DE6920808U

DE6920808U - RESISTANCE THERMOMETER

Info

Publication number: DE6920808U
Application number: DE19696920808
Authority: DE
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1969-05-23
Publication date: 1969-11-13
Also published as: NL7007485A; CH501904A; BE748206A; FR2048659A5

Description

Hanau, den 20. Mai 1969 PA-Dr.Hn/kuHanau, May 20, 1969 PA-Dr.Hn/ku

W. C. Heraeus GmbH, Hanau/MainW. C. Heraeus GmbH, Hanau / Main

GebrauchsmusteranmeldungUtility model registration

"Widerstandsthermometer""Resistance thermometer"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Widerstandsthermometer mit Wärmeleitdorn.The invention relates to a resistance thermometer with a thermally conductive mandrel.

Aus der deutschen Patentschrift 1 184 116 ist ein Widerstandsthermometer bekannt, welches ein Schutzrohr aus Metall aufweist, in welchem ein Meßwiderstand angeordnet ist. Zur Beschleunigung der Wärmeübertragung und damit zur Verkürzung der Ansprechzeit ragt bei diesem Widerstandsthermometer ein Metalldorn in die Wicklungen des Meßwiderstandes axial hinein. Der Metalldorn ist mit dem Schutzrohr verlötet. Der Meßwiderstand und die Schutzrohr-Innenwand sind durch eine wärmeisolierende Luftmenge voneinander getrennt.A resistance thermometer is disclosed in German patent specification 1 184 116 known, which has a protective tube made of metal, in which a measuring resistor is arranged. To speed up For heat transfer and thus to shorten the response time, a metal mandrel protrudes into the resistance thermometer Windings of the measuring resistor axially into it. The metal mandrel is soldered to the protective tube. The measuring resistor and the inner wall of the protective tube are separated from each other by a heat-insulating amount of air.

Der Erfindung liest die Aufgabe zugrunde, ein Widerstandsthermometer zu schaffen, welches hohen mechanischen Belastungen standhält und dabei eine möglichst kleine Ansprechzeit, insbe-The invention reads the object of a resistance thermometer to create which can withstand high mechanical loads and at the same time the shortest possible response time, especially

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sondere kleine Halbwertszeit, besitzt.special small half-life.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Widerstandsthermometer, welches ein Schutzrohr aus Metall aufweist, in welchem ein Meßwiderstand angeordnet ist, in dessen Wicklungen ein Dorn aus gut wärmeleitfähigem Metall axial hineinragt, und wobei Meßwiderstand und Schutzrohr-Innenwand durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind, erfindungsgemäß dadurch, daß der in die Wicklungen hineinragende Dorn in Richtung von der An— schlußseite des Meßwiderstandes her gesehen einen über den Meßwiderstand hinausragenden vom Schutzrohr umhüllten Dornfortsatz besitzt von wenigstens gleich großem Querschnitt wie dem des in die Wicklungen hineinragenden Doms, und wobei der den Dornfortsatz eng umhüllende Schutzrohrteil eine geringere Wandstärke aufweist als derdden Meßwiderstand umhüllende Schutzrohrteil. In bevorzugter Ausführungsform besteht der den Dornfortsatz eng umhüllende Schutzrohrteil aus einem Röhrchen aus warmfestem Metall. Dieses Röhrchen ist mit dem den Meßwiderstand umhüllenden Schutzrohrteil gasdicht verschweißt. Zur Erzielung einer leichten Auswechselbarkeit des Meßwiderstandes einschließlich des Wärmeleitdorns ist der Dornfortsatz mit einem Metallrohr verschweißt, welches den Luftspalt zwischen Meßwiderstand und Schutzrohr-Innenwand in zwei Lufträume aufteilt. Vorteilhafterweise wird für diesen Fall das den Meßwiderstand und den Dornfortsatz umhüllende Schutzrohr aus einem Stück gefertigt. Der Dorn und der Dornfortsatz bestehen wie angegeben aus einem gut wärmeleitfähigen Metall, besonders bewährt hat sich hierfür Silber. Das Schutzrohr bzw. die Schutzrohrteile sowie das mit dem Dornfortsatz verschweißte Metallrohr sind aus warmfestem Metall hergestellt. Bevorzugt wird hierfür Stahl, insbesondereThis task is solved with a resistance thermometer, which has a protective tube made of metal, in which a measuring resistor is arranged, in the windings of which a mandrel made of metal with good thermal conductivity protrudes axially, and wherein Measuring resistor and inner wall of the protective tube through an air gap are separated from each other, according to the invention in that the mandrel protruding into the windings in the direction of the seen on the end of the measuring resistor, a spinous process which protrudes beyond the measuring resistor and is encased by the protective tube has at least the same cross-section as that of the dome protruding into the windings, and where the the protective tube part which closely envelops the spinous process has a smaller wall thickness than the part which envelops the measuring resistor Protection tube part. In a preferred embodiment, the protective tube part which tightly envelops the spinous process consists of one Tubes made of heat-resistant metal. This tube is welded gas-tight to the protective tube part enclosing the measuring resistor. To make the measuring resistor, including the thermally conductive mandrel, easy to replace, the The spinous process is welded to a metal tube, which forms the air gap between the measuring resistor and the inner wall of the protective tube divides two airspaces. In this case, the measuring resistor and the spinous process are advantageously enveloped Protective tube made from one piece. The thorn and the spinous process consist of a metal with good thermal conductivity, as stated, silver has proven particularly useful for this. The protective tube or the protective tube parts as well as the metal tube welded to the spinous process are made of heat-resistant metal manufactured. Steel is preferred for this, in particular

