DE2364701A1 - Kontaktlose temperaturmessung in evakuierten behaeltern an schnellaufenden zentrifugenrotoren - Google Patents

Description

• Kontaktlose Temperaturmessung in evakuierten Behältern an schnellaufenden Zentrifugenrotoren Die Erfindung betrifft eine kontaktiose Eemperaturmessung in evakuierten Behältern an schnellaufenden Zentrifugenrotoren.
• Bekannt sind Temperaturmeßeinrichtungen an schnellaufenden Zentrifugenrotoren, bei denen ein thermistor direkt im Rotor angeordnet ist und eine Mei3wertübertragung entweder über eine in einem Quecksilberoad eintauchende Rotornadel oder über die Widerstandsänderung des mitrotierenden Sekundärkreises eines Transformators erfolgt.
• Ferner ist bekannt, daß an der Unterseite solcher schnelllaufenden Zentrifugenrotoren thermolabile Magnetsysteme angeordnet werden, die in dem Stator einer der Rotortemperatur entsprechenden Spannung induziert und als Meßwert weitergeleitet werden.
• Ein Nachteil der bekannten direkten Temperaturmessung im Rotor ist in der speziellen Aufhängung der Rotoren zu sehen. Die Ableitung der Meßwerte über ein Quecksilberbad setzt voraus, daß es sich bei diesen Rotortypen um hängende Ausführungen handelt. Dieser Umstand macht sich besonders beim Beschicken dieser Rotoren als nachteilig bemerkbar. Diese Rotoren lriüssen beim Beschicken regelmäßig aus ihrer Verankerung geschraubt werden. Ferner wird bei einer Havarie des Rotors oder dessen Aufhängung mit Sicherheit das Quecksilberbad versprüht und bildet eine hochgradige, giftige Quecksilberdampfatmosphäre.
• Als nachteilig ist bei der Meßwertabteilung über die mitrotierende Sekundärseite auf die feststehende Primärseite eines Transformators der hohe fertigungstechnische, technologische und elektronische Aufwand zu sehen.
• Geringste VerschleilSerscheinungen an den Rotoraufnahmen und fertigun-stechnischen toleranzen machen ein regel maßiges Nacheichen des Meßsystems bei den einzelnen Rotorvarianten erforderlich.
• Die indirekte Temperaturmessung mittels Thermistor in der zentralen Bohrung eines schnellaufenden Rotors besitzt den Nachteil der thermodynamischen Störanfälligkeit. Die Meßgenauigkeit wird durch die gering strahlungsaufnehmende Fläche eines Thermistors, der galvanisch, also thermisch gut leitena, an ein anderes Temperaturpotential angekoppelt ist, begrenzt. Der Umstand macht umfangreicnes Tabellenmaterial bei der Auswertung der verschiedenen Rotoren erforderlich. Als weiterer Meßfehler geht die zentrale Messung im Rotorkern ein.
• Das interessierende Mebobjekt, die Zentrifugenbecher, liegt aber in unmittelbarer liähe der Peripherie des Rotors und, es kann zu eine erheblichen Temperaturgefälle innerhalb des Rotors kommen, das meßtechnisch nicht erfaßt werden kann.
• Der Kern thermolabiler Magnetsysteme bildet ein exakt geeichter Permanentmagnet. Ein erheblicher Nachteil von Permane-atmagneten ist der zeitliche Verlust an magnetischer Feldstärke, und somit wird ein regelmäßiges Nacheichen erforderlich. Magnetische Fremdfelder, die durch alle magnetischen Werkstoffe erzeugt werden können, beeinflussen die Meßgenauigkeit in einem unkontrollierbaren Maße.
• Zweck der Erfindung ist es, eine kontaktlose Temperaturmessung mit Hilfe eines temperaturempfindlichen Elementes zu schaffen, die unabhängig von den Störgrößen, wie Umgebungstemperatur, Übergangswiderständen, fertigungstechnischen Toleranzen, veränderten magnetischen Beldstärken und magnetischen Fremdfelder arbeitet.
• Dementsprechend Besteht die erfinaungsgemäße Aufgabe darin, an der peripheren Unterseite schnellaufender Rotoren einen großflächigen Strahlungsaufnehmer an den evakuierten Behältern so anzuordnen, daß die genannten Störgrößen die indirekte Temperaturmessung nicnt beeinflussen.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein großflächiger Strahiungsaufnehmer, in dem sich ein temperaturempfindliches Element befindet, unterhalb des Rotors fest im evakuierten Behalter anbeordnet ist.
• Durch den Strahlungsaufnenmer ist gewahrleistet, daß das temperaturempfindliche Element die Rotortemperatur schnell annimmt. Unterhalb des Strahlungsaufnehmers befinden sich die Äxialreflektoren, seitlich die Radialreflektoren. Mit deren Hilfe werden die Streu-, Rand-und Bodenstrahlung reflektiert und so das temperaturempfindliche Element abgeschirmt.
• Diese Lösung ist konstruktiv einfach und betriebssicner.
• Außerdem ist die Beschickung des Rotors von ooen in keiner Weise behindert.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Åusführu-ngsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Schnitt durch die Vorderansicht Fig. 2: einen Schnitt durch die Draufsicht.
• Die wärmestrahlenabsorbierenae Schicht 1 ist auf der qrundplatte 2 aufgebracht. In der gut wärmeleitenden Grundplatte 2 befindet sich ein temperaturempfindliches Element 12, das den Temperaturmeßwert der Grundplatte 2 mit der wärmestrahlenabsorbierenden Schicht 1 in elektrische Signale umformt und zur Meßwertauswertung weiterleitet. Radial zur Grundplatte 2 sind die Radialreflektoren 6; 7; 8; 9 angeordnet. Unterhalb der Grundplatte 2 sind die Axialreflektoren 3; 4; 5, ebenfalls bestehend aus einem Material geringer Strahlungskonstante, angebracht. Die Axialreflektoren D; 4; 5 und die Radialreflektoren 6; 7; 8; 9 werden durch die Halterung 11 arretiert. Der Rotor 10 ist mit geringem Abstand über der Grundplatte 2 angeordnet.

Claims (1)

1. Patentansprach

   Lontaktlose Temperaturmessung in evakuierten Behältern an schnellaufenden Zentrifugenrotoren, bei denen unterhalb des Rotors ein temperaturempfindliches Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmestrahlenatsorbjerende Schicht (1) auf einer Grundplatte (2), die die Temperatur des Rotors annimmt und auf der sich ein temperaturempfindliches Element (12) befindet, aufgebracnt ist und durch Axialreflektoren (c3; 4; 5) sowie Radialreflektoren (6; 7; 8; 9) gegen Streustrahlung abgeschirmt wird.