WO2009055944A1 - Präzisionsmantelthermoelement - Google Patents

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insulator
thermocouple
cover
lid
measuring point
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Beat Vonmoos
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Sawi Mess- Und Regeltechnik Ag
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/04—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings

Definitions

  • the invention relates to a Rezisionsmantelthermoelement and a method for its preparation according to the preamble of claims 1 and 7.
  • Sheathed thermocouples typically include a cylindrical stainless steel body
  • Two inner conductors or thermo legs are arranged within the outer jacket parallel to this and by compacted ceramic powder, e.g. Magnesium or alumina powder, relative to each other and isolated from the outer shell.
  • the front end of the jacket tube is e.g. closed by a welded cap or by an epoxy or glass mass.
  • the two inner conductors are welded together there and thus form the measuring point or the measuring point in the form of a welding bead.
  • thermo legs are welded to the end cap -
  • the measuring point is located within the measuring tip isolated from the outer sheath, the end cap and the environment
  • the first two embodiments have fast reaction times with temperature changes, they have the disadvantage that the measuring point is e.g. can be easily damaged in the event of rapid, large temperature changes and mechanical or chemical influences, and that measurement results can be falsified or disturbed by external influences.
  • the latter embodiment with isolated measuring point is less sensitive to such disturbances.
  • the longer reaction time and / or manufacturing tolerances such as the location of the measuring point or the density of the surrounding the measuring point insulator material adversely affect.
  • Standard IEC 1515 or EN 61515 defines terms and requirements for insulated thermocouples. In particular, requirements for geometric dimensions and associated tolerances are also specified there. According to this standard, the distance of the
  • thermocouples Welding bead from the front end of the measuring tip have a value which is between 0.15 and 1.5 times the outer diameter of the outer shell. This large tolerance range is due to the fact that it was previously not possible to precisely set the position of the measuring point in the production of jacket thermocouples. Since the location of the measuring point has a great influence on certain Parameters of the thermocouple, such as its response time or its reproducibility in measurement series, previously had to be selected, for example for time-critical applications suitable thermocouples. Precise measurements with defined position of the measuring point and less
  • the front-side opening of the thermocouple outer jacket is sealed by a metallic lid with an electrical insulation layer.
  • the insulating layer is preferably a ceramic layer, for example by means of a Plasmaspritzvons is applied to a roughened example by sandblasting or grinding steel sheet surface.
  • the steel sheets are also manufactured with high accuracy in the desired strength. From the coated sheets, for example by means of water jet or laser cutting process rondelles or cut to the shape and size of the openings of the outer shells lid cut.
  • rondelles can be produced from sheet metal or by mechanical processing of solid material and subsequently coated.
  • the openings of the outer shells are then sealed by welding such coated roundels or covers (eg by laser welding).
  • the cover diameters are adapted to the sheath inner diameter, so that the cover in the respective outer shells usually flush with the
  • the welding bead of the measuring point is applied to the electrically insulating layer - this may be formed, for example, as a thin ceramic layer - and thus has a well-defined, with only minor tolerances afflicted position with respect to the thermocouple tip. This is true even if the outside of the thermocouple tip through the welding process reproducibly convexly deformed.
  • the contact of the measuring point welding bead with the thin insulation layer on the cover and the minimum thicknesses of the insulation layer and the sheet also allow a reproducible, rapid heat transfer from the environment to the measuring point or short reaction times of the thermocouple.
  • FIG. 1 shows a precision jacket thermocouple
  • FIG. 2 shows a detail of the partially cut-away precision jacket thermocouple from FIG. 1 in the region of the measuring tip
  • Figure 3 is a plan view and an end view of a coated sheet for the production of lids.
  • FIG. 1 shows a Rezisionsmantelthermoelement 1 with a cylindrical tube-like metallic outer shell 3, which is sealed at the front end by a welded metallic cover 5.
  • the outer casing 3 and the lid 5 are not made made of stainless steel.