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Edelstahl, verwendet. Der Meßwiderstand ist in einem elektrisch isolierenden Werkstoff» beispielsweise Glas, eingebettet. Die eventuell zwischen dem in die Wicklungen hineinragenden Dorn und dem isolierenden Werkstoff vorhandenen Zwischenräume sind vorteilhafterweise mit einer wärmeleitenden Paste ausgefüllt.Stainless steel, used. The measuring resistor is embedded in an electrically insulating material, for example glass. the there may be gaps between the mandrel protruding into the windings and the insulating material advantageously filled with a thermally conductive paste.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Meßwiderstandes besitzt den Vorteil, daß es dadurch möglich ist, auch bei sehr hohen mechanischen Belastungen den Wärmeübergang zwischen dem zu messenden Medium und dem wärmeleitenden Dorn so gut zu halten, daß sich kurze Halbwertszeiten ergeben. Widerstandsthermometer gemäß der Erfindung können in ihren Außenabmessungen groß genug ausgebildet werden, um mechanischen Belastungen sowohl während des Betriebs als auch während ihres Transports oder ihres Einbaus zu widerstehen. Halbwertszeiten, d. h. Zeiten, in denen die Hälfte des Wertes eines plötzlichen Temperatursprungs angezeigt werden, bis herab zu 2 1/2 Sekunden und weniger konnten mit erfindungsgemäß ausgebildeten Widerstandsthermometern erreicht werden. Erfindungsgemäß ausgebildete Widerstandsthermometer werden beispielsweise dort benutzt, wo in Bäumen, die unter sehr hohem Druck stehen, beispielsweise von über 180 Atmosphären, und in denen gegebenenfalls hohe Gass^römungsgeschwindigkeiten vorliegen, Temp eratüränderungen möglichst schnell erfaßt werden sollen, damit entsprechende Regel- und Steuervorgänge eingeleitet werden können. Dies ist beispielsweise in der Reaktorteolmik von großer Bedeutung. Mit Widerstandsthermometern bekannter Bauarten konnten diese Vorteile, nämlich kleine Halbwertszeiten verbunden mit der hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Einflüssen, bisher nicht erreicht werden.The inventive design of the measuring resistor has the advantage that it is possible even at very high mechanical loads to keep the heat transfer between the medium to be measured and the thermally conductive mandrel so good, that short half-lives result. Resistance thermometers according to the invention can be large enough in their external dimensions be designed to withstand mechanical loads both during operation and during their transport or to withstand their incorporation. Half-lives, d. H. Times when half the value of a sudden change in temperature down to 2 1/2 seconds and less could be achieved with resistance thermometers designed according to the invention. Resistance thermometers designed according to the invention are used, for example, where in trees that are under very high pressure, for example from over 180 atmospheres, and in which there may be high gas velocities are present, temperature changes should be recorded as quickly as possible so that appropriate Regulation and control processes can be initiated. This is of great importance in reactor technology, for example. With resistance thermometers of known types, these advantages, namely short half-lives combined with the high resistance to mechanical influences, has not yet been achieved.

