Thermoelemente gibt es in vielen Ausführungen, von direkt eintauchbaren über Tauchhülsen bis hin zu Handgeräten, Oberflächenmontagen und vielen anderen. Jedes hat eine spezifische Art der Implementierung des Sensors, aber hier sind ein paar Dinge zu beachten:
- Denken Sie daran, dass ein Thermoelement-Thermometer seine eigene Temperatur misst. Daher besteht das Ziel darin, die Messstelle des Thermoelements auf die gleiche Temperatur wie das zu messende Objekt oder den zu messenden Prozess zu bringen.
- Wärme fließt immer von warm nach kalt, und Metalldrähte, Ummantelungen und Gehäuse leiten Wärme. Um eine genaue Messung bei Tauchanwendungen zu erhalten, ist es daher wichtig, dass der Sensor ausreichend tief eingetaucht ist, um die Wärmeübertragung über die Drähte und das Gehäuse nach oben oder unten zu verhindern. Dies wird als „Stammleitung“ bezeichnet und hängt vom Prozess und den Umgebungsbedingungen ab.
- Viele Oberflächensensoren verfügen entweder über Befestigungslöcher für Schrauben oder Klebeflächen für die Installation.
- Einige Thermoelemente haben Befestigungsgewinde oder andere offensichtliche Möglichkeiten für die Montage. Für andere gibt es eine große Auswahl an Klemmverschraubungen, Durchführungen, Halterungen und anderem Zubehör für die Montage in Ihrem Prozess.
Verdrahtung von Thermoelementen
Thermoelemente haben positive und negative Drähte, daher ist es wichtig, bei der Installation die Polarität beizubehalten. Bei Thermoelementen mit ANSI/ASTM-Farbcodes ist der negative Draht immer rot. Bei IEC-farbcodierten Thermoelementen ist der negative Draht immer weiß.
Bei Verwendung von Verlängerungskabeln oder Steckverbindern muss derselbe Thermoelementtyp verwendet werden, um Fehler zu vermeiden. Bei Thermoelementsteckverbindern ist die Polarität auf dem Steckergehäuse angegeben, und sie haben eindeutige Stiftgrößen, um sicherzustellen, dass die Steckverbinder richtig kombiniert werden.
Wenn eine der Verbindungen vertauscht wird, führt dies zu einem Fehler bei der Messung.
Anschluss von Thermoelementen an andere Geräte
Beim Anschluss von Thermoelementen an andere Geräte muss darauf geachtet werden, dass die richtige Polarität beibehalten wird. Bei Thermoelementen, die gemäß den ANSI/ASTM-Farbcodes hergestellt wurden, ist der Minuspol immer der rote Draht. Dies entspricht nicht dem üblichen elektrischen Standard, bei dem der Pluspol rot ist. Wenn ein Verlängerungskabel benötigt wird, muss außerdem ein Thermoelementkabel verwendet werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
Die Verwechslung der Polarität und die Verwendung von Nicht-Thermoelementkabeln als Verlängerungskabel sind zwei der häufigsten Fehlerquellen bei der Installation von Thermoelementen.
Wie man ein Thermoelement an zwei Geräte anschließt
Wenn mehr als eine Messung erforderlich ist, sollten zwei oder mehrere Thermoelemente verwendet werden. Bei Doppelthermoelementen sind separate Messkreise im Sensor enthalten, sodass jedes Thermoelementsignal unabhängig vom anderen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Messsignale nicht gegenseitig beeinträchtigen.
Signalübertragung
Thermoelementsignale sind Niederspannungssignale, die leicht durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden können. Hochspannungsgeräte und elektromagnetische Strahler wie Motoren und Radios können in das Thermoelementsignal eindringen und es überlagern. In Fällen, in denen lange Kabelwege erforderlich sind oder elektromagnetische Störungen zu erwarten sind, können abgeschirmte Kabel verwendet werden, um das Thermoelementsignal vor diesen Quellen zu schützen.
Eine bessere Option für viele ist die Verwendung von Temperatur-Transmittern oder Signalaufbereitern. Diese Geräte können in der Nähe des Sensors angebracht werden und wandeln nicht nur das Niederspannungssignal in ein 4-20-Milliampere- oder anderes robusteres Signal um, sondern stellen auch die Referenzverbindung bereit.
Die Frage, wie lang ein Thermoelementkabel sein kann, hängt eher von der Leistungsfähigkeit des Messgeräts ab.
Diagnose von Temperaturmessfehlern mit Thermoelementen
Bei der Untersuchung von Messfehlern gibt es einige Ansatzpunkte:
- Thermoelemente haben positive und negative Drähte. Achten Sie daher beim Anschließen darauf, dass die Polarität der Anschlüsse korrekt ist. Dies gilt auch, wenn Sie Verlängerungskabel zum Stromkreis hinzufügen. Beachten Sie, dass bei Verwendung von ANSI/STM-farbcodierten Thermoelementen der rote Draht negativ ist (bei IEC-farbcodierten Thermoelementen ist es der weiße Draht).
- Wenn ein Verlängerungskabel verwendet wird, um ein Thermoelement an sein Messgerät anzuschließen, muss derselbe Thermoelementdrahttyp verwendet werden, da sonst Fehler auftreten.
- Thermoelemente benötigen am Messgerätende des Stromkreises einen sogenannten Kaltstellenausgleich. Die meisten Thermoelementmessgeräte verfügen darüber, aber wenn Sie ein Millivoltmeter verwenden, muss dies berücksichtigt werden.
- Elektrische Störungen können zu Messfehlern führen, insbesondere bei der Verwendung von geerdeten Thermoelementen.
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