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Temperaturmeßeinrichtung Für die Überwachung der Temperatur, insbesondere
zur Fernanzeige von Temperaturen, ist es bereits bekannt, einen Transformator zu
verwenden, der primärseitig von einer konstanten Wechselspannung erregt wird und
dessen Kern eine temperaturabhängige Permeabilität besitzt, so daß die in der Sekundärwicklung
erzeugte Spannung ein Maß für die zu messende Temperatur bildet.
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Gemäß der Erfindung ist der Transformator aus zwei getrennten, parallelen,
in sich geschlossenen Kraftlinienpfaden aufgebaut, auf denen seine Permeabilität
verschieden stark von der Temperatur abhängt; insbesondere soll nur der eine Pfad
aus einem Material temperaturabhängigerPermeabilitätbestehen. DieDifferenz der Spannungen,
die in den mit den beiden Kraftlinienpfaden verketteten Sekundärwicklungen induziert
werden, dient als Maß für die Temperatur. Die beiden Kraftlinienpfade sind bei einer
Ausführungsform der Erfindung symmetrische Hälften des Transformators, die symmetrisch
angeordnete und einander entgegengeschaltete Sekundärwicklungen tragen. Die Anordnung
zeichnet sich durch eine besonders hohe Empfindlichkeit aus. Im Falle der bekannten
Gegeneinanderschaltung zweier Spannungen, von denen die eine durch einen temperaturabhängigen
Transformator gebildet wird, dessen Sekundärspule in einer Brückenschaltung liegt,
werden die Vorteile gemäß der Erfindung nicht erreicht. Die bekannte Anordnung besitzt
als Primärwicklung des Transformators eine eisenlose Spule, die als Heizwicklung
für einen Härteofen dient und durch einen Regelwiderstand eingestellt werden kann.
Hierbei ist die von der Heizwicklung in der Sekundärwicklung induzierte Spannung
einmal abhängig von dem durch die Stellung des Regelwiderstandes eingestellten Strom,
ferner aber auch von der Menge des eingebrachten zu härtenden Eisens. Bei der Anordnung
gemäß der Erfindung dagegen erhält man eine Sekundärspannung, die nur von der Temperatur
des eisenhaltigen Transformators abhängig ist, wodurch eine Eichung der Skala des
Anzeigeinstrumentes in Temperaturgraden ermöglicht wird. Außerdem läßt sich gemäß
der Erfindung die Anordnung so treffen, daß das Anzeigeinstrument nicht galvanisch
mit dem Netz verbunden ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Mit io ist Qin lamellierter Kern bezeichnet, der die drei Schenkel
1i, 12 und 13 besitzt. Der-eine Kraftlinienpfad verläuft über den Schenkel
ii und 12, der andere über den Schenkel 12 und i3. In den beiden Kraftlinienpfaden
sind Luftspalte 1q. und 15 vorgesehen, von denen wenigstens der eine einstellbar
sein sojl. Die Einstellung
der Breite des Luftspaltes kann durch
beliebige Hilfsmittel` vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Einstellvorrichtung
aus@@ U-förmig gebogenen Streifen 16 aus niclät:. magnetischem Material bestehen,
die an dö Schenkeln Il und 13 mit Hilfe der mc@i<= magnetischen Bolzen 17 befestigt
sind und @iriA Stellschrauben 18 tragen, die sich gegen die Oberfläche der Teile
i9 und 2o des Eisenkörpers abstützen. Die Luftspalte werden durch Einschrauben der
Schrauben 18 verkleinert und durch die Elastizität des Kernmaterials beim Herausschrauben
der Schrauben 18 wieder, vergrößert: Der Schenkel 13 besteht aus einer bekannten
Legierung mit temperaturabhängiger Permeabilität, vorzugsweise aus einer Kupfer-Nickel-Legierung
mit einem negativen Temperaturkoeffizienten der Permeabilität. Die übrigen Teile
des Kernes können aus gewöhnlichem Transformatoreisen bestehen. Der mittlere Schenkel
12 trägt die Erregerwicklung, die an eine Wechselstromquelle 21 angeschlossen ist.
Der Magnetfluß durch 12 teilt sich derart, daß ein Teil über den Schenkel i=, ein
anderer Teil über den Schenkel 13 verläuft. Der über -die einzelnen Schenkel ii
und 13 - verlaufende Flußanteil ist durch den Widerstand dieser Kraftlinienpfade
bestimmt. Auf den Außenschenkeln ii und 13 sind Sekundärwicklungen angeordnet, die
einander entgegengeschaltet und über die Leitungen 23 und 24 mit dem Meßinstrument
22 verbunden sind. Die Veränderung der relativen Widerstände der beiden Kraftlinienpfade
erfolgt mit Hilfe der Einstellung eines oder beider Luftspalte 14 und 15. Wenn die
Widerstände bei einer gegebenen Temperatur gleichgemacht sind, sind auch die die
Spulen xi und r3 durchsetzenden Flüsse einander gleich, so daß bei Annahme gleicher
Windungszahlen für beide .Sekundärwicklungen gleiche und entgegengesetzte Spannungen
in ihnen induziert werden. Durch das Instrument 22 fließt dann kein Strom. Eine
Änderung der Temperatur des Schenkels 13 verändert den Widerstand des über diesen
Schenkel verlaufenden Flusses und infolgedessen auch das Gleichgewicht des elektrischen
Kreises, so daß das Instrument 22 einen Ausschlag zeigt. Die Anordnung ist von den
üblichen Spannungsschwankungen der Wechselstromquelle unabhängig. .
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Das Instrument 22 kann so geeicht werden, daß es die Temperatur des
Magnetkreises angibt. Es ist aber auch möglich, das Instrument 22 als Nullinstrument
zur Anzeige einer Temperaturäbweichung zu benutzen. Die Mittel zur Einstellung des
Luftspaltes können so geeicht werden; daß sie - die - dem magnetischen Gleichgewicht
entsprechende Temperatur beispielsweise mittels einer Mikrometerschraube 25 und
"einer. Skala 26 anzeigen.
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--:;Das Instrument 22 kann in beliebiger Ent-@,feü,nung von der Stelle
aufgestellt werden, deren nperatur gemessen werden soll. An Stelle des Zeigerinstrumentes
22 kann in allgemein bekannter Weise auch eine Kontaktvolrichtung oder eine beliebige
andere Anzeigevorrichtung für die Störung des Gleichgewichtes in dem elektrischen
Kreis verwendet werden. Es ist .auch möglich, an die Leitungen 23 und 24 eine bekannte
Temperaturregeleinrichtung anzuschließen.
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An Stelle der in der Zeichnung dargestellten gleichmäßig ausgebildeten
Kerne 17 des Transformators können auch ungleich gestaltete Kerne Verwendung finden,
bei denen das magnetische Gleichgewicht durch Änderungen des Luftspaltes der Abmessungen
des Eisens und der relativen Windungszahl der beiden Sekundärwicklungen eingestellt
werden kann.