DE887272C - Temperaturmessverfahren - Google Patents

Description

• Temperaturmeßverfahren Insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung der aushärtbarenLegierungen werden inder metallverformenden Industrie in den letzten Jahren an die Genauigkeit der Temperaturmessung höchste Anforderungen gestellt, weil eine genaue Einhaltung der Temperatur zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse oftmals unerläßlich ist. Nun nimmt aber in diesem Industriezweig schon wegen der Einrfachheit ihrer Bedienung die Verwendung von Spitzenthermoelementen einen immer größeren Umfang an, und zwar nicht nur zur Überwachung des NValzen:s und Pressens der Metalle, sondern auch zur Gewinnung von Temperaturzeitkurven bei Vergütungsvorgängen, wie sie die Entwicklung der aushärtbaren Legierungen im Gefolge hat. Nun 'können aber bekanntlich Wärmeströmungen die Temperaturmessung insofern stören, als das von Wärme durchströmte Temperaturmeß.gerät der Meßstelle am Werkstück Wärme zu- und -abführt. Die dadurch bedingte Änderung des Temperaturfeldes in der Nähe dieser Meßstelle sowie der Übergangswiderstand zwischen Meßstelle und Thermoelementspitzen bedingt aber die unrichtige Anzeige der wahren Temperatur der @Ießstelle. So wird z. B. außerhalb und innerhalb von Glühöfen mit dem gleichen Gerät gemessen, so daß die Messung in einer Umgebung unterschiedlicher Temperatur vorgenommen wird. In einer Umgebung niedrigerer Temperatur als der -der Meßstelle wird also der letzteren .durch die Spitzen des Thermo-.clementes Wärme entzogen, während bei Übertemperatur dem zu messenden Temperaturfeld Wärme zugeführt wird. Die-Richtigkeit der Temperaturmessung ist also vom Temperaturfeld der Meßspitzen des Thermoelementes abhängig, so daß dieses beim Gebrauch desselben erfindungsgemäß berücksichtigt werden muß.
• Die Messung des Temperaturfeldes der Thermoelementspitzen kann nun z. B. durch Einsetzen von Thermoelernenten in die Meßspitzen erfolgen. Erfindungsgemäß wind jedoch vorgeschlagen, in wählbarem Abstand von der ;Meßstelle an einem oder mehreren der Elementschenkel einen oder mehrere Thermoelementdrähte zwecks Schaffung eines Differentialthermoelementes anzubringen, mit dessen Hilfe das Temperaturfeld der Elementspitzen gemessen werden kann. Aus der gemessenen Temperatur und der Anzeige des Differentialthermoelernentes kann dann die wahre Temperatur der -Meßstelle in bekannter Weise ermittelt werden. Die Art der Anbringung der Thermoelementdrähte an einem Elementschenkel eines z. B. auf ein W IerkJ stück aufgesetzten Spitzenelementes zeigt beispielsweise .die Abb. i. Während bei Schaltung I die Temperatur der Meßstelle bestimmt wird, erfolgt bei Schaltung auf 1I die Temperaturmessung der Elementspitzen.
• Die Berücksichtigung des Temperaturfeldes der Elementspitzen kann erfindungsg emäß aber auch auf die Weise erfolgen, daß dieses Temperaturfeld gleich jenem des Körpers gehalten wird, dessen Temperatur gemessen werden soll. Dies kann erfindungsgemäß so geschehen, daß an einem oder mehreren der Elementschenkel bzw. -spitzen eine zusätzliche Heizung angebracht wird, z. B. derart, daß diese Elementschenkel mit einer Heizspirale umgeben werden, wie dies die Abb. 2 beispielsweise zeigt, in der die Heizspirale mit H bezeichnet ist. Auf diese Weise wird je nach Einstellung der Heizung eine bestimmte Wärmemenge auf die Elementspitzen übertragen, so daß eine Wärmeableitung von diesen verhindert bzw. auf ein Minimum beschränkt wird. Auf diese Weise kann für die verschiedensten Messungen ein Gerät verwendet Nverden, ohne daß dessen Angaben einer Berichtigung unterzogen werden müßten. Es ist dabei lediglich Sorge zu tragen, daß am. den Meßspitzen keine Übertemperatur herrscht, weil dadurch, und zwar insbesondere bei kleineil Werkstücken, eine Temperaturerhöhung derMeßstelle erfolgen könnte, die eine richtige Temperaturmessung nicht mehr verbürgt.
