DE2243367A1

DE2243367A1 - ALL TEMPERATURE MEASUREMENTS IN LIQUIDS, GASES AND VAPORS WHEN USING CLOSED PROTECTIVE TUBES, INCLUDING DIVING SLEEVES

Info

Publication number: DE2243367A1
Application number: DE19722243367
Authority: DE
Inventors: Helmut Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1974-03-14

Description

Alle Temperaturmessungen in Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen bei Verwendung geschlossener Schutzrohre auch Tauchhülse genannt.All temperature measurements in liquids, gases and vapors when in use closed protective tubes also called immersion sleeves.

Die Erfindung betrifft alle Temperaturmessungen mit Hilfe mechanischer und elektrischer Berührungsthermomet er.The invention relates to all temperature measurements with the help of mechanical and electric contact thermometer.

Aus Gründen der Drucksicherheit und um ein Austauschen von Temperaturfühlern an unter Druck stehenden Rohrleitungen und Behaltern vornehmen zu können, verwendet man geschlossene Schutzrohre. Der Nachteil bei der Verwendung geschlossener Schutzrohre liegt in der Wärmeableitung. Sie besteht darin, daß ein Teil der das Schutzrohr umgebenden Wärme über das Schutzrohr an die Rohrwandung und damit an die Umgebungsluft abgeleitet wird. Dadurch erreicht der aktive Teil des Temperaturfi:hlers nicht die wahre Temperatur des zu messenden Mediums. Der Einfluß der Wärmeableitung kann jedoch bei einem guten Wärmeübergang von Medium zum aktiven Teil eines Temperaturfühlers immer mehr vernachlässigt werden. Es gilt also, einen möglichst guten Wärmeübergang zu erreichen.For reasons of pressure safety and to replace temperature sensors to be able to make on pressurized pipes and containers closed protective tubes. The disadvantage of using closed protective tubes lies in the heat dissipation. It consists in being part of the protective tube surrounding heat via the protective tube to the tube wall and thus to the ambient air is derived. As a result, the active part of the temperature sensor does not reach the true temperature of the medium to be measured. However, the influence of heat dissipation can with good heat transfer from the medium to the active part of a temperature sensor are more and more neglected. It is therefore important to have the best possible heat transfer to reach.

Bei einigen Konstruktionen sind die Schutzrohre und die Temperaturfühler derart aufeinander abgestimmt, daß durch genügend große Berührungsflächen ein guter Wärmeübergang gegeben ist. Bauformen mit großen Berührungsflächen, etwa durch Konus-oder Gewindeflächenberührung, sind in den Patentschriften Nr. 929332 und Nr. 1 236 233 der Klasse 421 Gruppe 890 aufgeführt. In den meisten Anwendungsfällen müssen jedoch Bauteile verschiedener Hersteller zusammengefügt werden, bei denen aufgrund unterschiedlicher Formgebung bei Schutzrohren und Temperaturfühlern eine Kontaktgabe, wie in den oben angegebenen Patenten beschrieben, nicht möglich ist. In den Richtlinien für "Technische Temperaturmessungen" VDE/VDI 3511/67 Abs.In some constructions the thermowells and the temperature sensors are coordinated in such a way that a good one through sufficiently large contact surfaces Heat transfer is given. Designs with large contact surfaces, for example by cone or Thread surface contact are disclosed in Patents No. 929332 and No. 1 236 233 of class 421 group 890 listed. However, in most use cases Components from different manufacturers are assembled where due to different Shaping of thermowells and temperature sensors a contact, as in the above specified patents is not possible. In the guidelines for "Technical Temperature measurements "VDE / VDI 3511/67 Par.

44.323 wird auf Füllmittel wie Öl oder Metallgaze hingewiesen.44.323 reference is made to fillers such as oil or metal gauze.

Die im Stand der Technik aufgeführten Kontaktmittel und Kontaktgabeverfahren für Absolut- und Temperaturdifferensmessungen sind nur in der Lage, einen nicht ausreichnnden Wärmeübergang zwischen Medium und dem aktiven Teil des Temperaturfühlers hersustellen oder sie sind aufgrund ihrer speziellen Formgebung des geschlossenen Schutzrohres und des Temperaturfühlers nicht universell einsetzbar.The contact means and contacting methods listed in the prior art for absolute and temperature difference measurements are only able to not Sufficient heat transfer between the medium and the active part of the temperature sensor or they are closed due to their special shape Protective tube and the temperature sensor cannot be used universally.

