- - in das Prozeßanschlußteil (1) eine zweiteilige Rohrarmatur (10) hineinragt, die aus einem unteren in das Meßmedium hineinragenden Schutzrohr (12) und ei nem oberen Halsrohr (11) besteht,
- - die Rohrarmatur (10) mit dem Prozeßanschlußteil (1) mit Hilfe einer Glaseinschmelzung (2) verbunden ist und
- - das Halsrohr (11) über eine Löt-, Schweiß- oder Klebverbindung mit dem Prozeßanschlußteil (1) verbun den ist.
- - The process connection part ( 1 ) has a continuous breakthrough,
- - In the process connection part ( 1 ) protrudes a two-part pipe fitting ( 10 ) consisting of a lower protective tube ( 12 ) protruding into the measuring medium and an upper neck tube ( 11 ),
- - The pipe fitting ( 10 ) with the process connection part ( 1 ) is connected by means of a glass melt ( 2 ) and
- - The neck tube ( 11 ) via a solder, weld or adhesive connection with the process connection part ( 1 ) is the verbun.
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DE19934344174 DE4344174C2 (en) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Temperature sensor |
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