  • two connecting wires or the rear ends of two inner conductors 7a, 7b protrude from the outer jacket 3, wherein the exit point is closed moisture-tight and electrically insulating, for example, by a plug 9 made of an epoxy resin or another suitable material.
  • FIG. 2 shows a detailed view of the partially cut-away precision jacket thermocouple 1 from FIG. 1 in the region of the front end, which is designed as a measuring tip.
  • the two inner conductors 7a, 7b are aligned parallel to this inside the outer shell 3 and firmly embedded in a first insulator 8 of compressed, powdered magnesium or aluminum oxide.
  • the front ends of the two inner conductors 7a, 7b are welded together, wherein a welding bead 11 is formed at this connection point.
  • the welding bead 11 is electrically insulated by a thin second insulator 10.
  • the second insulator 10 is a thin insulating layer 13 (FIG.
  • FIG. 3 shows schematically and not to scale a top view and an end view a coated sheet 12, wherein cutting lines for cutting out individual cover 5 are shown by dotted lines 15.
  • the sheet steel surface 12 can be roughened in advance, for example by sandblasting or grinding or by other techniques. Insulation layers 13 can be produced with high accuracy of eg ⁇ 1/100 mm and with small tolerances in different thicknesses A.
  • the steel sheet 12 can also be manufactured with high accuracy and small tolerances with respect to its thickness E ( Figure 3).
  • rondelles or covers 5 adapted to the inner or outer diameter D of the outer jacket 3 are cut out of the coated metal sheet 12 by means of water jet or laser cutting.
  • the front opening of the outer shell 3 is through
  • Tenths of a second to seconds can lie.
  • the high accuracy of the lid dimensions and the defined position of the measuring point with respect to the measuring tip cause characteristics of the precision jacket thermocouples 1 such. the response time is reproducible or have a minimal specimen spread.
  • the precision sheath thermocouples 1 according to the invention have a high accuracy and a low tolerance bandwidth.
  • the outer surface of the lid 5 can deform convexly by the welding process. This deformation is reproducible, so that the welding bead 11 also in this case has a defined position relative to the tip of the Rezisionsmantelthermoelements 1.
  • the welds can also be formed or post-processed so that the lid 5 further has a flat surface.
  • the outer sheath 3 may according to the standard EN 61515 have an outer diameter D, which may be depending on the design in the order of about 0.5mm to about 8mm. Of course, deviating from the norm values, especially larger or smaller Values, possible.
  • the standard writes - depending on the respective outer diameter D - minimum wall thicknesses S of the outer shell 3 in the order of about 0.05mm to about 0.8mm, minimum conductor diameter C of the inner conductor 7a, 7b in the order of 0.08mm to 1.2mm and minimum insulation thicknesses I in of the order of 0.04mm to 0.64mm.
  • the standard provides for the distance B of the welding bead 11 from the top or from the outside of the cover 5 a relatively large tolerance range of 0.15 ⁇ D to 1.5 ⁇ D.
  • the thickness A of the insulation layer 13 or of the second insulator 10 and the thickness E of the steel sheet 12 or of the metal cover 5 can be specified with great accuracy or with small tolerances such that the distance B of the welding bead 11 from the tip of the thermocouple 1 relative to the standard or independent of it is minimal.
  • Further embodiments in which the cover 5 is also electrically insulated from the measuring point or the welding bead 11 by a second insulator 10 which is independent of the first insulator 8 are also within the spirit and spirit of the present invention.
  • the second insulator 10 may be formed as a separate part separated from the cover 5 and / or may have a hood or cup shape (not shown).
  • the welding bead 11 may be coated with the second insulator 10 (not shown).
  • the cover 5 may be hood-shaped or cup-shaped (not shown).
  • the welding connection between the cover 5 and outer shell 3 with respect to the welding bead 11 can be arranged further set back.
  • covers 5 can be made which have a narrow uncoated edge. As a result, the behavior when welding on the outer jacket 3 can be influenced.

