DE9421220U1

DE9421220U1 - Vorrichtung zur Überwachung der Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem Fluid und einem darin eingetauchten festen Körper

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Publication number: DE9421220U1
Application number: DE9421220U
Authority: DE
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1994-04-01
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2004-04-02

Description

Vorrichtung zur Überwachung der intensität des Wärmeübergangs zwischen einem Fluid und einem darin eingetauchten festen Körper

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung bzw. Bestimmung der Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand, insbesondere zwischen einem Härtemedium einer Abschreckvorrichtung und einem metallischen Werkstück.

Die Überwachung der Intensität der Wärmeübertragung ist beispielsweise beim Abschrecken von geglühten metallischen Werkstücken im Rahmen der Wärmebehandlung erforderlich. Die in einem Industrieofen erhitzten Bauteile werden in ein Fluid niedriger Temperatur, wie beispielsweise Öl, Wasser oder Salz, von der in dem Ofen erreichten Temperatur rasch abgekühlt. Die Intensität der Abkühlung beeinflußt die Werkstoffeigenschaften wie Härte, Zähigkeit und Gefüge des Werkstücks, so daß zur Erzeugung bestimmter und konstanter Qualitäten der Werkstücke die Wärmeübertragung beim Abkühlvorgang überwacht werden muß. Abschreckvorrichtungen von Anlagen zur industriellen Wärmebehandlung metallischer Werkstücke umfassen einen mit dem Härtemedium gefüllten Behälter, in den die Werkstücke fallen oder mittels einer speziellen Vorrichtung, einzeln oder zu größeren Chargen zusammengestellt, getaucht werden. Um einen Kontakt der abzuschreckenden Teile mit Luftsauerstoff zu vermeiden, sind die Abschreckbäder über Schächte oder ein dichtes Gehäuse mit dem Ofen verbunden, so daß eine Beobachtung des Abschreckvorgangs nicht möglich ist.

Um eine gute Wärmeübertragung zu erzielen und örtliche Überhitzungen des Abschreckmediums zu verhindern, wird das Abschreckmedium im Abschreck-

becken durch eine oder mehrere Umwälzeinrichtungen, eventuell unter zusätzlicher Verwendung von Leiteinrichtungen, in Bewegung gehalten. Die örtlichen Strömungsbedingungen an den Werkstücken beeinflussen die Intensität der Wärmeübertragung. Darüber hinaus wird die Intensität der Wärmeübertragung von der Geometrie der Werkstücke und der Anordnung der Werkstücke innerhalb einer Charge beeinflußt. Zur Herstellung von Werkstücken mit den geforderten Werkstoffeigenschaften ist somit die Überwachung der intensität des Wärmeübergangs zwischen dem Fluid und dem von dem Fluid umgebenen Gegenstand notwendig.

Aus der DE-PS 39 OO 943 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen des Wärmeübergangs zwischen einem flüssigen Medium und einem in dem Medium befindlichen Gegenstand bekannt. Die Vorrichtung umfaßt einen in das flüssige Medium eingetauchten Sensor, dessen Oberfläche von dem Medium umströmt wird. In dem Sensor sind Mittel zum Erzeugen eines vorbestimmten, konstanten Temperaturunterschieds zwischen einem ersten, an der Sensoroberfläche angeordneten und die Temperatur der Sensoroberfläche erfassenden und einem zweiten, in dem Sensor angeordneten temperaturempfindlichen Element vorgesehen. Als Meßsignai für die sich ändernde Wärmeübertragung an der Sensoroberfläche wird entweder eine durch ein drittes, zwischen dem ersten und dem zweiten temperaturempfindiichen Element angeordnetes temperaturempfindliches Element erfaßte Temperatur oder aber die benötigte Energie (beim Heizen bzw. Kühlen) zum Aufrechterhalten des konstanten Temperaturunterschieds verwendet.

