Die häufigsten Kriterien für diese Auswahl sind der Messbereich, die chemische Beständigkeit, die Abrieb- und Vibrationsfestigkeit sowie die Anforderungen an die Installation. Die Anforderungen an die Installation bestimmen auch die Wahl einer Thermoelement-Sonde.
Es gibt verschiedene Arten von Thermoelementen, deren Anwendungen variieren können. Ein freiliegendes Thermoelement eignet sich am besten, wenn kurze Ansprechzeiten erforderlich sind, während ein nicht geerdetes Thermoelement in korrosiven Umgebungen besser geeignet ist. Um Ihnen bei der Auswahl des für Ihre Zwecke am besten geeigneten Thermoelements zu helfen, finden Sie hier fünf Überlegungen:
- Determine the application where you will use the thermocouple sensor
Thermoelemente können in verschiedenen Branchen und Anwendungen eingesetzt werden. Die Auswahl des richtigen Thermoelements für Ihre Zwecke beginnt daher damit, dass Sie genau wissen, wie und wo Sie es einsetzen möchten
Wenn Sie die Temperatur von Gas oder Luft messen müssen, benötigen Sie ein gepanzertes Thermoelement oder ein Vakuum-Thermoelement. - Bestimmen Sie die Messbereiche, denen die Sonde ausgesetzt sein wird
Sobald Sie den benötigten Messbereich des Thermoelements kennen, können Sie anhand unserer Thermoelement-Messbereichstabelle ermitteln, welches Thermoelement für die von Ihnen benötigten Messbereiche am besten geeignet ist.
Ein Thermoelement vom Typ K bietet einen großen Messbereich und ist eines der am häufigsten verwendeten Thermoelemente. Wenn Ihre Thermoelement-Sonde jedoch extremen Temperaturen ausgesetzt ist, ist ein Thermoelement vom Typ N bei hohen Temperaturen stabiler und ein Thermoelement vom Typ T eignet sich am besten für extrem niedrige Temperaturen.
- Bestimmen Sie, wie wichtig eine schnelle Ansprechzeit ist
Es gibt drei Arten von Thermoelementverbindungen: freiliegend, geerdet oder ungeerdet. Eine freiliegende Verbindung bietet die schnellsten Ansprechzeiten. Wenn die Sonde jedoch korrosiven Gasen oder hohem Druck ausgesetzt ist, sollte keine freiliegende Verbindung verwendet werden. Ein ungeerdetes Thermoelement bietet die langsamste Ansprechzeit, kann aber dennoch die beste Wahl sein, wenn es wünschenswert ist, dass das Thermoelement elektronisch isoliert und durch die Ummantelung abgeschirmt ist.
- Berücksichtigen Sie die Chemikalien-, Abrieb- und Vibrationsbeständigkeit
Ein freiliegendes Thermoelement ist auf nicht korrosive Anwendungen beschränkt. Sowohl geerdete als auch ungeerdete Thermoelemente können in korrosiven oder Hochdruckumgebungen verwendet werden, aber eine ungeerdete Sonde ist am besten geeignet, wenn das Thermoelement elektronisch von der Ummantelung isoliert und durch diese abgeschirmt werden muss. Wenn in einer korrosiven Umgebung schnellere Ansprechzeiten Vorrang haben, ist ein geerdetes Thermoelement am besten geeignet.
- Berücksichtigen Sie alle Anforderungen der Installation
Das Thermoelement muss möglicherweise mit vorhandenen Geräten kompatibel sein. Beispielsweise können vorhandene Bohrungen den Sondendurchmesser bestimmen.
So wählen Sie einen Thermoelementtyp aus
Da ein Thermoelement in weiten Temperaturbereichen misst und relativ robust sein kann, werden Thermoelemente sehr häufig in der Industrie eingesetzt. Vor der Auswahl eines Thermoelements müssen folgende Fragen beantwortet werden:- Bestimmen Sie die Anwendung, für die das Thermoelement verwendet werden soll
- Messbereich
- Chemische Beständigkeit des Thermoelements oder des Mantelmaterials
- Abriebfestigkeit und Vibrationsfestigkeit
- Installationsanforderungen (muss möglicherweise mit vorhandenen Geräten kompatibel sein; vorhandene Bohrungen können den Sondendurchmesser bestimmen)
Woher weiß ich, welchen Verbindungstyp ich wählen muss?
Mantelthermoelementsonden sind mit einem von drei Verbindungstypen erhältlich: geerdet, ungeerdet oder offen. Sehen Sie sich auch unser Video über Thermoelementanschlüsse an:Erdete Thermoelemente
An der Spitze einer Sonde mit geerdetem Anschluss sind die Thermoelementdrähte physisch an der Innenseite der Sondenwand befestigt. Dies führt zu einer guten Wärmeübertragung von außen durch die Sondenwand zum Thermoelementanschluss.Das bedeutet, dass geerdete Thermoelemente schnellere Ansprechzeiten haben als ungeerdete Thermoelemente.
Die geerdete Verbindung wird für die Messung von statischen oder strömenden korrosiven Gas- und Flüssigkeitstemperaturen sowie für Hochdruckanwendungen empfohlen. Die Verbindung eines geerdeten Thermoelements ist mit der Schutzhülle verschweißt, wodurch es schneller reagiert als der ungeerdete Verbindungstyp.
Geerdete Thermoelemente sind jedoch sehr anfällig für Störungen durch Erdschleifen, was zu weniger genauen Messwerten führt.