Das folgende Beispiel zeigt Temperaturdifferenzmessungen, die der Feruwärmever rechnung dienen. Dort werden fast ausschließlich geschlossene Schutzrohre eingesetzt. Die Abmessungen solcher Schutzrohre sind in den "Anforderungen für Warmemeßgeräte" der Vereinigung Deutscher Elektrizitatswerke VDENJ e.V. festgelegt. Die Innenmaße der Schutzrohre sind so groß gewählt, daß alle gebräuchlichen Temperaturfühler in diese eingesetzt werden können. In der Regel verbleibt jedoch zwischen Temperaturfühler und Schutzrohr nach Einbau des Teiperaturfiihlers ein Zwischenraum. Dieser soll nach den Einbauanleitungen der Hersteller mit Öl ausgefüllt werden. Bei einer Wärmeleitfähigkeit der Öle ua 0,15 keal/mh°C ist nur mit einer geringfügigen Verbesserung der Meßgenauigkeit zu rechnen. Bei höheren Temperaturren neigen die Öle zur Verdunstung, das zur Folge hat, daß nach längerer Betriebszeit ein Zustand eintritt, der dem eines nicht mit Öl aufgefüllten Schutzrohres entspricht. Beim Messen der Temperaturdifferenz von 60 = 60 °C zwischen den absoluten Temperaturen 70 OC und 130 °C ist z. B. bei ölgefüllten Schutzrohren mit einem Meßfehler von 0,75 OC und unter gleichen Teiperaturbedingungen bei einem Schutz rohr, aus dem das Öl verdunstet ist, mit einem Meßfehler von ca. 2 OC zu rechnen. (Siehe Kurvenblatt A Kurven Nr. 1 und 2. Die Aufzeichnungen im Kurvenblatt sind durch umfangreiche Messungen bestätigt worden).The following example shows temperature difference measurements that the Feruwärmeverrechnung serve. There are almost exclusively closed protective tubes used. The dimensions of such protective tubes are in the "Requirements for thermometers" of the Association of German Electricity Works VDENJ e.V. The inside dimensions the thermowells are chosen so large that all common temperature sensors in these can be used. Usually, however, there remains between Temperature sensor and protective tube after the installation of the partial temperature sensor. This should be filled with oil according to the manufacturer's installation instructions. With a thermal conductivity of the oils among others 0.15 keal / mh ° C is only with a slight improvement in the measurement accuracy to be expected. At higher temperatures, the oils tend to evaporate, as a result has that after a long period of operation a state occurs that does not match the one Oil filled protective tube. When measuring the temperature difference of 60 = 60 ° C between the absolute temperatures 70 OC and 130 ° C is z. B. with oil-filled Thermowells with a measurement error of 0.75 OC and under the same partial temperature conditions in the case of a protective tube from which the oil has evaporated, with a measurement error of approx. 2 OC to be expected. (See curve sheet A curves no. 1 and 2. The records in Curves have been confirmed by extensive measurements).

Die Aufgabenstellung dieser Erfindung ist es, einen optimalen Wärmeübergang zwischen Medium und dem aktiven Teil eines Temperaturfühlers zu erzielen.The task of this invention is to achieve an optimal heat transfer between the medium and the active part of a temperature sensor.