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Abstract

Das Präzisionsmantelthermoelement (1) umfasst einen rohrartigen metallischen Aussenmantel (3), der frontseitig durch einen metallischen Deckel (5) dicht verschlossen ist. Zwei Innenleiter (7a, 7b) sind innerhalb des Aussenmantels (3) durch einen ersten Isolator (8) isoliert angeordnet und im Bereich der Messspitze miteinander zu einer Messstelle in Gestalt einer Schweissperle (11) verschweisst. Der Deckel (5) ist gegenüber der Schweissperle (11) durch einen vom ersten Isolator (8) unabhängigen zweiten Isolator (10) isoliert. Vorzugsweise ist der zweite Isolator (10) als dünne Keramikschicht an der Oberfläche des Deckels (5) ausgebildet, und die Schweissperle (11) liegt an dieser Keramikschicht an.

Description

Präzisionsmantelthermoelement
Gegenstand der Erfindung ist ein Präzisionsmantelthermoelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.
Mantelthermoelemente umfassen in der Regel einen zylindrischen, aus nicht rostendem Stahl gefertigten
Aussenmantel . Zwei Innenleiter bzw. Thermoschenkel sind innerhalb des Aussenmantels parallel zu diesem angeordnet und durch verdichtetes Keramikpulver, z.B. Magnesium- oder Aluminiumoxidpulver, relativ zueinander und gegenüber dem Aussenmantel isoliert. Das vordere Ende des Mantelrohrs ist z.B. durch eine angeschweisste Verschlusskappe oder durch eine Epoxid- oder Glasmasse verschlossen. Die beiden Innenleiter sind dort miteinander verschweisst und bilden so die Messstelle bzw. den Messpunkt in Gestalt einer Schweissperle . Es sind folgende drei gebräuchliche Ausführungsformen bekannt:
- Die Messstelle liegt frei und überragt die Abschlusskappe bzw. den Abschlusspfropfen
- Die Messstelle bzw. die Enden der Thermoschenkel sind mit der Abschlusskappe verschweisst — Die Messstelle liegt innerhalb der Messspitze isoliert vom Aussenmantel, der Abschlusskappe und der Umgebung
Die ersten beiden Ausführungs formen weisen zwar schnelle Reaktionszeiten bei Temperaturänderungen auf, haben aber den Nachteil, dass die Messstelle z.B. bei .schnellen, grossen Temperaturänderungen und mechanischen oder chemischen Einflüssen leicht beschädigt werden kann, und dass Messresultate durch äussere Einflüsse verfälscht oder gestört werden können. Die letztgenannte Ausführungsform mit isolierter Messstelle ist bezüglich solcher Störungen wenig empfindlich. Je nach Anwendung können sich aber z.B. die längere Reaktionszeit und/oder fertigungstechnisch bedingte Toleranzen wie die Lage der Messstelle oder die Dichte des die Messstelle umgebenden Isolatormaterials nachteilig auswirken. In der Norm IEC 1515 bzw. EN 61515 sind Begriffe und Anforderungen an Mantelthermoelemente festgelegt. Insbesondere sind dort auch Anforderungen an geometrische Abmessungen und zugehörige Toleranzen vorgegeben. Gemäss dieser Norm kann der Abstand der
Schweissperle vom vorderen Ende der Messspitze einen Wert aufweisen, der zwischen dem 0.15-fachen und dem 1.5-fachen des Aussendurchmessers des Aussenmantels liegt. Dieser grosse Toleranzbereich ist darauf zurückzuführen, dass es bisher nicht möglich war, die Lage der Messstelle bei der Fertigung von Mantelthermoelementen genau einzustellen. Da die Lage der Messstelle grossen Einfluss auf gewisse Parameter des Thermoelements wie z.B. dessen Reaktionszeit oder dessen Reproduzierbarkeit bei Messreihen hat, mussten bisher z.B. für zeitkritische Anwendungen geeignete Thermoelemente selektiert werden. Präzise Messungen mit definierter Lage des Messpunktes und geringer