• Schließlich kann das Temperaturfeld der Elementspitzen beim Gebrauch des Thermoelementes auch dadurch berücksichtigt werden, daß dieses bei derAufnahme der Spannungstemperaturkurve beim Eichen desselben dem beim Gebrauch des Thermöelementes vorhandenen gleichgehalten wind. Die Temperaturangabe des Thermoelementes ist dann richtig, wenn der Eichvorgang dem des Messens gleich ist. Diese Erkenntnis ist aber beim Gebrauch von Thermoelementen keineswegs vorhanden, weil nicht bekannt ist, für welche Messungen das Gerät geeicht wurde.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung soll nun das Eichen des Thermoelementes mit Hilfe eines Eichklotzes erfolgen, an dessen in verschiedener Tiefe gelegene Meßstellen die Thermoelementspitzen gebracht werden. Infolge der verschiedenen Lage der Meßstellen wird eine mehr oder weniger große #N'ärmeableitung der Elementspitzen erreicht. Daraus kann aber eine Empfindlichkeitsbewertung derselben in bezug auf die Wärmeableitung festgelegt werden. Bei zu großen Meßunterschieden muß von vornherein darauf Bedacht genommen werden, daß das betreffende Thermoelement nur zur Messung bestimmter Temperaturbereiche geeignet ist. DieAbb. 3 zeigt beispielsweise denEichklotzA mit den in verschiedener Tiefe angeordneten Meßstellen B, deren Temperatur mittels der in. die Bohrungen C1 bis C5 eingeführten Thermoelemente . gemessen wird. Die Spitzen des zu eichenden Thermoelementes sind mit i, 2 bezeichnet.
• .Das Eichen des Thermoelementes kann aber erfindungsgemäß auch in einem die iMeßstelle enthaltenden Meßklotz erfolgen, der in einer iMuffel mit bekannter Temperaturverteilung in seiner Lage verstellt werden kann. Die Temperaturverteilung der Muffel wird durch in sie eingesetzte Thermoelemente gemessen. Dadurch, daß der Meßklotz in verschiedene Lagen innerhalb der Muffel gebracht wird, können die beim Gebrauch des zu eichenden Thermoelementes - gegebenen Meßibedingungen geschaffen werden. Die Abb. d. zeigt beispielsweise den iNleßklotz A' mit der Meßstelle B, welcher in der mit den Thermoelementbohrungen i' bis 5' versehenen Muffel E mittels der Säule D geregelt werden kann.
• Zur Ausschaltung weiterer, durch die verschiedene Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Werkstoffe bedingten Fehlerquellen bei .der Temperaturmessung ist es zweckmäßig, den Meßklotz aus dem Werkstoff des Körpers herzustellen, dessen Temperatur gemessen werden soll.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: s. Verfahren zur Temperaturrneseung mittels Spitzenthermoelementes, ,dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturfeld der Elementspitzen berücksichtigt wird. Verfahren nach Anspruch @i, dadurch gekennzeichnet, daß in wählbarem Abstand von der Meßstelle an einem oder mehreren der Elementschenkel ein oder mehrere Thermoelementdrähte zur Schaffung eines. Differentialthermoelementes angebracht werden, mit dessen Hilfe das Temperaturfeld der Elementspitzen gemessen wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturfeld der Elementspitzen gleich jenem des Körpers gehalten wind, dessen Temperatur gemessen werden soll. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder mehreren der Elementspitzen eine zusätzliche Heizung angebracht wird. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Elementspitzen mit einer Heizspirale umgeben werden. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme der Spannungsternperaturkurve zum Eichen des Thermoelementes das Temperaturfeld der Elementspitzen gleich dem beim Gebrauch des Thermoelementes gehalten wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichen des Thermoelementes mit Hilfe eines Eichklotzes erfolgt, an dessen in verschiedener Tiefe gelegene Meßstellen die Thermoelementspitzen gebracht werden. B. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichen des Thermoelementes mit Hilfe eines die Meßstelle enthaltenden M@eßklotzes erfolgt, der in einer Muffel mit bekannter Temperaturverteilung in seiner Lage verstellt werden kann. g. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, .daß der Eich- bzw. 'Meßklotz aus dem Werkstoff des Körpers hergestellt wird, dessen Temperatur gemessen werden soll.