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Temperaturfernmeßgerät
Es sind Temperaturfernmeßgeräte bekannt, bei
welchen die Wärmedehnung eines geschlossenen Gasvolumens als 'Maß für seine Temperatur
benutzt wird und die aus einem meist zylindrischen das raum, dem sogenannten Fühler,
und einer mit ihm durch ein enges Rohr in Verbindung stehenden ringförmigen Röhrenf
eder besteht, deren Dehnung unter dem Druck des Gases im Fühler, welcher der zu
messenden Temperatur ausgesetzt ist, auf einen Zeiger über einerTemperaturskala
übertragen wird.
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Als Füllgas wird meist Ather benutzt. Da der ,Siedepunkt des Äthers
bei etwa +135° C liegt, lassen sich mit diesen Geräten nur Temperaturen über 400
C messen. Bei der Herstellung solcher Geräte sind wegen der gesundheitsschädlichen
Ätherdämpfe besondere .Maßregeln erforderlich. Man hat daher auch schon Xylol, Toluol,
Benzol und andere Stoffe als Füllstoffe vorgeschlagen, aber auch diese erlauben
nur eine Messung von Temperaturen etwa im gleichen Bereich wie bei einer Ätherfüllung.
Zur Erweiterung des Meßbereiches unter 400 C hat man das Gerät mit einer Flüssigkeit
gefüllt, deren Wärmedehnung als Maß für die Temperatur im Fühler dient. Derartige
Temperaturanzeiger sind aber wesentlich unempfindlicher als Dampfthermometer. Alle
erwähnten bekannten Temperaturmeßgeräte besitzen ferner den Nachteil, daß die Temperaturdifferenzen
zwischen Fühler, Röhrenfeder und Verbindungsrohr in die Messung eingehen und nicht
unerhebliche Fehler der Temperaturanzeige verursachen können.
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Die Erfindung betrifft ein Temperaturfernmeßgerät unter Benutzung
des Dampfdruclies des Gases für Temperaturen zwischen o und I00° C, wobei die erwähnten
Nachteile der bekannten Geräte vermieden sind, obwohl es aus den gleichen Teilen
(Fühler,
Verbindungsrohr und Röhrenfeder mit Zeiger und Temperaturskala) besteht.
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Der Erfindungsgedanke besteht in der Maßnahme, zwischen dem Fühlergefäß,
das mit einer geeigneten Flüssigkeit und ihrem Dampf gefüllt ist, und dem Verbindungsrohr
zur Röhrenfeder einen Zwischendruckraum einzuschalten und das Verbindungsrohr und
die Röhrenfeder mit einer Flüssigkeit luft- und dampffrei zu füllen, die lediglich
die Aufgabe hat, den im Zwischendruckraum herrschenden iDampfdruck auf die Röhrenfeder
zu übertragen. Der Zwischendrucliraum ist mit dem Fühlergefäß durch ein enges, eine
rosselwickung ausübendes Kapiliarrohr verbunden. Als Druckmedium wird beispielsweise
Butan (Siedepunikt -IoO C) und als Druckübertragungsflüssigkeit Glycerin verwendet.
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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform des Erfindungsgedankens
im Schnitt.
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Das Fiihlergefäß I aus Metall verjüngt sich an seinem oberen Ende
in einen Hals 2, in welchem ein Kapillarrohr 3 mit einem inneren Durchmesser von
o,I mm eingelötet ist. Das obere Ende des Kapillarrohres ragt in den Zwischendruckraum
4 und ist seitlich abgebogen. Auf den Hals 2 ist eine zylindrische Hülse 5 aufgesteckt
und verlötet, in deren oberes Ende das Druckleitungsrohr 6 zur Röhrenfeder mittels
des Futters 7 druckfest eingesetzt ist. Der innere {Vurchmesser des Druckleitungsrohres
beträgt etwa o,8 mm. Röhrenfeder und Druckleitungsrohr sind luft- und dampffrei
mit 'Glycerin 8 bis etwa 2 cm vom Ende des Druck leitungsrohres gefüllt. Der Dampfdruck
im Zwischendruckraum ist stets genügend groß, um das Austropfen des :Glycerins aus
dem Druckleitungsrohr zu verhindern. Sollte durch starke Erschütterungen dennoch
ein Tropfen ausfließen, so verhindert die Abkröpfung des Kapillarrohres 3 im Zwischendruckraum,
daß kein Glycerin in das Innere des Füllraums gelangen kann.
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Das Fühlergefäß I besitzt in seinem Boden eine deine Bohrung 9, durch
welche unter örtlicher Atkühlung unter - 100 C das flüssigeButan eingefüllt wird.
Nach der Füllung wird die Bohrung in bekannter Weise, beispielsweise durch einen
Lötpfropfen, verschlossen.
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Wird der Fühler in den Raum gebracht, dessen Temperatur gemessen
werden soll, so stellt sich zunächst im Fiihlerraum der der betreffenden Temperatur
entsprechende Sättigungsdampfdruck ein. Mit einer kleinen zeitlichen Verzögerung
teilt sich dieser Druck durch die Kapillare 3 auch dem Zwischendruckraum 4 mit,
der seinerseits auf die Glycerinfüllung drückt, die den Druck an die nicht gezeichnete
Röhrenfeder weiterleitet und damit den Zeigerausschlag an der Temperaturskala bewirkt.
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Durch den Einbau der Drosselkapiliare wird eine stetige, von Schwankungen
freie Anzeige erreicht.
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Temperaturänderungen der Röhrenfeder und des Druckleitungsrohres können
nur eine Verschiebung des lniskus des Glycerins im Druckleitungsrohr zur Folge haben,
sind aber ohne jeden Einfluß auf die Temperaturanzeige, für die allein die Temperatur
im Fühlergefäß maßgebend ist.
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Für die Serieniherstellung liegt ein besonderer Vorteil in der bequemen
Füllung des Fühlergefäßes von Hand mit etwa o,6 cmS Butan bei örtlicher Unterkühlung
auf denSiedepunkt des Butans. Auch die Eichung ist wegen des ausgeschalteten Temperatureinflusses
des Druckleitungsrohres und des Meßinstrumentes wesentlich erleichtert. Die Dampfdrucke
des Butans betragen bei oO C etwa I kg/cm2 und bei IOO° C etwa I6kg/cm2, so daß
Röhrenfedern üblicher Bauart benutzt werden können.