Einstecktiefe der Messsonde waren bisher kaum möglich.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Präzisionsmantelthermoelement mit isolierter Messstelle sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, wobei dieses Präzisionsmantelthermoelement relativ kurze Reaktionszeiten und geringe Toleranzen bezüglich der Lage der Messstelle aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein
Präzisionsmantelthermoelement gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Präzisionsmantelthermoelements sind in den unabhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäss ist die frontseitige Öffnung des Thermoelement-Aussenmantels durch einen metallischen Deckel mit einer elektrischen Isolationsschicht dicht verschlossen. Die Isolationsschicht ist vorzugsweise eine Keramikschicht, die z.B. mittels eines Plasmaspritzverfahrens auf eine z.B. durch Sandstrahlen oder Schleifen aufgeraute Stahlblechfläche aufgetragen wird. Auf diese Weise können gut haftende Isolationsschichten mit vorgebbaren Schichtdicken reproduzierbar und mit geringen Toleranzen auf die jeweiligen Stahlbleche aufgebracht werden. Die Stahlbleche sind ebenfalls mit hoher Genauigkeit in der jeweils gewünschten Stärke gefertigt. Aus den beschichteten Blechen werden z.B. mittels Wasserstrahl- oder Laserschneidverfahren Rondellen bzw. an die Form und Grosse der Öffnungen der Aussenmäntel angepasste Deckel ausgeschnitten. Alternativ können in einem ersten Schritt Rondellen aus Blech oder durch mechanisches Bearbeiten von Vollmaterial hergestellt und anschliessend beschichtet werden. Die Öffnungen der Aussenmäntel werden dann durch Anschweissen solcher beschichteter Rondellen bzw. Deckel (z.B. durch Laserschweissen) dicht verschlossen. Vorzugsweise sind die Deckeldurchmesser an die Mantelinnendurchmesser angepasst, sodass die Deckel in den jeweiligen Aussenmänteln in der Regel bündig zu den
Endkanten dieser Aussenmäntel versenkt werden können. Die Schweissperle der Messstelle liegt dabei an der elektrisch isolierenden Schicht an - diese kann z.B. als dünne Keramikschicht ausgebildet sein - und hat somit eine wohldefinierte, nur mit geringen Toleranzen behaftete Lage bezüglich der Thermoelementspitze. Dies gilt auch dann, wenn sich die Aussenseite der Thermoelementspitze durch den Schweissvorgang reproduzierbar konvex verformt. Der Kontakt der Messstellen-Schweissperle mit der dünnen Isolationsschicht am Deckel und die minimal gehaltenen Dicken der Isolationsschicht und des Blechs ermöglichen zudem eine reproduzierbare, schnelle Wärmeübertragung von der Umwelt zur Messstelle bzw. kurze Reaktionszeiten des Thermoelements .
Solche Präzisionsmantelthermoelemente können in einem automatisierten Herstellverfahren reproduzierbar mit grosser Genauigkeit hergestellt werden.
Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 ein Präzisionsmantelthermoelement,
Figur 2 ein Detail des teilweise aufgeschnittenen Präzisionsmantelthermoelements aus Figur 1 im Bereich der Messspitze,
Figur 3 eine Aufsicht und eine stirnseitige Ansicht eines beschichteten Blechs zur Herstellung von Deckeln.
Figur 1 zeigt ein Präzisionsmantelthermoelement 1 mit einem zylinderrohrartigen metallischen Aussenmantel 3, der am frontseitigen Ende durch einen angeschweissten metallischen Deckel 5 dicht verschlossen ist. In der Regel sind der Aussenmantel 3 und der Deckel 5 aus nicht rostendem Stahl gefertigt. Am rückseitigen Ende des Aussenmantels 3 ragen zwei Anschlussdrähte bzw. die hinteren Enden zweier Innenleiter 7a, 7b aus dem Aussenmantel 3 hervor, wobei die Austrittstelle z.B. durch einen Pfropfen 9 aus einem Epoxydharz oder einem anderen geeigneten Material feuchtigkeitsdicht und elektrisch isolierend verschlossen ist.
