DE19714197C2

DE19714197C2 - Support solder block for thermocouple pairs

Info

Publication number: DE19714197C2
Application number: DE1997114197
Authority: DE
Inventors: Igor Patselya
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: DE19714197A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stützlötstellenblock für Thermoelementpaare mit ei nem geschlossenen wärmegedämmten Gefäß zur Aufnahme mehrerer erster Thermoelement-Lötstellen, wobei in dem mittleren Teil des wärmegedämmten Gefäßes eine massive wärmeleitende Platte mit den ersten Thermoelemente- Lötstellen vorgesehen ist und die entsprechenden zweiten Thermoelement- Lötstellen zur Bildung der mehreren Thermoelementpaare an ein Untersuchungs- Steuerungs- oder Regelungsobjekt angeschlossen sind.The invention relates to a support solder joint block for thermocouple pairs with egg a closed, insulated vessel to hold several first Thermocouple solder joints, being in the middle part of the thermally insulated A massive heat-conducting plate with the first thermocouples Solder joints is provided and the corresponding second thermocouple Soldering points to form the several thermocouple pairs on an examination Control or regulation object are connected.

Der Stützlötstellenblock kann vorzugsweise zum Messen der Temperatur schwankungen bei den Kryogen- bzw. Wärmevorgängen sowie zur Verwirkli chung des Verfahrens gemäß der Patentanmeldung DE 197 03 323 A1 eingesetzt werden.The support solder block can preferably be used to measure the temperature Fluctuations in the cryogenic or heating processes as well as the entanglement chung the method according to the patent application DE 197 03 323 A1 can be used.

In Haruyama T., Yoshizaki R.: A 0°C bath for the reference junctions of thermo couples by using a solid-state heat pump in: J. Phys. E: Sci. Instrum. 19 (1986), H. 9 Seiten 691 bis 692 ist eine Vorrichtung für einen Referenzpunkt eines Thermoelementpaares beschrieben, bei der der Referenzpunkt thermoelektrisch gesteuert wird. Die Vorrichtung ist freiliegend und damit anfällig für Umweltein flüsse. Mit Hilfe eines Lüfters und eines Peltier-Elements wird eine Wärmesenke beheizt bzw. gekühlt. Die Temperatur ist nicht konstant. Insbesondere ist die Reaktionszeit auf Temperaturänderungen relativ langsam.In Haruyama T., Yoshizaki R .: A 0 ° C bath for the reference junctions of thermo couples by using a solid-state heat pump in: J. Phys. E: Sci. Instrum. 19 ( 1986 ), H. 9 pages 691 to 692 describes a device for a reference point of a thermocouple pair, in which the reference point is controlled thermoelectrically. The device is exposed and therefore susceptible to environmental influences. A heat sink is heated or cooled using a fan and a Peltier element. The temperature is not constant. In particular, the reaction time to changes in temperature is relatively slow.

In der EP 0 459 054 A1 ist ein thermischer Konduktor zur Verwendung in Mess geräten offenbart, der zur Aufnahme hoher Temperaturen geeignet ist.EP 0 459 054 A1 describes a thermal conductor for use in measurement devices disclosed, which is suitable for recording high temperatures.

In der DE 25 55 441 A1 ist eine elektrisch beheizbare Montageplatte beschrie ben.DE 25 55 441 A1 describes an electrically heatable mounting plate ben.

Aus der DE-OS 22 21 407 ist ein Stützlötstellenblock für Thermoelementpaare zur Kompensation einer Differenztemperatur zwischen verschiedenen Umge bungsbedingungen bekannt. Die Kompensation erfolgt mit Hilfe einer elektroni schen Steuerung, die nachteilig einer ständigen Energiezufuhr bedarf. Für jedes Thermoelementpaar muss ein gesonderter elektronischer Kompensator bereitge stellt werden, da jedes individuelle Thermoelementpaar eigene Kennwerte hat. Dabei ist eine gleichmäßige flächenmäßige Beheizung bzw. Abkühlung sämtli cher Thermoelementpaare in dem Gehäuse nicht möglich.From DE-OS 22 21 407 is a support solder block for thermocouple pairs to compensate for a difference in temperature between different conversions exercise conditions known. The compensation takes place with the help of an electroni control, which disadvantageously requires a constant supply of energy. For each A separate electronic compensator must be provided for the thermocouple pair be set because each individual thermocouple pair has its own characteristic values. A uniform heating and cooling of all surfaces is required Not possible thermocouple pairs in the housing.

