DE815856C

DE815856C - Einrichtung zur Temperaturmessung an Koerpern, an die das Thermometer nicht unmittelbar angelegt werden kann

Info

Publication number: DE815856C
Application number: DEP12332D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Lieneweg
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-10-04

Description

Einrichtung zur Temperaturmessung an Körpern, an die das Thermometer nicht unmittelbar angelegt werden kann Bei Temperaturmessungen an Körpern, an die das Thermometer nicht unmittelbar angelegt werden kann, vorzugswcise an bewegten Körpern, wie Walzen u. dgl., ist bereits vorgeschlagen worden, ähnlich wie bei Gastemperaturmessungen eine sog. Wurzelheizung anzuwenden. Diese besteht im wesentlichen darin, das Thermometer, z. B. ein Thermoelement, mit einer Hülle zu umgeben, die zusätzlich auf die Temperatur des Thermometers geheizt wird. Mittels elektrischer Meßgeräte, z. B. zweier Thermoelemente, wird sodann auf die Temperaturdifferenz o zwischen Meßthermometer und dem die Heizung der Hülle überwachenden Thermometer einreguliert. W eiterhin sind auch schon Ausdehnungsanordnungen für diesen Zweck vorgeschlagen, bei denen die Ausdehnung der Hülle gegenüber der eines bandförmigen Thermometers benutzt wird. Da bei solchen Anordnungen infolge der Wurzelheizung praktisch keine Wärmeverluste entstehen, kann trotz schlechten Wärmeüberganges von dem zu messenden Körper auf das Thermometer kein Meßfehler entstehen.
Diese Anordnungen können aber immer noch fehlerhaft sein, weil zusätzlich infolge Konvektion Luft zwischen dem zu messenden Körper und dem Meßgerät in den Meßhohlraum einströmen kann und dadurch das Meßergebnis gefälscht wird. Erfindungsgemäß wird dieser Fehler dadurch beseitigt, daß die Wurzelheizung der Meßkammer mit Luft durchführt wird, die mittels elektrischer Thermometer oder Ausdehnungsthermometer durch eine Heizeinrichtung auf die zu messende Temperatur eingeregelt wird, und daß die Heizluft durch den Meßraum selbst oder um ihn herum entlang dem zu messenden Körper austritt.
In den Abb. I und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Die Anordnung nach Abb. I zeigt in schematischer Form den zu messenden Körper, z. B. eine sich drehende Walze W und ein kappenförmiges Meßgerät B aus Wärmeisolierstoff. Im Hohlraum der Kappe und auf deren innerer Oberfläche sind verschiedene Thermometer, z. B. die Thermoelemente T1 bis T4 angebracht.
Die dem Hohlraum zugekehrte Innenfläche des Meßgerätes ist mit einer Heizwicklung H1 versehen. In den Hohlraum des Meßgerätes führt ein Kanal C, durch den von außen Luft zugeleitet wird. Die Wandung dieses Luftzuführungskanals C ist von einer Heizwicklung H2 umgeben.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist derart, daß mittels eines auf der inneren Oberfläche der Kappe B aufsitzen den Thermoelements T2 die Heizung H1 auf eine solche Leistung eingestellt wird, daß das Thermometer T2 nur wenig unterhalb der zu messenden niedrigsten Temperatur bleibt. Die für die Luftzuführung vorgesehene Heizung H2 wird dann mittels eines Reglers R so einreguliert, daß die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Thermoelementen T3 und T4 des Reglers, damit aber auch die Temperaturdifferenz zwischen dem Meßthermoelement T1 und dem am Eintritt des Luftzuführungskanals C in den Hohlraum liegenden Thermoelements T4 stets o bleibt. Die zu messende Temperatur wird mittels des Meßinstrumentes A überwacht, welches von dem Thermoelement T1 beeinflußt wird. Auf die Vorheizung durch H1 und das dazu benutzte Thermoelement T2 kann gegebenenfalls verzichtet werden.
Bei dieser Anordnung wird bei geringer Luftzuführungsgeschwindigkeit keine Beeinflussung des Meßthermometers T1 durch die zuströmende Luft stattfinden. Dagegen kann bei großer Luftzuführungsgeschwindigkeit u. U., z. B. wenn die zugeführte Luft noch auf eine zu hohe Temperatur aufgeheizt ist, das Thermoelement T1 so beeinflußt werden, daß eine zu hohe Temperatur angezeigt wird.