Figur 2 zeigt eine Detailansicht des teilweise aufgeschnittenen Präzisionsmantelthermoelements 1 aus Figur 1 im Bereich des frontseitigen Endes, welches als Messspitze ausgebildet ist. Die beiden Innenleiter 7a, 7b sind innerhalb des Aussenmantels 3 parallel zu diesem ausgerichtet und fest in einen ersten Isolator 8 aus verdichtetem, pulverförmigem Magnesium- oder Aluminiumoxid eingebettet. Die vorderen Enden der beiden Innenleiter 7a, 7b sind miteinander verschweisst, wobei an dieser Verbindungsstelle eine Schweissperle 11 ausgebildet ist. Gegenüber dem metallischen, frontseitigen Deckel 5 ist die Schweissperle 11 durch einen dünnen zweiten Isolator 10 elektrisch isoliert. Vorzugsweise ist der zweite Isolator 10 eine dünne Isolationsschicht 13 (Figur 3), z.B. keramisch aus Aluminiumoxid (AI2O3) , welche an der Innenseite des Deckels 5 ausgebildet ist. Solche dünnen Isolationsschichten 13 können z.B. mittels eines Plasmaspritzverfahrens auf eine Stahlblechfläche 12 aufgebracht werden. Figur 3 zeigt schematisch und nicht massstäblich eine Aufsicht und eine stirnseitige Ansicht eines beschichteten Blechs 12, wobei Schnittlinien zum Herausschneiden einzelner Deckel 5 durch gepunktete Linien 15 dargestellt sind. Um eine optimale Haftung der Isolationsschicht 13 sicherzustellen, kann die Stahlblechfläche 12 vorgängig z.B. durch Sandstrahlen oder Schleifen oder durch andere Techniken aufgeraut werden. Isolationsschichten 13 können mit hoher Genauigkeit von z.B. < 1/lOOmm und mit geringen Toleranzen in unterschiedlichen Dicken A hergestellt werden. Das Stahlblech 12 kann ebenfalls mit hoher Genauigkeit und geringen Toleranzen bezüglich dessen Dicke E (Figur 3) gefertigt werden. Nach dem Aufbringen der Isolatorschicht 13 werden z.B. durch Wasserstrahl- oder Laserschneiden an den Innen- oder den Aussendurchmesser D des Aussenmantels 3 angepasste Rondellen bzw. Deckel 5 aus dem beschichteten Blech 12 ausgeschnitten. Alternativ können auch zuerst aus dem unbeschichteten Blech 12 Rondellen ausgeschnitten werden, die dann anschliessend mit einer elektrischen Isolationsschicht beschichtet werden. Die vordere Öffnung des Aussenmantels 3 wird durch
Anschweissen eines Deckels 5 z.B. mittels Laserschweissen oder einer anderen geeigneten Schweisstechnik dicht verschlossen. Dabei gelangt die Schweissperle 11 in Kontakt mit der beschichteten Seite des Deckels 5. Die Masse der Isolationsschicht 13 und der Abstand B der
Schweissperle 11 von der Messspitze sind vergleichsweise klein. Entsprechend gut ist die Wärmeübertragung zwischen der Umgebung und der Messstelle bzw. der Schweissperle 11. Solche Präzisionsmantelthermoelemente 1 haben eine vergleichsweise kurze Ansprech- bzw. Reaktionszeit (tθ.9), die je nach Durchmesser D des Aussenmantels 3 und Umgebungsmedium z.B. in der Grössenordnung von
Zehntelsekunden bis Sekunden liegen kann. Die hohe Genauigkeit der Deckel-Abmessungen und die definierte Lage des Messpunktes bezüglich der Messspitze bewirken, dass Kenngrössen der Präzisionsmantelthermoelemente 1 wie z.B. die Ansprechzeit reproduzierbar sind bzw. eine minimale Exemplarstreuung aufweisen. Die erfindungsgemässen Präzisionsmantelthermoelemente 1 haben eine hohe Genauigkeit und eine geringe Toleranzbandbreite. Insbesondere bei Deckeln 5 mit sehr kleinem Durchmesser kann sich die äussere Oberfläche des Deckels 5 durch den Schweissvorgang konvex verformen. Diese Verformung ist reproduzierbar, sodass die Schweissperle 11 auch in diesem Fall eine definierte Lage relativ zur Spitze des Präzisionsmantelthermoelements 1 hat. Alternativ können die Schweissnähte auch so ausgebildet oder nachbearbeitet werden, dass der Deckel 5 weiterhin eine ebene Oberfläche hat.