Aus dem Firmenprospekt W. H. Joens & Co. GmbH: Technische Information, Ausgabe C, Vergleichsstellen-Thermostat, Typ VST; V/73 ist ein Vergleichsstel len-Thermostat mit einer einzigen Referenz-Thermoelement-Lötstelle bekannt, die auf einer Aluminiumplatte angeordnet ist. Die Aluminiumplatte wird mit Hilfe ei nes Heiztransistors direkt beheizt. Durch die direkte Beheizung der Aluminium platte kann keine unmittelbare Regelung der Temperatur gleichermaßen für alle auf der Platte verteilt angeordneten Referenz-Thermoelement-Lötstellen gewähr leistet werden.From the company brochure W. H. Joens & Co. GmbH: Technical information, Edition C, cold junction thermostat, type VST; V / 73 is a comparative figure len thermostat known with a single reference thermocouple solder joint is arranged on an aluminum plate. The aluminum plate is ei Nes heating transistor directly heated. By directly heating the aluminum plate can not regulate the temperature equally for everyone Reference thermocouple solder joints arranged on the plate guarantee to be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Stützlötstellenblock zu schaffen.The object of the invention is to provide an improved support solder joint block.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das wärmegedämmte Gefäß des Stütz lötstellenblocks als wärmegedämmte Truhe oder Schrank ausgebildet und mit Hilfe eines wämegedämmten Deckels bzw. einer wärmegedämmten Tür zu öff nen ist und der Deckel oder die Tür mit einer Gummi- oder Plastikdichtung ab gedichtt ist, wobei die Dichtung zum Durchlassen von Zuleitungen für Thermo elementpaare ausgebildet ist. Die massive wärmeleitende Platte in dem mittleren Teil des wärmegedämmten Gefäßes mit den ersten Thermoelement-Lötstellen ist auf wärmegedämmten Stützen getragen und so angeordnet, dass ein gleichmä ßiger Luftspalt von allen Seiten der massiven Platte in Bezug auf die Innenwände des wärmegedämmten Gefäßes vorhanden ist und eine Luftkonvektion zwischen dem unteren und oberen Teil des Gefäßes sichergestellt wird. Am Boden des Gefäßes ist im Abstand von der Platte ein flaches Heizelement zur Erwärmung der Luft in dem wärmegedämmten Gefäß auf eine festgelegte Temperatur vor gesehen.The task is solved in that the thermally insulated vessel of the support solder joint blocks designed as a thermally insulated chest or cabinet and with Open with the help of a thermally insulated lid or a thermally insulated door and the cover or door with a rubber or plastic seal is sealed, the seal for the passage of leads for thermo element pairs is formed. The massive heat-conducting plate in the middle Is part of the thermally insulated vessel with the first thermocouple solder joints carried on insulated supports and arranged so that an even Air gap from all sides of the solid plate in relation to the inner walls of the insulated vessel is present and air convection between the lower and upper part of the vessel is ensured. At the bottom of the Vessel is a flat heating element at a distance from the plate for heating the air in the insulated vessel to a predetermined temperature seen.

Durch einen solchen Stützlötstellenblock wird der Einfluss der Temperatur schwankungen des umgebenden Mediums auf die Temperatur der Stützlötstellen bedeutend herabgesetzt. Durch die indirekte Beheizung der Platte durch eine er zwungene Luftkonvektion und die Anordnung des Heizelements im unteren Teil des Gefäßes am Boden im Abstand von der Plane wird eine gleichmäßige flä chenmäßige Beheizung oder Abkühlung der Platte und der auf der Platte verteilt angeordneten Thermoelement-Lötstellen sichergestellt.With such a support solder joint block, the influence of temperature fluctuations in the surrounding medium to the temperature of the support solder joints significantly reduced. Due to the indirect heating of the plate by a he forced air convection and the arrangement of the heating element in the lower part of the vessel on the floor at a distance from the tarpaulin will be even Regular heating or cooling of the plate and that distributed on the plate arranged thermocouple solder joints ensured.

