DE859066C

DE859066C - Anordnung fuer Thermometer mit einem Schutzrohr und waermeleitenden Einsatzrohr

Info

Publication number: DE859066C
Application number: DES22506A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Lieneweg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-03-28
Filing date: 1951-03-28
Publication date: 1952-12-11

Description

Anordnung für Thermometer mit einem Schutzrohr und wärmeleitenden Einsatzrohr Thermometer für technische WIessungen werden in Schutzrohre eingesetzt, um den temperaturempfindlichen Teil (Temperaturfühler) gegen mechanische Beschädigungen zu schützen. Der Temperaturfühler, z. B. ein Widerstandsdraht, ein Thermoelement oder bei Ausdehnungsthermometern eine Flüssigkeit, wird gewöhnlich in einem sogenannten Einsatzrohr angeordnet, um einen stabilen Aufbau des eigentlichen Thermometerteiles zu erhalten. Das Einsatzrohr wird dann meist in ein Schutzrohr eingesetzt. Dabei traf man die Anordnung bisher immer so, daß zwar dort, wo sich der Temperaturfühler befand, für gute Wärmeleitung zwischen Schutzrohr und Einsatzrohr gesorgt wurde, daß aber im übrigen das Einsatzrohr bis zum Thermometerkopf vom Schutzrohr wärmeisoliert geführt war, damit möglichst wenig Wärme vom temperaturempfindlichen Teil des Thermometers zur kälteren Rohrwand übertragen wird.
Diese Anordnung ist, wie die der Erfindung zugrunde liegenden experimentellen und theoretischen Untersuchungen gezeigt haben, nur dann richtig. wenn das Einsatzrohr aus Glas oder einem anderen wärmeisolierenden Stoff besteht. Es ergeben sich jedoch bei wärmeisolierenden Einsatzrohren bei solcher Aufbanart stark fehlerhafte Temperaturmessungen infolge der bisher unbekannt großen Wärmeableitung von der Meßstelle zum Thermometerkopf.
Diese Fehler werden erfindungsgemäß bei Thermometern mit Schutzrohr und wärmeleitendem Einsatzrohr dadurch vermieden, daß eine möglichst gut wärmeleitende Verbindung von Einsatzrohr und Schutzrohr zwischen der Meßstelle und der Wurzel (z.B der Einschraubstelle in eine Rohrwandj des Thermometers, vorzugsweise eine wärmeleitende Verbindung an der Wurzel selbst vorgesehen und das Einsatzrohr im Schutzrohr auf dem Weg von der Wurzel bis zum Thermometerkopf möglichst wärmeisoliert geführt wird.
Stimmt man z. 13. an, daß das Thermometer in eine Ofenwand eingeschraubt ist, im Innern des Ofens eine Temperatur von 500°, an der Stelle des Thermometerkopfes eine Temperatur von 1000 herrscht und die Ofenwand eine Temperatur von 4750 hat, so besteht zwischen Meßstelle und Thermometerkopf ein Temperaturgefälle von qioo^, dagegen zwischen Meßstelle und Ofenwand nur ein solches von 250. Wird nun das Einsatzrohr an der Einschraubstelle des Schutzrohres in die Ofenwand (Wurzel) wärmeleitend mit dem Schutzrohr verbunden, so erfolgt nur eine geringe Wärmeableitung von der Meßstelle zur Einschraubstelle.
Die Temperatur der Meßstelle wird dadurch nur wenig beeinflußt. Das große Temperaturgefälle zwischen Ofenwand und Thermometerkopf ist ohne merklichen EinfluB auf das NIeßergebnis, wenn das Einsatzrohr in diesem Bereich wärmeisoliert geführt ist, denn die Wärmeableitung von der Ofenwand mit ihrer relativen großen Wärmeliapazität über das verhältnismäßig dünne Einsatzrohr zum Thermometerkopf hat pralitisch keine Rückwirkung auf die Temperatur der Nießstelle. Wird jedoch das Einsatzrohr auf dem uanzenWeg von der Meßstelle bis zum ThermometerlSopf wärmei soliert geführt so liegt das gesamte Temperaturgefälle zwischen Meßstelle und Thermometerkopf. Trotz des guten WärmeliolltaLtes am Boden des Thermometers und der gegenüber der Schutzrohrwandung äußerst dünnen Ävandstärke des metallenen Einsatzrohres wird dann die NIessung durch den Wärmefluß in Einsatzrohr stärker gefälscht, als wenig man den Wärmefluß zur Rohrlvandung begünstigt.
Die wärmeleitende Verbindung zwischen Einsatzrohr und Schutzrohr kann auf der ganzen Strecke zwischen Temperaturfühler und Wurzel oder nur auf einem Teil dieses Weges vorhanden sein. Besonders xvichtig ist jedoch der wärmeleitende Kontalçt an der Wurzel selbst. Dieser Kontakt kann dadurch erreicht werden., daß an den betreffenden Stellen Einsatzrohr und Schutzrohr mit so enger Passung ausgeführt sind, daß sie sich unmittelbar berühren. Vorteilhaft ist z. 13. eine Ausführung. bei der das Einsatzrohr an den 13erührungsstellen geschlitzt und etwas aufgeweitet ist, so daß es beim Einführen in das Schutzrohr an den betreffenden Stellen an diesem anliegt. Statt der unmittelbaren Berührung können z. B auch federnde wärmeleitende Körper verwendet werden, die auf das Einsatzrohr aufgebracht sind und an den betreffenden Stellen mit dem Schutzrohr ßKontakt machen.
Die Zeichnung gibt ein Beispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Thermometers wieder.
Das Schutzrohr 1 ist an der Stelle 2 in die Wand 3 einer Heißdampfleitung eingeschraubt.
Das Einsatzrohr 4 enthält im unteren Teil den Temperaturfühler in Form eines Widerstandsdrahtes. An dieser Stelle 5 besteht eine wärmeleitende Verbindung zwischen Schutz- und Einsatzrohr. Eine weiter gut wärmeleitende Verbindung ist an der Einschraubstelle 2 vorgesehen. Die Verbindung 6 kann z. 13. in Form eines federnden Körpers, der sich an die Wandungen von Schutzrohr und Einsatzrohr anlegt, ausgeführt sein. Von der Einschraubstelle 2 an ist das Einsatzrohr wärmeisoliert bis zum Thermometerkopf 7 geführt.
Die Verbindung des Einsatzrohres mit dem kopf selbst wird wiederum zwecks Unterbindung des Wärmeflusses unter Verwendung von Isolationsmaterialien vorgenommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung für Thermometer mit einem Schutzrohr und wärmeleitenden Einsatzrohr, gekelmzeichnet durch eine möglichst gutwärmeleitende Verbindung von Einsatzrohr und Schutzrohr zwischen der Meßstelle und der Wurzel (z. B Einschraubstelle in die Ofenwand) des Thermometers, vorzugsweise eine wärmeleitende Verbindung an der Wurzel selbst und durch eine wärmeisolierte Führung des Einsatzrohres im Schutzrohr von der Wurzel bis zum Thermometerkopf.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeleitende Verbindung an Einsatzrohr und Schutzrohr anliegende Federungskörper aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit dienen.
3. Anordnung nach Anspruch I;, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Verbinduiig durch unmittelbare Berührung von Einsatzrohr und Schutzrohr hergestellt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein an den Berührungsstellen geschlitztes, aufgeweitetes und federndes Einsatzrohr.
5. Anordnung nach Anspruch I bis 4, gekennzeichnet durch eine wärmeisolierte Verbindung des Einsatzrohres mit dem Kopf des Thermometers.