Die Wärmeableitung kann durch die Wahl geeigneter Werkstoffe und Isolierung teilweise herabgesetzt werden, sie ist aber nur schwer auszuschalten. Dagegen kann ein günstigerer Wärmeübergang durch Verbessern der Wärmeleitfähigkeit zwischen Medium und dem aktiven Teil des Temperaturfühlers erreicht werden. Eine solche Möglichkeit ist durch Ausfüllen des zwischen dem Temperaturfühler und der Innenwandung eines geschlossenen Schutzrohres befindlichen Zwischenraumes mit Kupfer oder Silberstaub gegeben. Die Kornform des Staubes soll kugelig und der Korndurchmesser um 0,1 mm liegen, weil bei dieser Formgebung die größtmögliche Dichte des Staubes erreicht wird. (Kupfer ca. 5,3 g/cm3 und Silber ca. 6,3 g/cm3). Der gute Wärmeübergang entsteht durch die hohe Värmeleitfähigkeit des Kupfers von 320 kcal/mh°C bzv. des Silbers von 360 keal/mh°C, die bei der relativ großen Dichte nur wenig abnimmt. Der durch die bessere Wärieleitahigkeit des Silbers entstehende Vorteil wird sich jedoch wegen des wesentlich hoheren Preises nur bei besonders wichtigen Messungen rechtfertigen. Durch Hinzufügen eines värmebeständigen Syntheseöls wird a) das Einrühren des Temperaturfühlers in den in das Schutsrohr gegebenen Metallstaub erleichtet und trägt b) noch zu einer geringfügigen Verbesserung der Wlarmeleitfihigkeit bei.The heat dissipation can be achieved through the choice of suitable materials and insulation can be partially reduced, but it is difficult to turn off. Against it can a more favorable heat transfer by improving the thermal conductivity between the medium and the active part of the temperature sensor. One such possibility is by filling in the between the temperature sensor and the inner wall of a closed protective tube with copper or silver dust given. The grain shape of the dust should be spherical and the grain diameter around 0.1 mm because this shape achieves the greatest possible density of dust will. (Copper approx. 5.3 g / cm3 and silver approx. 6.3 g / cm3). The good heat transfer is created due to the high thermal conductivity of copper of 320 kcal / mh ° C or. of silver of 360 keal / mh ° C, which decreases only slightly with the relatively high density. The through However, the resulting benefit is due to the better thermal conductivity of the silver Justify the significantly higher price only for particularly important measurements. By adding a heat-resistant synthetic oil, a) stir in the temperature sensor eased into the metal dust given in the protective tube and b) still contributes to one slight improvement in thermal conductivity.

Das Mischungsverhältnis zwischen Metallstaub und Öl von Vt:n : Völ = 1 : 0,65.The mixing ratio between metal dust and oil of Vt: n: Völ = 1: 0.65.

darf nicht überschritten werden, da sonst die Wärmeleitfähigkeit der Mischung ungünstig beeinflußt wird. Die Füllhöhe darf den aktiven Teil des Temperaturfühlers nicht überragen, weil sonst die Wärmeableitung zur Rohrwandung begünstigt wird.must not be exceeded, otherwise the thermal conductivity of the Mixture is adversely affected. The filling level may be the active part of the temperature sensor do not protrude, because otherwise the heat dissipation to the pipe wall is favored.

Außerdem kann durch ein kurzes leitblech am unteren Teil des Temperatur fühlers das Einführen des Temperaturfiihlers in das zuvor eingebrachte Kupferstaub-Ölgemisch erleichtert werden.In addition, a short baffle on the lower part of the temperature sensor introducing the temperature sensor into the previously introduced copper dust-oil mixture be relieved.

Grundsätzlich können durch die Erfindung alle technischen Temperaturmessungen bei Verwendung geschlossener Schuezrohre verbessert werden. Bei Temperaturmessungen für Regelvorgänge ist neben der Verbesserung der MeBgenauigkeit eine Verkürzung der Zeitkonstanten zu erreichen.In principle, the invention enables all technical temperature measurements can be improved when using closed Schuez tubes. For temperature measurements for control processes, in addition to improving the measuring accuracy, there is a shortening to achieve the time constant.

In der Zeichnung B ist die Art der Anvendung angezeigt.In the drawing B the type of application is indicated.

Claims

Use of a new contact medium for temperature sensors to increase the accuracy of temperature measurements with mechanical and electrical contact thermometers in closed protective pipes.

The invention is characterized in that by the application of copper dust with or without added oil at a fill level that is the active part of the temperature sensor does not protrude, or another similarly thermally conductive Substance in spherical or similar density-enhancing form with a diameter of 0.1 mm and a density of approx. 5.3 g / cm3 as a contact means such a high heat transfer is achieved that the influence of heat dissipation on the accuracy of the temperature measurement latches off completely.

Shaping of the temperature sensor for better introduction into the contact means.

The dependent claim is characterized in that a temperature sensor attached baffle facilitates the introduction of the same.

L e r s e i t e