DK147009B - Udstyr til kalibrering af instrumenter med en temperaturfoelerenhed - Google Patents

Description

147009

Den foreliggende opfindelse angår et udstyr til kalibrering af instrumenter med en temperaturfølerenhed, hvilket udstyr indeholder et kammer eller en lomme til indsættelse og optagelse af følerenheden, indretninger til indstilling og frembringelse af en ønsket 05 temperatur i kammeret eller lommen samt midler til afføling af den virkelige temperatur i kammeret eller lommen.

I forbindelse med mange former for procesovervågning eller -styring er der behov for temperaturmålende eller temperatur registrerende instrumenter, såsom termometre og temperaturskrivere, 10 samt temperatursty rede instrumenter, såsom termostater. Fælles for sådanne instrumenter gælder, at en temperatur pi et bestemt og ofte vanskeligt tilgængeligt sted skal måles eller afføles, og til dette formål anvendes en signalgivende temperaturføler, som er monteret i en passende holder eller sonde, der kan indføres og anbringes, si-15 ledes at føleren befinder sig pi det ønskede sted. Signalet fra føleren bliver ført til fx et visende eller registrerende instrument eller til andet signalbehandlingsudstyr. Eksempelvis på kraftværker eller i skibsmaskinrum anvendes sådanne instrumenter i vid udstrækning, og det kan ofte få alvorlige konsekvenser, hvis instru-20 mentet ikke fungerer pålideligt og korrekt. Det er derfor nødvendigt, at instrumenterne kalibreres nøjagtigt, før de tages i brug, og desuden kan driftsbetingelserne nødvendiggøre, at instrumenterne regelmæssigt skal kontrolleres og efterjusteres.

Til dette formål er der udviklet forskellige former for trans-25 portabelt kalibreringsudstyr, der kan frembringe og opretholde forskellige veldefinerede temperaturer i et kammer eller en lomme, hvori et instruments temperaturfølerenhed let kan indsættes efter at være udtaget fra det sædvanlige anvendelsessted.

Der kendes en type kalibreringsudstyr, som er baseret på en 30 metalkerne, der afgrænser et kammer eller en lomme, og som er forsynet med indbyggede elektriske varmelegemer. Ved hjælp af reguleringsudstyr indeholdende en termoføler i kammeret, kan en ønsket temperatur frembringes i kammeret, og eksempelvis et termometers viser eller skala kan derefter kontrolleres og justeres efter behov, 35 når dets følerenhed befinder sig i kammeret og dermed er udsat for den indstillede temperatur.

En sådan metal kerne fungerer forsåvidt udmærket, men er dog 2 147009 bl.a. behæftet med den ulempe, at et vist tidsrum er nødvendigt for at stabilisere kammertemperaturen på en ønsket indstillet værdi, og specielt når et instrument skal kalibreres i flere efter hinanden følgende skalapunkter, bevirker metalkernens termiske træghed, at 05 kalibreringsoperationen bliver tidskrævende. Specielt når kernetemperaturen skal omstilles fra en højere til en lavere værdi, benytter man en køleblæser, som er indbygget i kalibreringsudstyret, for at kunne fremskynde en temperatursænkning i kernen.

Desuden har man benyttet kernematerialer, såsom aluminium og 10 kobber, med god varmeledningsevne, men sådanne metaller har tendens til glødning eller oxidation ved højere temperaturer i området 500-600°C. Et metal, såsom rustfrit stål, der kan modstå disse høje temperaturer, har til gengæld en væsentligt dårligere varmeledningsevne og er dermed heller ikke helt velegnet.

15 Kalibreringsudstyret ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at kammeret eller lommen indeholder eller er omgivet af en HF-spo-le, hvis akse er beliggende centralt i kammeret eller lommen og fortrinsvis er sammenfaldende med en længdeakse for kammeret eller lommen, og at spolen er forbundet med en indstillelig HF-generator.

20 Dermed er den hidtil anvendte metal kerne med elektriske var melegemer afskaffet helt og erstattet af et opvarmningsaggregat, der er langt hurtigere, bide når temperaturen i kammeret skal stabiliseres på en ny højere værdi, og når kammertemperaturen skal sænkes. Desuden er udstyret ifølge opfindelsen væsentligt lettere 25 end kalibreringsudstyr med metalkerne, hvilket har betydning i transportable enheder, og effektforbruget er minimalt. Endelig er udstyret ifølge opfindelsen velegnet til høje temperaturer, og udstyrets behov for eftersyn og vedligeholdelse er væsentligt mindre end i kendt udstyr med metalkerne og elektriske varmelegemer.

30 I det følgende skal opfindelsen beskrives nærmere under hen visning til tegningen, hvor figur 1 skematisk viser et længdesnit gennem en del af en udførelsesform for kalibreringsudstyret ifølge opfindelsen og figur 2 et skematisk diagram til belysning af virkemåden i ud-35 styret ifølge opfindelsen.

I tegningens figur 1 ses en skematisk vist termofølerenhed indeholdende et følerhus 2 af metal. Den viste termofølerenhed er af 3 167009 kviksølvtypen med et kapillarrør 1, der fører til et ikke nærmere vist registrerende instrument. Andre termofølertyper kan imidlertid også være aktuelle.

Følerhuset 2 er indsat i et kammer eller en lomme 7, der er 05 afgrænset inden i en HF-spole 4 og kan være fyldt med luft eller væske.

En præcisionstermoføler 6 er anbragt på en passende holder, der fortrinsvis kan forskydes ind i kammeret 7 til kontakt med følerhusets aktive del 5. Præcisionstermoføleren 6 kan alternativt væ-10 re anbragt centralt i kammeret 7, således at den frie ende af ter-mofølerhuset 2 kan bringes i berøring og god termisk kontakt med termoføleren 6.

Når metalfølerhuset 2 er indsat i kammeret 7, og når spolen 4 forsynes med højfrekvent energi, bevirker det af spolen frembragte 15 felt en opvarmning af termofølerhuset 2, og præcisionstermoføleren 6 konstaterer den opnåede virkelige temperturværdi.

Som vist skematisk i figur 2 er spolen 4 forbundet med en indstillelig HF-generator C, der er styret i afhængighed af en ønsket temperaturværdi, der kan indstilles ved A, samt den virkelige tem-20 perturværdi, som afføles af præcisionstermoføleren 6. Når den virkelige temperaturværdi, der kan vises ved F, er sammenfaldende med den indstillede ønskede temperaturværdi, kan det til termofølerhuset 2 hørende instrument kalibreres eller efterjusteres på den pågældende temperatur.

25 I figur 2 er generatoren C styret af en differensforstærker B, hvis ene indgang modtager det ønskede temperaturværdisignal fra A, mens den anden indgang modtager det virkelige temperaturværdisignal fra termoføleren 6 i kammeret 7.

Som antydet i figur 1 kan spolen 4 hensigtsmæssigt omgive et 30 termoisolerende ikke-metallisk materiale 3, som afgrænser kammeret eller lommen 7. Dermed kan der lettere opnås en ensartet temperatur i kammeret 7.

Som allerede nævnt kan præcisionstermoføleren 6 også være anbragt centralt i bunden af kammeret eller lommen 7, og i så fald 35 kan der endvidere være indrettet en fatning til optagelse af den frie ende af følerhuset 2.

Med et princip som det i figur 2 viste kan den virkelige kam-