Mit der vorbekannten Vorrichtung ist es möglich, die Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem flüssigen Medium und einem in dem Medium befindlichen Gegenstand zu bestimmen. Aufgrund des in der Vorrichtung verwendeten Meßprinzips wird eine Temperaturänderung des Härtemediums nur insoweit berücksichtigt, wie sie den Wärmeübergang zwischen dem Härtemedium und dem in dem Medium befindlichen Gegenstand beeinflußt. Die vorbekannte Vorrichtung beruht jedoch auf dem Prinzip, daß zwischen zwei Referenzpunkten innerhalb der Sonde ein konstanter Temperaturunterschied eingestellt wird. Dazu ist es notwendig, die Änderungen der Temperaturverhältnisse in der Sonde aufgrund eines sich ändernden Wärmeübergangs

nachzuregeln. Dadurch wird das von der Vorrichtung ermittelte Meßsignal durch die Temperaturänderungen in der Vorrichtung infoige dieses Nachregelns überlagert und verfälscht. Ferner weist der Regelkreis zum Einstellen eines vorbestimmten, konstanten Temperaturunterschieds eine gewisse Trägheit auf. Hierdurch gibt das Meßsignal insbesondere bei sich schnell ändernden Wärmeübertragungsverhältnissen den Wärmeübergang zwischen dem flüssigen Medium und einem in dem Medium befindlichen Gegenstand nicht mit der erforderlichen Genauigkeit an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine sichere Aussage über die Intensität der Wärmeübertragung zwischen einem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand mit hoher Ansprechempfindlichkeit einfach und exakt möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein erstes temperaturempfindliches Element, ein zweites dazu im Abstand angeordnetes temperaturempfindliches Element zur Messung der Fluid-Temperatur und eine mit konstanter Leistung zur Aufheizung oder Abkühlung des temperaturempfindlichen Elements betriebene Temperiereinrichtung. Der Temperaturunterschied zwischen den beiden temperaturempfindlichen Elementen wird dabei als von der absoluten Höhe der Fluid-Temperatur unabhängiges Maß für die Intensität des Wärmeübergangs verwendet. Zweckmäßigerweise wird der Temperaturunterschied durch eine elektrische Spannungsdifferenz ermittelt.

Durch die Anwendung einer mit konstanter Leistung betriebenen Temperiereinrichtung werden die Temperaturverhältnisse in der Vorrichtung lediglich durch die Intensität des Wärmeübergangs beeinflußt. Dadurch reagiert die erfindungsgemäße Vorrichtung exakt und mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf eine Änderung der Wärmeübertragungsverhältnisse zwischen dem Medium und einem von dem Medium umgebenen Gegenstand. Eine Änderung der Wärmeübertragungsverhältnisse bewirkt, daß die Temperatur des ersten temperaturempfindlichen Elements, welches in seiner Temperatur durch eine mit konstanter Leistung betriebene Temperiereinrichtung gegenüber der

Temperatur des Fluids erhöht oder erniedrigt ist, verändert wird. Aus einem Vergleich der Temperatur des ersten temperaturempfindlichen Elements mit der Temperatur des zweiten die Temperatur des Fluids erfassenden temperaturempfindlichen Elements, resultiert ein Maß für die Intensität des Wärmeübergangs, welches die Änderung der absoluten Temperatur des Fluids nur insofern berücksichtigt, wie sie Einfluß auf die Wärmeübertragung hat. Dadurch ist das Meßsignal der erfindungsgemäßen Vorrichtung unmittelbar ein Maß für den Wärmeübergang zwischen dem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand. Die Vorrichtung ist besonders einfach, da sie neben den zwei in das Fluid eingetauchten temperaturempfindlichen Elementen lediglich eine mit konstanter Leistung betriebene Temperiereinrichtung umfaßt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Temperierelement eine elektrische Widerstandsheizung, die vorzugsweise durch einen Glühfaden gebildet ist. Eine elektrische Widerstandsheizung läßt sich auf einfache Weise mit konstanter Leistung betreiben. Darüber hinaus sind elektrische Widerstandsheizungen, insbesondere aus einem Glühfaden gebildete elektrische Widerstandsheizungen, in den unterschiedlichsten Größen verfügbar. Durch die Verwendung von sehr kleinen Widerstandsheizungen ist die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in kleineren Zwischenräumen einzelner Werkstücke oder zwischen zu einer Charge zusammengestellten Werkstücke möglich.

Vorzugsweise sind die temperaturempfindlichen Elemente hintereinandergeschaltete Thermoelemente. Somit läßt sich die Intensität des Wärmeübergangs direkt durch Messen der Spannungsdifferenz an den freien Enden der in Reihe geschalteten Thermoelemente messen. Diese Weiterbildung ist besonders einfach. Darüber hinaus kann auf eine Kalibrierung der Thermoelemente verzichtet werden, so daß die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich erhöht wird.