Der Aussenmantel 3 kann entsprechend der Norm EN 61515 einen Aussendurchmesser D aufweisen, der je nach Ausführung in der Grössenordnung von etwa 0.5mm bis etwa 8mm liegen kann. Selbstverständlich sind auch von der Norm abweichende Werte, insbesondere grossere oder kleinere Werte, möglich. Die Norm schreibt - abhängig vom jeweiligen Aussendurchmesser D - minimale Wanddicken S des Aussenmantels 3 in der Grössenordnung von etwa 0.05mm bis etwa 0.8mm, minimale Leiterdurchmesser C der Innenleiter 7a, 7b in der Grössenordnung von 0.08mm bis 1.2mm und minimale Isolationsdicken I in der Grössenordnung von 0.04mm bis 0.64mm vor. Die Norm sieht für den Abstand B der Schweissperle 11 von der Spitze bzw. von der Aussenseite des Deckels 5 einen relativ grossen Toleranzbereich von 0.15 x D bis 1.5 x D vor. Damit berücksichtigt sie fertigungstechnische Streuungen, wie sie bei herkömmlichen Mantelthermoelementen 1 auftreten. Bei den erfindungsgemässen Präzisionsmanüelthermoelementen 1 können die Dicke A der Isolationsschicht 13 bzw. des zweiten Isolators 10 und die Dicke E des Stahlblechs 12 bzw. des Metalldeckels 5 mit grosser Genauigkeit bzw. mit geringen Toleranzen so vorgegeben werden, dass der Abstand B der Schweissperle 11 von der Spitze des Thermoelements 1 bezogen auf die Norm oder unabhängig davon minimal ist. Weitere Ausführungsformen, bei denen der Deckel 5 auch durch einen vom ersten Isolator 8 unabhängigen zweiten Isolator 10 elektrisch von der Messstelle bzw. der Schweissperle 11 isoliert ist, liegen ebenfalls im Sinn und Geist der vorliegenden Erfindung. So kann der zweite Isolator 10 beispielsweise als separates, vom Deckel 5 getrenntes Teil ausgebildet sein und/oder eine hauben- oder becherförmige Gestalt aufweisen (nicht dargestellt) . Bei einer weiteren Ausgestaltung kann anstelle des Deckels 5 die Schweissperle 11 mit dem zweiten Isolator 10 beschichtet werden (nicht dargestellt) . Bei weiteren Ausführungsformen kann auch der Deckel 5 hauben- oder becherförmig ausgebildet sein (nicht dargestellt) . In diesem Fall kann die Schweissverbindung zwischen Deckel 5 und Aussenmantel 3 bezüglich der Schweissperle 11 weiter zurückversetzt angeordnet sein. Im Weiteren besteht die Möglichkeit, die Isolationsschicht 13 z.B. durch Aufbringen einer Maske vor der Beschichtung oder durch mechanische oder chemische Nachbehandlung zu strukturieren. So können beispielsweise Deckel 5 gefertigt werden, die einen schmalen unbeschichteten Rand aufweisen. Dadurch kann das Verhalten beim Anschweissen am Aussenmantel 3 beeinflusst werden.

Claims

Patentansprüche
1. Präzisionsmantelthermoelement (1) umfassend einen rohrartigen metallischen Aussenmantel (3) mit einer frontseitigen, durch einen metallischen Deckel (5) dicht verschlossenen Öffnung und zwei vom Aussenmantel (3) ummantelte, durch einen ersten Isolator (8) isolierte Innenleiter (7a, 7b) , wobei die vorderen Enden dieser Innenleiter (7a, 7b) zusammengeschweisst sind und eine Messsnelle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) gegenüber der Messstelle durch einen zweiten Isolator (10) elektrisch isoliert ist.