Nicht geerdete Thermoelemente
Bei einer nicht geerdeten Sonde ist die Thermoelementverbindung von der Sondenwand getrennt. Die Ansprechzeit ist langsamer als bei geerdeten Modellen.Andererseits ist die Verbindung elektrisch von der Hülle isoliert, wodurch verhindert wird, dass elektrische Störungen das Signal beeinträchtigen. Dies führt zu einer viel höheren Genauigkeit der Temperaturmessung, insbesondere bei sehr schwachen Signalen.
Eine ungeerdete Verbindung wird für Messungen in korrosiven Umgebungen empfohlen, in denen es wünschenswert ist, dass das Thermoelement elektronisch von der Hülle isoliert und durch diese abgeschirmt ist. Das geschweißte Drahtthermoelement ist durch MgO-Pulver (weich) physikalisch von der Thermoelementummantelung isoliert.
Thermoelemente mit freiliegender Verbindungsstelle
Das Thermoelement mit freiliegender Verbindungsstelle ragt aus der Spitze der Ummantelung heraus und ist der Umgebung ausgesetzt. Dieser Typ bietet die beste Ansprechzeit, ist jedoch auf nicht korrosive und drucklose Anwendungen beschränkt.Ein offenes Thermoelement wird für die Messung von statischen oder strömenden nicht korrosiven Gastemperaturen empfohlen, bei denen eine schnelle Ansprechzeit erforderlich ist. Die Verbindungsstelle ragt über die schützende Metallhülle hinaus, um eine genaue und schnelle Reaktion zu gewährleisten. Die Hüllenisolierung ist an der Stelle, an der die Verbindungsstelle herausragt, versiegelt, um das Eindringen von Feuchtigkeit oder Gas zu verhindern, das zu Fehlern führen könnte.
Eine vollständige Erläuterung der Verbindungstypen finden Sie in den Abbildungen auf der rechten Seite.
In dieser PDF-Datei finden Sie weitere Informationen zu Thermoelementisolierungen.
Welches Thermoelement benötige ich?
Verschiedene Messbereiche für verschiedene Temperaturmessungen
Ein Perldraht-Thermoelement ist die einfachste Form eines Thermoelements. Es besteht aus zwei Thermoelementdrähten, die durch eine Schweißperle miteinander verbunden sind. Da die Perle des Thermoelements freiliegt, gibt es einige Einschränkungen bei den Anwendungen. Das Perldraht-Thermoelement sollte nicht mit Flüssigkeiten verwendet werden, die die Thermoelementlegierung korrodieren oder oxidieren könnten. Auch Metalloberflächen können problematisch sein. Oft werden Metalloberflächen, insbesondere Rohre, zur Erdung elektrischer Systeme verwendet. Die indirekte Verbindung zu einem elektrischen System könnte die Messung des Thermoelements beeinträchtigen. Im Allgemeinen sind Perlen-Thermoelemente eine gute Wahl für die Messung der Gastemperatur. Da sie sehr klein hergestellt werden können, bieten sie auch eine sehr schnelle Ansprechzeit.
Thermoelement-Sonde
Eine Thermoelement-Sonde besteht aus einem Thermoelementdraht, der in einem Metallrohr als Gehäuse untergebracht ist. Die Wandung des Rohrs wird als Mantel der Sonde bezeichnet. Zu den gängigen Mantelmaterialien gehören Edelstahl und Inconel®. Inconel ist für höhere Messbereiche geeignet als Edelstahl, jedoch wird Edelstahl aufgrund seiner breiten chemischen Verträglichkeit oft bevorzugt. Für sehr hohe Temperaturen sind auch andere exotische Mantelmaterialien erhältlich. Sehen Sie sich unser Sortiment an exotischen Hochtemperatur-Thermoelement-Sonden an.
Die Spitze der Thermoelement-Sonde ist in drei verschiedenen Ausführungen erhältlich: geerdet, ungeerdet und freiliegend. Bei einer geerdeten Spitze steht das Thermoelement in Kontakt mit der Mantelwand. Eine geerdete Verbindungsstelle bietet eine schnelle Ansprechzeit, ist jedoch am anfälligsten für elektrische Erdschleifen. Bei ungeerdeten Verbindungen ist das Thermoelement durch eine Isolierschicht von der Mantelwand getrennt. Die Spitze des Thermoelements ragt mit einer freiliegenden Verbindung aus der Mantelwand heraus. Thermoelemente mit freiliegender Verbindung eignen sich am besten für Luftmessungen.
Oberflächensonde
Die Messung der Temperatur einer festen Oberfläche ist für die meisten Arten von Temperatursensoren schwierig. Um eine genaue Messung zu gewährleisten, muss der gesamte Messbereich des Sensors Kontakt mit der Oberfläche haben. Dies ist bei einem starren Sensor und einer starren Oberfläche schwierig. Da Thermoelemente aus biegsamen Metallen bestehen, kann die Verbindungsstelle flach und dünn gestaltet werden, um einen maximalen Kontakt mit einer starren festen Oberfläche zu gewährleisten. Diese Thermoelemente eignen sich hervorragend für Oberflächenmessungen. Das Thermoelement kann sogar in einen rotierenden Mechanismus eingebaut werden, wodurch es sich für die Temperaturmessung einer sich bewegenden Oberfläche eignet. Das Thermoelement vom Typ K ist ChrOMEGA™/AlOMEGA™.
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