In vorteilhafter Weise ist die Erfindung dadurch weitergebildet, daß beide temperaturempfindlichen Elemente und die Temperiereinrichtung von einer gemeinsamen Ummantelung umgeben sind, und zwischen den temperaturempfindlichen Elementen eine wärmedämmende Schicht angeordnet ist. Diese

kompakte Ausführung der Vorrichtung ermöglicht auch die Bestimmung der Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem sauren oder aggressiven Medium und einem von diesem Fluid umgebenen Gegenstand. Darüber hinaus sind die temperaturempfindlichen Elemente durch die Ummantelung gegen weitere äußere, z.B. mechanische Einflüsse geschützt. Über die Ummantelung können die temperaturempfindlichen Elemente zusammen mit der Temperiereinrichtung einfach gehandhabt und an der vorgesehenen Stelle zur Überwachung der Intensität des Wärmeübergangs befestigt werden. Da zwischen den temperaturempfindlichen Elementen eine wärmedämmende Schicht angeordnet ist, bleibt die zuverlässige Bestimmung der Wärmeübertragung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhalten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite temperaturempfindliche Element durch eine zweite Temperiereinrichtung gegenüber den Temperaturen des Fluids und des ersten temperaturempfindlichen Elements verändert. Dadurch wird die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung erhöht. Eine besonders einfache Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist dadurch geschaffen, daß die beiden Temperiereinrichtungen durch sich gegenüberliegende Halbleiter eines Peltier-Elements gebildet sind. Peltier-Elemente stehen als kleine quaderförmige Bauteile zur Verfugung, an denen sich bei Anlegung einer elektrischen Spannung durch chemoelektrische Effekte auf einander gegenüberliegenden Halbleitern unterschiedliche Temperaturen einstellen. Die Höhe des Temperaturunterschieds zwischen den beiden Halbleiterseiten wird durch die Höhe der Spannung und durch den Wärmeaustausch zwischen den Elementoberflächen und der Umgebung bestimmt. Das Peltier-Element ist besonders kompakt, so daß die temperaturempfindlichen Elemente zusammen mit den beiden Temperiereinrichtungen in einem sehr kleinen Sensor angeordnet werden können. Außerdem ist das Peltier-Element preiswert herzustellen und einfach zu handhaben.

Die absolute Temperatur hat einen Einfluß auf die Genauigkeit der Vorrichtung zur Überwachung der Intensität des Wärmeübergangs, da sich der Widerstand der in der Vorrichtung verwirklichten elektrischen Elemente mit der Temperatur ändert. Um die Meßgenauigkeit weiter zu erhöhen, können verschiedene Maßnahmen vorgesehen sein. So wird die Genauigkeit erhöht,

wenn jede Temperiereinrichtung an ein Gerät mit konstant geregelter Leistung angeschlossen ist. Dadurch bleibt die Wärmeleistung jedes Temperierelements auch dann konstant, wenn sich der Widerstand der Temperierelemente mit der Absoluttemperatur ändert. Zum gleichen Zweck kann auch in Reihe zu der bzw. den Temperiereinrichtung(en) und/oder den temperaturempfindlichen Elementen ein in das Fluid eingetauchter temperaturabhängiger Widerstand (Thermistor) geschaltet sein. Jeder an der Vorrichtung ausgebildete Thermistor kompensiert die Widerstandsänderung desjenigen elektrischen Elements, zu dem der Thermistor in Reihe geschaltet ist, so daß die Beeinträchtigung der Genauigkeit dieses Elements mit sich ändernder Absoluttemperatur des Mediums beseitigt ist.