2. Präzisionsmantelthermoelement (1) nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Isolator (10) als Isolationsschicht (13) an der der Messstelle zugewandten Innenseite des Deckels (5) ausgebildet ist.
3. Präzisionsmantelthermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Messstelle als Schweissperle (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissperle (11) am zweiten Isolator (10) anliegt.
4. Präzisionsmantelthermoelement (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) aus einem Blech gefertigt ist, und dass die Isolationsschicht (13) eine an diesem Blech haftende Keramikschicht ist.
5. Präzisionsmantelthermoelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) eine kreisrunde Scheibe mit einem an den Innendurchmesser D' des Aussenmantels (3) angepassten Durchmesser ist, und dass der Deckel (5) durch eine Schweissverbindung dichtend mit dem Aussenmantel (3) verbunden ist.
6. Präzisionsmantelthermoelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Isolator (10) bzw. die Isolationsschicht (13) eine Dicke A aufweist, die kleiner ist als die Hälfte des Aussendurchmessers D des Aussenmantels.
7. Verfahren zum Herstellen eines
Präzisionsmantelthermoelements (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Blech einseitig elektrisch isolierend beschichtet wird und dass aus diesem beschichteten Blech ein an die Grosse und Form der Öffnung im Aussenmantel (3) des Thermoelements (1) angepasster Deckel (5) ausgeschnitten wird oder b) aus einem Blech ein an die Grösse und Form der
Öffnung im Aussenmantel (3) des Thermoelements (I] angepasster Deckel (5) ausgeschnitten und anschliessend einseitig elektrisch isolierend beschichtet wird, und dass dieser beschichtete Deckel (5) dichtend mit dem die Öffnung begrenzenden Innenrand des
Aussenmantels (3) verschweisst wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013201179A1 (de) * 2013-01-24 2014-08-07 Dekema Dental-Keramiköfen GmbH Thermoelement
CN111602040A (zh) * 2018-01-18 2020-08-28 三星Sdi株式会社 热电偶、用于热电偶的接合工具、电池模块、制造热电偶的方法以及使热电偶接合的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2517053A (en) * 1945-07-10 1950-08-01 Bristol Company Insulated thermocouple utilizing an anodized surface
US4746534A (en) * 1985-09-12 1988-05-24 System Planning Corporation Method of making a thermocouple
EP0404310A2 (de) * 1989-06-19 1990-12-27 Westinghouse Electric Corporation Temperaturmesseinrichtung und Thermoelementmessvorrichtung dafür

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2517053A (en) * 1945-07-10 1950-08-01 Bristol Company Insulated thermocouple utilizing an anodized surface
US4746534A (en) * 1985-09-12 1988-05-24 System Planning Corporation Method of making a thermocouple
EP0404310A2 (de) * 1989-06-19 1990-12-27 Westinghouse Electric Corporation Temperaturmesseinrichtung und Thermoelementmessvorrichtung dafür

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013201179A1 (de) * 2013-01-24 2014-08-07 Dekema Dental-Keramiköfen GmbH Thermoelement
US9995635B2 (en) 2013-01-24 2018-06-12 Dekema Dental-Keramikofen Gmbh Thermal element
CN111602040A (zh) * 2018-01-18 2020-08-28 三星Sdi株式会社 热电偶、用于热电偶的接合工具、电池模块、制造热电偶的方法以及使热电偶接合的方法
US11223082B2 (en) 2018-01-18 2022-01-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Thermocouple, bonding tool for thermocouple, battery module, method for manufacturing thermocouple, and method for bonding thermocouple
CN111602040B (zh) * 2018-01-18 2022-04-29 三星Sdi株式会社 热电偶、用于热电偶的接合工具、电池模块、制造热电偶的方法以及使热电偶接合的方法

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