Die Platte ist aus einem Material mit hohen wärmeleitenden Eigenschaften aus geführt ist, wie beispielsweise aus Aluminium bzw. Kupfer. Die Platte hat einen gleichen Luftspalt von allen Seiten in Bezug auf die Innenwände des wärme dämmenden Gefäßes und wird in dieser Lage mit wärmedämmenden Stützen gehalten, die in einem ortsfesten Zustand von Schrauben fixiert werden. Hier durch wird ein leichter Luftstrom von dem unteren Teil des wärmedämmenden Gefäßes in den oberen Teil und umgekehrt sichergestellt, wodurch eine Wärme übertragung durch Konvektion im Inneren des wärmedämmenden Gefäßes er folgt.The plate is made of a material with high heat-conducting properties is performed, such as aluminum or copper. The record has one same air gap from all sides in relation to the inner walls of the heat insulating vessel and is in this position with heat-insulating supports held, which are fixed in a fixed state by screws. here through is a slight airflow from the lower part of the heat insulating Vessel in the upper part and vice versa, creating a warmth transmission by convection inside the heat-insulating vessel follows.

Durch das flache Heizelement in dem Unterteil des wärmedämmenden Gefäßes, das nach einem beliebigen an sich bekannten Verfahren ausgeführt ist, wird ein effektiver Betrieb des Stützlötstellenblocks sowie eine rasche leicht steuerbare Lufterwärmung im Inneren des wärmedämmenden Gefäßes und folglich auch der massiven Platte auf eine notwendige vorgegebene Temperatur sichergestellt. Dadurch wird es möglich, einen stabilen Temperaturwert der Stützlötstellen der Thermoelementepaare zu regeln bzw. einzustellen.Due to the flat heating element in the lower part of the heat-insulating vessel, which is carried out by any method known per se is a effective operation of the support solder block as well as a quick easily controllable Air heating inside the heat-insulating vessel and consequently also the massive plate ensured to a necessary predetermined temperature. This makes it possible to achieve a stable temperature value for the support solder joints To regulate or adjust thermocouple pairs.

Zwecks Sicherstellung der gleichen Kennwerte aller Stützlötstellen sind in der massiven Platte gleichmäßig auf der Plattenfläche gleichartige Klemmen verteilt, die ein dielektrisches Gehäuse haben, in dem jeweils eine Zwei- und Mehrkupfer- Klemmbackenzange angeordnet ist.To ensure the same characteristic values of all support solder joints are in the massive plate evenly distributed on the plate surface similar clamps, which have a dielectric housing in which a two- and multi-copper Clamping pliers is arranged.

Die Klemmbackenzangen stellen einen zuverlässigen Anschluß der Thermoele mentpaare von einer Seite der Platte und einen Auslauf des elektrischen Signals von der gegenüberliegenden Seite sicher.The jaw pliers provide a reliable connection for the thermo oils Ment pairs from one side of the plate and an outlet of the electrical signal safe from the opposite side.

Die Temperatur der massiven Platte und demzufolge die Temperatur der Stütz lötstellen wird mit Hilfe eines Widerstandstermometers gemessen, das mit Hilfe einer Konsole und Schrauben an der Seite des Auslaufs der elektrischen Signale, d. h. der Messsignale befestigt ist. Hierdurch wird eine konstruktive sowie schal tungsmäßige Kommunikationsfähigkeit mit den anderen Teilen und Elementen des Stützlötstellenblocks gewährleistet. The temperature of the solid plate and consequently the temperature of the support solder joints is measured with the help of a resistance thermometer, which with the help a console and screws on the side of the outlet of the electrical signals, d. H. the measurement signals are fixed. This makes a constructive and stale communication skills with the other parts and elements of the support solder joint block guaranteed.