Alternativ werden derartige störende Einflüsse auch dadurch kompensiert, daß parallel zu den hintereinander geschalteten Thermoelementen ein drittes, in Reihe mit einem elektrischen Widerstand geschaltetes Thermoelement geschaltet ist, das in das Fluid eingetaucht ist. Dieses zusätzliche Thermoelement hebt den Anstieg des Spannungsunterschieds zwischen den freien Schenkeln des ersten und zweiten Thermoelements auf. Bei mit konstant geregelter Ausgangsleistung betriebenen Temperierelementen resultiert dieser Spannungsunterschied aus einer Veränderung des elektrischen Widerstands der Thermoelemente mit veränderter Absoluttemperatur des Mediums. Ist kein Gerät mit konstant geregelter Ausgangsleistung in der Vorrichtung ausgebildet, so überlagert sich der erstgenannte Effekt mit einem Anstieg der Wärmeleistung der Temperierelemente. Der mit dem dritten Thermoelement in Reihe geschaltete elektrische Widerstand ist folglich auf die jeweilige Ausführung der Vorrichtung abzustimmen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die Genauigkeit der Überwachung der Intensität des Wärmeübergangs verbessern, wenn die temperaturempfindlichen Elemente derart in einer Ummantelung angeordnet sind, daß sie mit gleicher Verzögerung auf die Änderungen der thermischen Bedingungen reagieren. Eine derartige Ummantelung kann beide temperaturempfindlichen Elemente sowie die Temperiereinrichtung umgeben. Denkbar ist aber auch die Anordnung des zweiten temperaturempfindlichen Elements in einer separaten Ummantelung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der vier Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch zwei getrennt voneinander angeordnete Sensoren,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Sensor mit zwei nebeneinander angeordneten Temperaturfühlern,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Sensor mit zwei übereinander angeordneten temperaturempfindlichen Elementen und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Sensor mit einem Peltier-Element.

Die Fig. 1 zeigt zwei Sensoren, wobei jeder Sensor ein temperaturempfindliches Element umfaßt, welches jeweils in Form eines Thermoelements 1, 2 ausgebildet ist. Jeder Sensor ist in eine Flüssigkeit 3 eingetaucht. Das erste Thermoelement 1 ist von einer elektrischen Widerstandsheizung 4 mit geringer Leistungsabgabe umgeben. Die Meßsteile des Temperaturfühlers 1 ist zusammen mit der elektrischen Widerstandsheizung von einer Ummanteiung 5 umgeben. Eine weitere Ummantelung 5 umgibt das zweite Thermoelement 2.

In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind das erste und das zweite Thermoelement 1, 2 in einem gemeinsamen Sensor aufgenommen, dessen Oberfläche durch die Ummantelung 5 umgeben ist. Zwischen dem von der elektrischen Widerstandsheizung 4 umgebenen ersten Thermoelement 1 und dem zweiten Thermoelement 2 ist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Isolierung aus wärmedämmendem Material ausgebildet. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit übereinander angeordneten Thermoelementen 1, 2 ist die Isolierung 6 quer verlaufend zwischen dem ersten beheizten Thermoelement 1 und dem zweiten Thermoelement 2 angeordnet.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 3 sind die Thermoelemente 1, 2 in Reihe geschaltet. Zwischen den freien Enden der in Reihe ge-

schalteten Thermoelemente 1, 2 ist eine Einrichtung 7 zur Bestimmung der elektrischen Spannung angeschlossen.

Sind die Sensoren bzw. der Sensor in die Flüssigkeit 3 eingetaucht, so findet ein Temperaturausgleich statt, bis die eingetauchten Thermoelemente 1, 2 die Temperatur des Fluids 3 angenommen haben. Unter diesen Verhältnissen liefern die beiden Thermoelemente 1, 2 die gleiche elektromotorische Kraft, so daß zwischen den freien Enden der hintereinander geschalteten Thermoelemente 1, 2 kein Spannungsunterschied gemessen wird und die Anzeige der Einrichtung 7 für die intensität des Wärmeübergangs den Wert "Null" anzeigt.

Durch Zuschalten der elektrischen Widerstandsheizung 4 wird das Thermoelement 1 beheizt, so daß die Temperatur dieses Thermoelements 1 gegenüber der Temperatur des zweiten Thermoelements 2 ansteigt. Dieser Anstieg der Temperatur endet dann, wenn der Betrag der von der Heizung 4 an die Flüssigkeit 3 abgegebenen Wärme der durch die Heizung 4 zugeführten Wärme entspricht. Der Sensor befindet sich dann im thermischen Gleichgewicht mit dem Fluid 3. Der Anstieg der Temperatur bis zum Gleichgewichtspunkt führt zu einer Differenz der elektromotorischen Kräfte zwischen den freien Enden der Thermoelemente 1, 2, so daß ein Anzeigewert ungleich "Null" an der Einrichtung 7 angezeigt wird. Da die Heizung 4 mit konstanter Leistung betrieben wird, hängt nach Erreichen des Gleichgewichts die Höhe der Temperaturdifferenz ausschließlich von der an die Flüssigkeit abgegebenen Wärmemenge, also der Intensität des Wärmeübergangs zwischen den Sensoren bzw. dem Sensor und der Flüssigkeit ab.

