DE925619C - Vorrichtung zur thermoelektrischen Messung der Temperatur von bewegten Oberflaechen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur thermoeiektrischén Messung der Temperatur von bewegten Oberflächen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur auf thermoelektrischem Wege an bewegten Oberflächen, insbesondere solchen von rotieirendlen Körpern, mit Hilfe eines Thermopaares, dessen einer Teil als Rotationskörper ausgebildet und derart beweglich angeordnet ist, daß er der Bewegung der zu messenden Oberfläclhe oder des zu messenden Körpers folgen kann.
• Für die Temperaturmessung an rotierenden Oberflächen sind bisher oft fest angebraobteThermoelemente benutzt worden, deren Thermospannung über mit dem zu messenden Körper rotierende Schleifringe und entsprechende Kontaktstücke zu einem feststehenden Anzeigegerät abgeführt wurden. Bei diesem Meßverfahren lassen sich infolge der Verschmutzung und Oxydation der Schleifkörper bzw. Kontakte die Meßgenauigkeit empfindlich störende Kontaktschwierigkeiten auf die Dauer nicht wirksam vermeiden. Außerdem ist auch die Ausbildung von zusätzlichen Thermospannungen àn der Schleifringanordnung nicht mit Sicherheit auszuschließen.
• Man hat für solche Messungen an bewegten Körpern auch schon feststehende Thermoelemente in Bügelform ausgebildet, wobei die Meßstellen bzw. die Heißlötstellen, die durch zwei stumpfverschweißte Bänder gebildet sind, die Temperatur der heißen Oberfläche annehmen sollen. Abgesehen von dem Verschleiß des bandförmigen Thermopaares infolge der starken Reibung entsteht dabei auch eine stets veränderliche Reibungswärme, die das Meßergebnis unkontrollierbar verfälscht. Bei schnell laufenden Körpern ist aus diesen Gründen die beschriebene Meßmethode überhaupt nicht anwendbar.
• Gemäß der Erfindung werden nun die Mängel der bekannten Konstruktion ganz oder wenigstens weitgehend vermieden und auf kleinstem Raum einwandfreie reproduzierbare Messungen gewährleistet. Die Vorrichtung besteht aus einem zweiteiligen Thermoelement mit genügend hoher thermoelektrischer Potentialdifferenz, von denen der eine als Rotationskörper ausgebildet und derart beweglich angeordnet ist, daß er auf der zu messenden bewegten Oberfläche abrollt.
• Demgemäß wird dieser Teil des Thermopaares am vorteilhaftesten in der Grundform einer Rolle ausgestaltet. Der andere Teil des Thermopaares steht mit dem beweglichen Leiter über einen Schleifkontakt in Verbindung und ist bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform selbst als Schleifkontakt ausgebildet. Somit wird die sonst vorhandene Lötstelle ersetzt durch den schleifenden Kontakt der beiden Teile des Thermopaares.
• Um die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einen möglichst kleinen Kaum ur,terzubr'tngen und jeden Wärmeverlust weitgehend zu vermeiden, wird nach einer bevorzugten Aus führungs form der bewegliche bzw. rotierende Teil der Vorrichtung mit einer Aussparung versehen oder als Hohlkörper ausgebildet und der Gegenleiter in dilesem Hohlraum oder in der Aussparung fest angeoadnet.
• Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Lauffläche des rotierenden Thermoscbenkels teils auf an sich bekannte Weise zu schwärzen und so die Wärmeaufnahme von der zu messenden Oberfläche bzw. dem zu messenden Körper zu erleichtern. Um Störungen des Thermosystems durch Wärmeabstrahlung oder Luftzug auszusc':alten,vir wird die Vorrichtung weitgehend mit einer Haube ummantelt, die zudem an ihren Innenflächen noch verspiegelt sein kann, so daß =etwa abgestrahlte Wärme auf das Thermoelement reflektiert wird.
