DE7626465U1

DE7626465U1 - Vorrichtung zum messen hoher temperaturen

Info

Publication number: DE7626465U1
Application number: DE19767626465
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-08-20
Filing date: 1976-08-20
Publication date: 1978-02-09

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München - VPA 76 G 4515 BRD

Vorrichtung zum Messen hoher Temperaturen

j. Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen hoher

.?: Temperaturen (größer als 16OO ⁰C). Die Messung von Temperaturen

y bis ca. I600 ⁰C erfolgt nahezu problemlos mit Hilfe von Thermo-

elementen. Über diesen Temperaturbereich hinaus können Thermo-5 elemente noch bis ca. 2200 ⁰C in Form schutzgasbespülter Mantelthermoelemente eingesetzt werden. Temperaturen über 2200 ⁰C lassen

|· sich dagegen nur mit pyrometrischen Geräten bestimmen.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung ; 10 zum Messen sehr hoher Temperaturen (größer als I6OO ⁰C) zu schaffen, die den Einsatz problemlos und genau arbeitender Meßeinrich- ;.■ tungen ermöglichen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Neuerung vorgeschlagen, daß als Wärmefühler ein auf der der Wärmequelle zugewendeten Seite geschlossenes Oxidkeramikrohr dient, in das ein energieleitendes Organ hineinragt. Auf diese Weise erhält man . einen Temperaturwandler, da allein das verschlossene Ende des Oxidkeramikrohres mit der eigentlichen Meßtemperatur in Berührung gebracht werden muß, während durch die neue Konstruktion dafür Sorge getragen werden kann, daß das im Innern des Oxidkeramikrohres angeordnete energieleitende Organ nur einer wesentlich geringeren Temperatur ausgesetzt wird. Wird nämlich das geschlossene Ende des Oxidkeramikrohre3 durch das zu messende Medium erhitzt, beginnt es gemäß dem Stefan-Boltzmann¹sehen Gesetz zu strahlen. Die nach innen gerichtete Strahlung der Stirnfläche (Boden) des Oxidkeramikrohres wird von dem energieleitenden Organ aufgenommen und kann zu einem entfernten Detektor geleitet werden.

Gre 22 Un / 20.8.1976

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"·" " "■ VPA 76 G 4515 BRD

Um das energieleitende Organ vor Schäden durch Zufluß zu hoher Temperaturen zu bewahren, kann man in Ausgestaltung der Neuerung zwischen dem Oxidkeramikrohr und dem energieleitenden Organ ein Metallrohr anordnen,·wobei die speziellen Probleme jedes einzelnen Falles durch die Auswahl der Metallart und durch die Bemessung des eingesetzten Metallrohres gelöst v/erden können. Das zwischengefügte Metallrohr läßt sich außerdem auch sehr leicht zusätzlich kühlen. Ferner kann man das Metallrohr das energieleitende Organ auch soweit überragen lassen, daß es die Funktion einer Blende für die auf das wärmeleitende Organ fallende Strahlung übernimmt. Damit kann erreicht werden, daß nur die Strahlung des Bodens des Oxidkeramikrohres zu dem energieleitenden Organ gelangt und der gegebenenfalls weniger intensiv und mit größerer Wellenlänge strahlende Teil des Oxidkeramikrohres ausgeblendet wird. Hierdurch wird die Meßgenauigkeit des Verfahrens erhöht, da durch die Blende dafür gesorgt wird, daß die gesamte einfallende, erfaßte Strahlung von Zonen praktisch gleicher Temperatur kommt. Um das Meßsignal zu vergrößern, können auch mehrere energieleitende Organe nebeneinander in das Oxidkeramikrohr eingebettet werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform erhält man, wenn das energieleitende Organ als ein Lichtwellenleiter ausgebildet ist, weil damit die aufgenommene Strahlung nualitativ und quantitativ nahezu unbeeinflußt bzw. nur in einem überschaubaren Maße beeinflußt zu einem entfernten Detektor geleitet werden kann. Als energieleitendes Organ kann darüber hinaus natürlich auch ein Thermoelement eingesetzt werden.

Die Neuerung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Temperaturme ßvorrichtung mit einem Lichtwellenleiter als energieleitendes Organ.

Die Vorrichtung besteht aus einem einseitig geschlossenen Oxidkeramikrohr 10, das ohne Anwendung von Schutzgas sehr hohen Temperaturen ausgesetzt v/erden kann, und zwar bis in die Nähe seines Schmelzpunktes, da es mechanisch so gut wie nicht beansprucht wird.

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VPA 76 G 4515 BRD

P - j -

Es sind Oxidkeramiken mit folgenden Schmelzpunkten erhältlich:

Al₂ O₃	0
MgO-Al₂	0
Be	°2
Mg	°2
Zr
Th

ca.	2000	⁰C
Ii	2100	⁰C
Il	2500	⁰C
Il	2700	⁰C
Il	2750	⁰C
Il	3050	⁰C

Als energieleitendes Organ 11 dient ein Lichtwellenleiter, der an.

seinem vorderen Ende von seiner Schutzhülle 13 befreit worden ist. Die Stirnfläche 12 des Lichtwellenleiters ist eben und rechtwinkelig zur Faserlängsrichtung. Zwischen dem Oxidkeramikrohr und dem Lichtwellenleiter ist ein Metallrohr 14 so angeordnet, daß es den Lichtwellenleiter in Richtung auf den Boden 10a des Oxidkeramikrohres überragt. Mit 16 ist eine Isolierscheibe als Wärmeschutz und mit 17 die metallische Befestigung bezeichnet, die zugleich mit dem Metallrohr 14 leitend verbunden ist und erfora * derlichenfalls mit einer Kühlvorrichtung beaufschlagt werden kann.

1 Figur

5 Ansprüche

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Claims

; J ""''"' ■'■■ ! '·■' VPA 76 G 4515 BRD - /+ - Schutzansprüohe

1. Vorrichtung zum Messen hoher Temperaturen (größer¹als 1600 ⁰C), dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmefühler ein auf der der Wärmequelle zugewendeten Seite geschlossenes Oxidkeramikrohr (10) dient, in das ein energieleitendes Organ (11) hineinragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Oxidkeramikrohr (10) und dem energieleitenden Organ (11) ein Metallrohr (14) angeordnet ist.

' 10 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ■ Metallrohr (14) das energieleitende Organ (11) in Richtung auf j den Boden (10a) des Oxidkeramikrohres (10) überragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das energieleitende Organ (11) als ein Lichtwellenleiter ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das energieleitende Organ (11) als ein Thermoelement ausgebildet ist.

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