Da das zweite Thermoelement 2 die Temperatur der Füssigkeit erfaßt, wird eine Änderung der Absoluttemperatur der Flüssigkeit in der Meßvorrichtung nur insoweit angezeigt, wie dadurch der Wärmeübergang zwischen dem Fluid und dem Sensor bzw. den Sensoren verändert wird. Im Falle einer Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit, die ohne Auswirkung auf die von der Heizung 4 an die Flüssigkeit 3 abgegebenen Wärmemenge bleibt, erhöht sich die Absoluttemperatur an den Meßstellen beider Thermoelemente 1, 2, so daß die elektromotorische Kraft zwischen den freien Enden der hintereinander geschalteten Thermoelemente 1, 2 unverändert bleibt. Da die Thermoelemente

1, 2 in der Ummantelung 5 derart angeordnet sind, daß sie mit der gleichen Verzögerung auf Änderungen der thermischen Bedingungen reagieren, wird die Intensität des Wärmeübergangs durch die Vorrichtung auch dann exakt gemessen, wenn sich die thermischen Bedindungen schnell ändern, da die Temperaturänderung an den Meßstellen der jeweiligen Thermoelemente 1, 2 gleichzeitig bewirkt wird.

Aufgrund der Isolierung 6 wird die Temperatur an der Meßstelie des Thermoelements 2 nicht von der Widerstandsheizung 4 beeinflußt und mißt somit die Temperatur des Fluids 3. Das oben beschriebene Meßprinzip läßt sich jedoch ebensogut verwirklichen, wenn sowohl das erste Thermoelement 1 als auch das zweite Thermoelement 2 von je einer Temperiereinrichtung umgeben sind. Eine derartige Anordnung ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dargestellt.

Der gezeigte Sensor zur Überwachung der Wärmeübertragung umfaßt neben zwei Thermoelementen 1, 2 ein Peltier-Element 8. Das Peitier-Element 8 weist zwei sich gegenüberliegende Halbleiterplatten 8a, 8b auf, wobei das erste Thermoelement 1 an der ersten Halbleiterplatte und das zweite Thermoelement 2 an der zweiten Halbleiterplatte angeordnet ist.

Zusätzlich ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein drittes Thermoelement 9 vorgesehen, welches in das Fluid eingetaucht ist. In Reihe zu dem Thermoelement 9 ist ein elektrischer Widerstand 10 geschaltet. Das Thermoelement 9 und der elektrische Widerstand 10 sind parallel zu den hintereinander geschalteten Thermoelementen 1, 2 geschaltet.

Durch Anlegen einer konstanten Spannung an das Peltier-Element 8 stellt sich zwischen den Halbieiterplatten eine Temperaturdifferenz ein, die abhängig von der angelegten Spannung ist. Die Höhe des Temperaturunterschieds wird insgesamt durch die Höhe der Spannung und durch den Wärmeaustausch zwischen dem Sensor und der Flüssigkeit 3 beeinflußt, so daß nach Erreichen des Gleichgewichts zwischen der von dem Peltier-Element 8 erzeugten Wärmemenge und der an das Fluid 3 abgegebenen Wärmemenge die mit der Einrichtung 7 gemessene Spannungsdifferenz zwischen den beiden Thermoelementen 1 und 2 ein Maß für die Intensität des Wärmeübergangs ist.

Das zusätzlich angeordnete Thermoelement 9 dient zur Korrektur einer zunehmenden elektromotorischen Kraft zwischen den freien Enden der Thermoelemente 1 und 2 mit steigender Absoluttemperatur der Flüssigkeit 3. Diese steigende elektromotorische Kraft resultiert aus einer Veränderung der abgegebenen Wärmeleistung des mit konstanter elektrischer Leistung betriebenen Peltier-Elements 8 infolge der steigenden Temperatur des Fluids 3. Der Widerstand 10 ist auf die Charakteristik des Peltier-Elements 8 abgestimmt. Eine Überlagerung der durch das Thermoelement 9 erzeugten elektromotorischen Kraft mit der durch die Thermoelemente 1 und 2 erzeugten elektromotorischen Kraft führt zu einer Korrektur der temperaturbedingten Veränderung der Heizleistung des Peltier-Elements 8.