• Für den Aufbau der Vorrichtung sind alle bekannten Thermopaare, insbesondere metallischer Natur, geeignet, soweit sich die in Betractht.kommenden Werkstoffe zu Formkörpern der beschriebenen Art verarbeiten lassen. Es lassen sich beispielsweise verwenden: NiCr-Eons,t., Fe-Konst., Cu-Konst., Fe-Ni, Platinrhodium-Platin, Nickelchrom-Nickel, Nickelchromkonstanten, Eisenkonstanten, Kupferkonstanten oder Eisen-Nickel.
• Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist beispielsweise in den Abb. I und 2 dargestellt.
• Abb. I zeigt die gesamte Anordnung, während Abb. 2 eine mögliche Anbringung der Meßvorrichtung erläutert.
• In Abb. I bedeutet I den rotierenden Teil des Thermopaares, der mit einer Aussparung zur Aufnahme des feststehenden Gegenschenkels 2 verbunden ist und im wesentlichen aus einem abgesetzten Drehkörper besteht. Der Drehkörper I rotiert um die feststehende Achse 3, von der der Leiter 4 durch die Isolierschichten 5 getrennt ist. Die eigentliche Thermospannung wird vom Teil r über die Halterung 6 durch den Leiter 7 zur Ausgleichsleitung 8 abgeführt.
• Die Teile 6, 7 und 3 bestehen auis einem Werkstoff, der demjenigen des Rollenkörpers 1 thermoelektrisch gleichwertig ist. Zur Verbesserung der Stromleitung befinden sich zwischen der Halteruhig 6 und dem Roilenkörper I Leitflächen 9 aus Graphit. Zur Stromabführuing aus dem feststehenden Schenkel 2 des Thermopaares, der im vorliegenden Falle zweiseitig schleifen als Kontaktfeder ausgebildet ist, dient der Leiter 4.
• Gemäß der Abbildung ist die gesamte Vorrichtung durch eine Schuitzihaube II umschlossen, die, wie schon erwähnt, an ihrer Innenfläche verspiegelt sein kann. Diese Schutzhaube besteht aus einem geeigneten warmfesten Werkstoff, also je nach den Temperaturbedingungen z. B. aus Kunststoff oder Metall. Die nach der Meßfläche zu geöffnete Schutzhaube ist mit einer seitlichen Abdeckplatte I2 versehen, die sich ebenso wie die Schutzhaube dem rotierenden Schenkel des Thermopaares möglichst eng anlegt.
• Abb. 2 zeigt schematisch die Anbringung der erfindungsgemäßen Temperaturmeßvorrichtung an einer zu messenden Fläche I3. In dieser Abbildung ist lediglich r obere Teil des Rotationskörpers i6 sichtbar, der durch einen Ausschnitt in der Schiutzhaube II an der Fläche 13 läuft. Dile Vorrichtung ist an einem Halter I7 befestigt, durch dessen Innietes die Stromableitunigen I8 geführt sind. Das satte Anliegen des rotierenden Thermoelementteiles I -kann durch eine Spiralfeder 14 oder ein entsprechendes Gewicht bewirkt werden, außerdem kann zum Ausgleich von Oberflächenunregelmäßigkeiten auf dem Rotationskörper oder der zu messenden Fläche noch ein Schwingungsdämpfer 15 vorgesehen sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur thermoelektrischen Temperaturmessung an bewegten Oberflächen, insbesondere solchen von rotierenden. Körpern, mit Hilfe eines Thermopaares, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Scihenlcel des Thermopaares als Rotationskörper, vorzugsweise als Rolle, ausgebildet und beweglich angeordnet ist und mit dem anderen feststehenden Schenkel über einen Schleifkontakt in Verbindung steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Schenkel. des Thermopaares als zweckmäßig zweiseitig sehleifelde Kontaktfeder ausgebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Thermopaares eine Aussparung aufweist, in der der feststehende Teil angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläcihe des Rotationskörpers geschwärzt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermopaar von einer Haube umgeben ist, die auf ihrer Innenfläche verspiegelt ist.