DE969571C

DE969571C - Verfahren zur Herstellung eines Messwiderstandes fuer Widerstandsthermometer mit einer auf einem duennwandigen Traeger elektrisch isoliert aufgebrachten Messwicklung

Info

Publication number: DE969571C
Application number: DE1949P0002318
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Alfred Naumann; Curt Sieber
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-03-23
Filing date: 1949-03-23
Publication date: 1958-06-19

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. JUNI 1958

p 2318IX/ 421 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Temperaturfühlers, mit einer auf einem dünnwandigen Träger isoliert aufgebrachten Widerstandswicklung. Derartige stabförmige Widerstandsthermometer werden beispielsweise bei der Temperaturmessung in Behältern und Rohrleitungen verwendet. Das Widerstandsthermometer wird hierzu in eine Tauchhülse eingesetzt, so daß es vor der direkten Einwirkung des zu messenden Gutes geschützt ist. Es ist nun bekannt, daß selbst dünne Luftschichten zwischen dem Thermometerkörper und der Tauchhülse den Wärmeübergang zur Widerstandswicklung verzögern und daß derartige Luftzwischenräume nach Möglichkeit vermieden werden müssen. Man hat beispielsweise den Raum zwischen der Widerstandswicklung und der

Tauchhülse mit einer Isolier-Vergußmasse ausgegossen. Bei einem derartigen Thermometer kann der Thermometerkörper jedoch aus der Tauchhülse nicht mehr entfernt werden, so daß bei Defekten des Thermometers der Betrieb unterbrochen und die ganze Tauchhülse ausgebaut werden muß. Außerdem bildet die Vergußmasse eine verhältnismäßig dicke- Schicht, die ebenfalls den Wärmeübergang verzögert.

Es ist außerdem bekannt, auf die Widerstandswicklung ein ölseideband aufzuwickeln und diese Wicklung mit einem härtbaren Schellacküberzug zu versehen.

Das Verfahren zur Herstellung eines Temperaturfühlers mit einer auf einem dünnwandigen Träger angeordneten Widerstandswicklung, die ein

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härtbarer Überzug bedeckt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Überzuges durch einen Preßvorgang so geformt und kalibriert ist, daß sich der Fühler unter Vermeidung von Luftzwischenschichten eng an die Innenseite der Tauchhülse anschmiegt.

Der härtbare Überzug auf der Widerstandswicklung kann verhältnismäßig dünn ausgeführt sein, und durch den Preßvorgang wird der in die* Tauchhülse einzuführende Fühler auf das genaue Maß des Innendurchmessers der Tauchhülse gebracht, so daß er ohne Luftzwischenschichten an der Tauchhülse anliegt. Der obenerwähnte bekannte Fühler mit ölseidebewicklung und Schellackierung kann mit derart engen Toleranzen nicht hergestellt werden, und erst durch den Preßvorgang gemäß der Erfindung kann ein Widerstandsthermometer mit kleinstem Wärmeübergang zwischen Tauchhülse und Thermometerkörper erhalten werden.

Für den Widerstandsträger wird zur Vermeidung von mechanischen Spannungen infolge von Wärmedehnung des im allgemeinen dünndrähtigen Meßwiderstandes ein Werkstoff mit der gleichen Ausdehnungszahl wie der des Meßwiderstandes gewählt.

Außer zur Temperaturmessung kann der erfindungsgemäße Fühler auch zur Regelung technischer Vorgänge dienen.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 der Aufbau des Fühlers gezeigt.

In der Fig. 2 ist der Fühler mit der zugehörigen Tauchhülse dargestellt. Von dem den Fühler tragenden Stützrohr 7, der auch die Anschlußklemmen trägt, ist nur das mit dem Meßwiderstand verbundene Ende dargestellt worden. Der Meß widerstand 4 besteht aus lackiertem Draht aus einem Metall mit großem Temperaturbeiwert des Widerstandes, wie er allgemein für elektrische Widerstandsthermometer benutzt wird, z. B. aus Elektrolytkupfer, das sich durch seine für Meßzwecke vorteilhafte Gleichmäßigkeit auszeichnet. Der Wicklungsträger 1 besteht aus einem dünnwandigen Metallrohr, das an seinem offenen Ende einen Flansch 2 aufweist. Auf dieses Metallrohr 1 ist eine dünne Isolierschicht 3,

z. B. eine Oxydhaut oder eine kunstharzgetränkte Papierschicht, aufgebracht. Als Werkstoff für den Träger 1 wird ein solcher gewählt, der den gleichen Ausdehnungsbeiwert wie das Material des Meßwiderstandes aufweist. Auf diese Weise werden mechanische Beanspruchungen der Meßwicklungen infolge von Wärmeausdehnungsunterschieden vermieden. Die Wicklung ist zweilagig oder bifilar aufgebracht. Hierdurch liegen Anfang und Ende nebeneinander auf der gleichen, den Anschlüssen zugewendeten Seite. Der Wicklungsträger ι ist nach der Zuleitungsseite hin etwas langer als die auf ihn aufgebrachten Wicklungen. Die Zuleitungen 5 sind durch Löcher 6 des Wicklungsträgers hindurchgeführt. Der Wicklungsträger wird an den freien Enden nach Fertigstellung des Meßwiderstandes mechanisch mit dem metallenen Stützrohr 7, das am anderen Ende die Anschlußklemmen aufweist, verbunden. Nach Herstellung dieser mechanischen Verbindung wird über die Wicklung zum mechanischen Schutz und zur elektrischen Isolierung gegen die Tauchhülse eine Bandage 8 aus Glaswollgewebeband angebracht, das mit Kunstharz oder einer ähnlichen Masse satt getränkt ist, und zu einem Körper mit glatter Oberfläche geformt. Dieser Körper ist vorzugsweise zylindrisch und weist denselben Durchmesser wie der an dem Wicklungsträger 1 angebrachte Flansch 2 auf. Die Bandage reicht bis auf das Stützrohr 7, so daß die Verbindungsstelle zwischen Stützrohr und Wicklungsträger noch überdeckt ist. Das so erhaltene Gebilde wird in einer Form bei erhöhter Temperatur ausgehärtet, wobei der Meßwiderstand gleichzeitig einer Alterung unterliegt.

Das neue Thermometer zeichnet sich durch eine große Anzeigegeschwindigkeit aus.

In Fig. 2 ist der in Fig. 1 dargestellte Widerstandskörper in die zugehörige Tauchhülse 10 eingeführt. Diese Tauchhülse 10 weist an ihrem Boden, wie für Widerstandsthermometer an sich bekannt, einen zentral angeordneten, aus demselben Werkstoff bestehenden Bolzen 11 auf, der in den hohlen Träger 1 für den Meßwiderstand eingreift. Dieser Bolzen ist hohl angedeutet, so daß bei Vermeidung von Massenanhäufung ein zusätzlicher Wärmekontakt zur Innenseite des Fühlers hergestellt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Temperaturfühlers mit einer Widerstandswicklung, die auf einen dünnwandigen Träger isoliert aufgebracht und mit einem härtbaren Überzug bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Überzuges durch einen Preßvorgang so geformt und kalibriert wird, daß sich der Fühler unter Vermeidung von Luftzwischenschichten eng an die Innenseite der Tauchhülse anschmiegt.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Wicklungsträgers denselben Wärmeausdehnungsbeiwert aufweist wie der des Meßwiderstandes.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 657443;
USA.-Patentschriften Nr. 2415 187, 2372840; schweizerische Patentschrift Nr. 257 218;
Archiv für Technisches Messen (ATM) J 223-1, Juli 1941.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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