Eine bessere Anordnung zeigt das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2, wo die zugeführte Luft nicht durch den Meßraum selbst, sondern um ihn herum, entlang dem zu messenden Körper austritt. Die Anordnung nach Abb. 2 besteht aus einer Haube B aus Wärmeisolierstoff mit einem mittleren Schenkel D, der etwas in das Innere des von der Haube B gebildeten Hohlraumes F hineinragt. Im Innern dieses Hohlraumes ist eine Blechkappe E angeordnet, die, der Form der Isolierhaube angepaßt, deren Hohlraum abschließt und selbst wieder einen Hohlraum G gegen den Meßkörper W zu bildet. In den Hohlraum F wird durch einen Kanal C aufgeheizte Luft zugeführt. Die Ränder der Isolierhaube B und der Blechkappe E sind so geformt, daß gegen den Meßkörper W zu eine Art von fächer-oder trompetenförmigen Austrittsdüsen K entstehen, durch welche die aufgeheizte Luft entlang dem zu messenden Körper ausströmt. Ein Einströmen von Luft infolge Konvektion in den Meßraum G wird dadurch verhindert. Die durch den Kanal C zugeführte Luft wird durch eine in die Isolierung eingebettete Heizwicklung H2 aufgeheizt. Die Heizung H2 wird durch den Regler R einreguliert, der seinerseits wieder von den beiden Thermoelementen T3 und T4 gesteuert wird. Von diesen sitzt das Thermoelement T4 auf der Oberfläche der Kappe E auf, während das Thermoelement T3 sich im Innern des Meßraumes G befindet.
Im Innern des Hohlraumes G ist ferner noch das Thermoelement T1 angeordnet, welches über das Galvanometer A die Temperatur des Meßkörpers anzeigt.
In gleicher Weise wie bei dem Beispiel nach Abb. I wird die Heizung H2 und damit die Temperatur der zugeführten Luft so einreguliert, daß die Temperaturdifferenz zwischen den Thermoelementen T3 und T4, damit aber auch zwischen T1 und T4 stets o bleibt.
Durch die Anordnung der Blechkappe E und die Durchströmung der Heizluft durch den Raum E wird aber nicht nur eine unerwünschte Beeinflussung des Meßthermometers T1 durch die zuströmende Luft verhindert, sondern es wird auch eine besonders kleine Anzeigeverzögerung erhalten, weil durch die Heizluft die dünne Kappe E sehr schnell auf die einzuregelnde Temperatur aufgeheizt wird, unabhängig von den Temperaturverhältnissen an der Rückseite der Isolierkappe B.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Temperaturmessung an Körpern, an die ein Thermometer nicht unmittelbar angelegt werden kann, vorzugsweise an bewegten Körpern, wie Walzen u. dgl., bei welcher das Thermometer von einer Meßkammer umgeben ist, die zusätzlich auf die Temperatur des Thermometers geheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer mit Luft geheizt wird, die Temperatur der Luft mittels elektrischer Thermometer oder Ausdehnungsthermometer über eine Heizwicklung (H2) auf die Temperatur des Meßthermometers (T1) eingeregelt wird und daß die Heizluft durch den Meßraum selbst (Abb. I) oder um ihn herum entlang dem zu messenden Körper (Abb. 2) austritt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (R) für die Heizung der zugeführten Luft durch zwei elektrische Thermometer (T3 und T4) gesteuert wird, von welchem das eine (T3) im Innern der Meßkammer in gleicher Weise wie das Meßthermometer (T1) die Temperatur des Meßkörpers (W) überwacht, während das andere T4) die Temperatur der zugeführten Luft überwacht und zweckmäßig in der dem Meßkörper zugewendeten Wandung der Meßkammer angebracht wird.
3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Heizung, z. B. elektrische Widerstandsheizung (H1) vorgesehen ist, durch die der Meßraum auf einen Temperaturwert vorgeheizt wird, der nur wenig unter der tiefsten Temperatur des zu messenden Körpers liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch fächerförmig sich ausbreitende Düsen (K) um den Meßraum (G) herum austritt.