Für eine reale technische Lösung hat der Stützlötstellenblock eine Verriegelungs einrichtung mit Sperrkonsolen, Griffen für die Übertragung und Handhabung des Stützlötstellenblocks, ein markiertes Feld für einen dauerhaften Anschluss mit Anschlusseinrichtungen sowie automatische Aus- und Einschalter, und elektri sche Anschlusskabelbäume zum Verbinden der gesamten elektrischen Armatur zu einem einheitlichen Arbeitsstromkreis.For a real technical solution, the support solder block has a lock furnishings with locking brackets, handles for transferring and handling the Support solder block, a marked field for permanent connection with Connection devices as well as automatic switch on and off, and electri Connection cables for connecting the entire electrical fitting to a uniform working circuit.

Die Erfindung wir anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, auf de nen eine Konstruktion des Stützlötstellenblocks dargestellt ist. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings, de NEN a construction of the support solder block is shown. Show it:

Fig. 1 ein Ausschnitt aus der Gesamtansicht des Stützlötstellenblocks in natürlicher Größe; FIG. 1 is a section of the general view of the Stützlötstellenblocks in natural size;

Fig. 2 eine eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1 in natürlicher Größe; FIG. 2 is a cross-sectional view along line AA of FIG. 1 in natural size;

Fig. 3 eine Ansicht B von oben auf den Stützlötstellenblock in natürlicher Größe; 3 is a view from above of the B Stützlötstellenblock in natural size.

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E der Fig. 3 in natür licher Größe; Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line EE of Figure 3 in natural size.

Fig. 5 eine Ansicht F gemäß Fig. 4 in natürlicher Größe; Fig. 5 is a view according to F in Figure 4 natural size.

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D gemäß Fig. 3 in natürlicher Größe; FIG. 6 is a cross-sectional view along line DD according to FIG. 3 in natural size;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C gemäß Fig. 3 in vergrößertem Maßstab; FIG. 7 shows a cross-sectional view along the line CC according to FIG. 3 on an enlarged scale; FIG.

Fig. 8 eine Querschnittsansicht G-G gemäß Fig. 6 in natürlicher Größe. Fig. 8 is a cross-sectional view GG of FIG. 6 in natural size.

Ein Stützlötstellenblock enthält Thermoelementpaare 1, die mit ersten Stützlöt stellen an das Untersuchungs-, Steuerungs- bzw. Regelungsobjekt angeschlos sen sind und deren zweiten Stützlötstellen sich in dem wärmedämmenden Gefäß 2 befinden, das in Form einer Wärmedämmtruhe 3 mit einem wärmedämmenden Deckel 4 ausgeführt ist, deren Öffnung mit Hilfe einer Dichtung 5 vorzugsweise aus Gummi abgedichtet wird. Das wärmedämmende Gefäß 2 weist in seinem mittleren Teil eine massive Platte 6 aus Aluminium auf, die in der mittleren Lage durch wärmedämmende Stützen 7 getragen und in einem ortsfesten Zustand mit Hilfe eines Öffnungsfeldes 8 und von Schrauben 9 fixiert wird. Das wärmedäm mende Gefäß 2 hat in dem unteren Teil des Innenraums ein flaches Heizelement 10. In der massiven Platte 6 sind diskret-stetig, d. h. gleichmäßig verteilt, gleichartige Klemmen 11 vorgesehen, die in ein dielektrisches Gehäuse 12 aus einem Kunststoff eingeführt sind. Die Temperatur der massiven Platte 6 und dementsprechend die der Stützlötstellen wird mit Hilfe eines Widerstandstermo meters 14 gemessen. Darüberhinaus hat der Stützlötstellenblock eine Verriege lungseinrichtung 15, Sperrriegel 16, 17, Griffe 18 zum Tragen und Handhaben des Stützlötstellenblocks, ein makiertes Feld für einen dauerhaften Anschluss 19 mit Anschlusseinrichtungen 20, automatische Ein- und Ausschalter 21, elektri sche Anschlusskabelbäume 22, eine Konsole für ein Widerstandsthermometer 23, Befestigungsschrauben 24, 25, 26 und 27 und Scheiben 28, 29 und 30.A support solder joint block contains thermocouple pairs 1 , the first support soldering points are connected to the examination, control or regulation object and the second support solder joints are located in the heat-insulating vessel 2 , which is designed in the form of a heat-insulating chest 3 with a heat-insulating lid 4 , the opening of which is preferably sealed with a rubber seal 5 . The heat-insulating vessel 2 has in its central part a solid plate 6 made of aluminum, which is supported in the middle position by heat-insulating supports 7 and fixed in a stationary state with the aid of an opening field 8 and screws 9 . The heat-insulating vessel 2 has a flat heating element 10 in the lower part of the interior. In the solid plate 6 , discrete-steady, ie evenly distributed, similar terminals 11 are provided, which are inserted into a dielectric housing 12 made of a plastic. The temperature of the solid plate 6 and, accordingly, that of the support solder joints is measured using a resistance thermometer 14 . In addition, the support solder joint block has a locking device 15 , locking bolts 16 , 17 , handles 18 for carrying and handling the support solder joint block, a marked field for a permanent connection 19 with connection devices 20 , automatic on and off switches 21 , electrical connection wiring harnesses 22 , a console for a resistance thermometer 23 , fastening screws 24 , 25 , 26 and 27 and washers 28 , 29 and 30 .