In den Figuren sind schematisoh zwei bevorzugte Ausführungs-In the figures, two preferred embodiments are schematically

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beispiele für erfindungsgemäß ausgebildete Viderstandsthermometer dargestellt, wobei auf die Darstellung der bekannten Anschlußseiten der Viderstandsthermometer verzichtet wurde.Examples of resistance thermometers designed according to the invention are shown, with the representation of the known connection sides the resistance thermometer has been omitted.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Viderstandsthermometer ist das Schutzrohr 1 aus einem Stück hergestellt. Die Wandstärke desjenigen Schutzrohrteils, welches den Meßwiderstand 2 umhüllt, ist stärker ausgebildet als der Schutzrohrteil, welcher den Dornfortsatz 3 eng umschließt. In die Wicklungen des Meßwiderstandes 2 ragt der Dorn 4, der wie der Dornfortsatz 3 aus gut wärmeleitendem Metall besteht, axial hinein. Der Dornfortsatz ist mit einem Metallrohr 5 verlötet. Dieses Metallrohr 5 unterteilt den zwischen dem Meßwiderstand und der Schutzrohr-Innenwand vorhandenen Luftspalt in zwei Teilspalte 6a und 6b. Die Leitungen 7 führen zur Anschlußseite (Pfeil 8) des Widerstandsthermometers . In the resistance thermometer shown in Figure 1, the protective tube 1 is made from one piece. The wall thickness of the one Protective tube part, which envelops the measuring resistor 2, is stronger than the protective tube part, which the The spinous process 3 tightly encloses. The mandrel 4, like the spinous process 3, protrudes into the windings of the measuring resistor 2 thermally conductive metal, axially into it. The spinous process is soldered to a metal tube 5. This metal pipe 5 is divided the air gap between the measuring resistor and the inner wall of the protective tube in two partial gaps 6a and 6b. the Lines 7 lead to the connection side (arrow 8) of the resistance thermometer.

Die in Figur 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Widerstandsthermometers unterscheidet sieh von der in Figur 1 dargestellten insoweit, als mit dem Schutzrohr 1, welches den Meßwiderstand 2 umhüllt, ein Röhrchen 9 aus wax*»* festem Metall verlötet ist. Dieses Röhrchen 9 umschließt den Dornfortsatz 3 eng. Außerdem ist der zwischen Meäwiderstand 2 und der Innenwand des ihn umhüllenden Schutzrohres vorhandene Luftspalt nicht durch ein Metallrohr in zwei Teilräum· unterteilt. Die übrigen Bezugsziffern entsprechen denen von Figur The preferred embodiment of the resistance thermometer according to the invention shown in FIG. 2 differs from see the one shown in Figure 1 insofar as with the protective tube 1, which surrounds the measuring resistor 2, a tube 9 made of wax * »* solid metal is soldered. This tube 9 encloses the spinous process 3 tightly. In addition, the one between the measuring resistance is 2 and the inner wall of the protective tube surrounding it is not divided into two partial spaces by a metal tube. The other reference numbers correspond to those of FIG

Claims

1. Resistance thermometer, which has a protective tube made of metal, in which a measuring resistor is arranged, in The windings of which a mandrel made of metal with good thermal conductivity protrudes axially, and with the measuring resistor and inner wall of the protective tube are separated from one another by an air gap, characterized in that the protruding into the windings Mandrel (4 ·) in the direction of the connection side (8) of the measuring resistor (2) seen one across the measuring resistor protruding spinous process (3) enveloped by the protective tube (1) has at least the same cross-section like that of the dome (4) protruding into the windings, and wherein the part of the protective tube which tightly envelops the spinous process (3) has a smaller wall thickness than the protective tube part enclosing the measuring resistor (2).

2. Resistance thermometer according to claim 1, characterized in that that the protective tube part which tightly encloses the spinous process (3) consists of a tube (9) made of heat-resistant metal, which is welded gas-tight to the protective tube part surrounding the measuring resistor (2).

3. Resistance thermometer according to claim 1, characterized in that that the spinous process is welded to a metal tube (5) which forms the air gap between the measuring resistor and inner wall of the protective tube divided into two air spaces (6a, 6b).

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4. Widerstandsthermometer nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn O) und der Dornfortsatz (3) aus Silber und die Schutzrohrteile (1) sowie das mit dem Dornfortsatz verschweißte Metallrohr (5) aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehen.4. Resistance thermometer according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mandrel O) and the spinous process (3) are made of silver and the protective tube parts (1) and the metal tube (5) welded to the spinous process are made of steel, in particular stainless steel.

5. Widerstandsthermometer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß de* derstand (2) in einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebettet ist und die zwischen dem in die Wicklungen ragenden Dorn (4) und dem isolierenden Werkstoff vorhandenen Zwischenräume mit einer wärmeleitenden Faste auegefüllt sind*5. Resistance thermometer according to one or more of the preceding claims, characterized in that de * the stand (2) in an electrically insulating material is embedded and between the mandrel (4) protruding into the windings and the insulating material Gaps are filled with a thermally conductive paste *