Bei der Überwachung der Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 stellt sich nach Anlegen einer elektrischen Spannung an das Peltier-Element 8 in den sich gegenüberliegenden Halbleiterplatten eine unterschiedliche Temperatur ein. Diese Temperatur stellt sich jeweils an den dazugehörigen Thermoelementen 1 bzw. 2 ein, so daß zwischen den freien Enden der Thermoelemente 1, 2 eine elektromotorische Kraft gemessen wird. Es kann ein Gleichgewichtszustand als Nullpunkt definiert werden. Eine Veränderung des Wärmeübergangs zwischen dem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand führt zu einer Veränderung der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Halbleiterplatten des Peltier-Eiements 8, der über die Thermoelemente 1, 2 an der Einrichtung 7 abzulesen ist. Da die Meßstellen der Thermoelemente 1 und 2 in ihrer Temperatur gegenüber der Temperatur des Fluids 3 verändert sind, reagieren sie mit hoher Empfindlichkeit auf Veränderungen der Wärmeübertragungsverhältnisse. Da die Auswirkung der Absoluttemperatur des Fluids 3 auf die Heizleistung des Peltier-Eiements 8 durch die Anordnung des Widerstands 10 und des Thermoelements 9 aufgehoben wird, ist das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Sensors sehr genau.

Der Einfluß der Absoluttemperatur des Fluids auf die Genauigkeit der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele kann darüber hinaus durch weitere Maßnahmen verringert werden. So können in das Fluid eingetauchte

temperaturabhängige Widerstände (Thermistoren) in Reihe zu der stromführenden Zuleitung des Peltier-Elements ausgebildet sein. Alternativ lassen sich die Thermistoren auch als Bestandteil der Thermoelementleitungen anordnen. Ebensogut kompensieren die temperaturabhängigen Widerstände die temperaturbedingte Veränderung des Leitungswiderstands von elektrischen Widerstandsheizungen.

Bezuqszeichenliste:

1	Thermoelement
2	Thermoelement
3	Fluid
4	Heizung
5	Ummantelung
6	Isolierung
7	Einrichtung
8	Peltier-Element
8a	Halbleiterplatte
8b	Halbleiterplatte
9	Thermoelement

10 Widerstand

Claims

Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Überwachen der Intensität des Wärmeübergangs zwischen einem Fluid und einem von dem Fluid umgebenen Gegenstand, insbesondere zwischen einem Härtemedium einer Abschreckvorrichtung und einem metallischen Werkstück,

gekennzeichnet durch ein erstes temperaturempfindliches Element (1), ein zweites dazu im Abstand angeordnetes temperaturempfindliches Element (2) zur Messung der Fluid-Temperatur und eine mit konstanter Leistung zur Aufheizung oder Abkühlung des temperaturempfindlichen Elements (1) betriebene Temperiereinrichtung (4).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung (4) eine elektrische Widerstandsheizung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen Elemente (1, 2) hintereinander geschaltete Thermoelemente sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden temperaturempfindlichen Elemente {1, 2) und die Temperiereinrichtung (4) von einer gemeinsamen Ummantelung (5) umgeben sind, und daß zwischen den temperaturempfindlichen Elementen (1, 2) eine wärmedämmende Trennschicht (6) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite temperaturempfindliche Element {2} durch eine zweite Temperiereinrichtung (8) auf eine Temperatur einstellbar ist, die unterschiedlich zu der des Fluids und des ersten temperaturempfindlichen Elementes {1} ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung (4, 8) ein Peltier-Element ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Temperiereinrichtung (4, 8) an ein Gerät mit konstant geregelter Ausgangsleistung angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein zusätzliches, in das Fluid eingetauchtes Thermoelement (9), das zu den temperaturempfindüchen Elementen (1, 2) in Parallelschaltung angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen temperaturabhängigen Widerstand (Thermistor 10) in der stromführenden Zuleitung der Temperiereinrichtung {4 bzw. 8) oder in einer stromführenden Leitung der temperaturempfindlichen Elemente (1, 2).

R//HR/mg