Mit dem Stützlötstellenblock ist es möglich, die Messgenauigkeit bei einer gerin gen Temperaturdifferenz bei den Temperaturschwankungen in den Kryogen- und Wärmevorgängen zu erhöhen, wobei ein zuverlässiger Anschluss, eine kompakte Einrichtung sowie eine bequeme Bedienung bei verschiedenen technischen Vor gängen und Umgebungsbedingungen sichergestellt werden kann.With the support solder joint block it is possible to measure the accuracy of a temperature difference in the temperature fluctuations in the cryogenic and Increase heat processes, being a reliable connection, a compact Setup as well as convenient operation with various technical pre gears and environmental conditions can be ensured.

Claims

1. Support solder block for thermocouple pairs ( 1 ) with a closed thermally insulated vessel ( 2 ) for receiving several first thermocouple elements solder joints, with a solid heat-conducting plate ( 6 ) with the first thermocouple elements in the middle part of the thermally insulated vessel ( 2 ) Soldering points are provided and the corresponding second thermocouple soldering points for forming the plurality of thermocouple pairs are connected to an examination, control or regulation object, characterized in that the thermally insulated vessel ( 2 ) is designed as a thermally insulated chest ( 3 ) or cabinet and with the help a thermally insulated lid ( 4 ) or a thermally insulated door is to be opened and the lid ( 4 ) or the door is sealed with a rubber or plastic seal, the seal being designed for the passage of leads for thermocouple pairs, and the solid plate ( 6 ) carried on insulated supports ( 7 ) and is arranged so that there is an even air gap from all sides of the solid plate ( 6 ) with respect to the inner walls of the thermally insulated vessel ( 2 ) and air convection is ensured between the lower and upper part of the vessel ( 2 ), and a flat one Heating element ( 10 ) is provided on the bottom of the vessel ( 2 ) at a distance from the tarpaulin ( 6 ) for heating the air in the thermally insulated vessel ( 2 ) to a predetermined temperature.

2. support solder joint block according to claim 1, characterized in that terminals for connecting the thermocouple pairs on the plate ( 6 ) are arranged on, the terminals having a dielectric housing ( 12 ) and a copper jaw pliers ( 13 ).

3. support solder joint block according to one of claims 1 or 2, characterized in that a locking device ( 15 ) with locking bolts ( 16 , 17 ), handles ( 18 ) for transferring and handling the support solder joint block, connections ( 19 ) with connection devices ( 20 ) , automatic switch on and off ( 21 ) and electrical connection harnesses ( 22 ) are provided.