Holdings: Thermoelement-Praxis

Thermoelement-Praxis: neue theoretische Grundlagen und deren Umsetzung

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Bibliographic Details
Main Author:	Körtvélyessy, László 1932- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Essen Vulkan-Verl. 1998
Edition:	3. Aufl.
Subjects:	Elektronisches Thermometer Messtechnik Regelungstechnik Online-Ressource Thermoelement Temperaturmessung
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XVI, 503 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3802721810

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adam_text	DIPL.-PHYS. DR.-ING. LAESZIOE KORTVELYESSY THERMOELEMENT PRAXIS NEUE THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND DEREN UMSETZUNG 3. AUFLAGE VULKAN-VERLAG ESSEN INHALTSVERZEICHNIS XI INHALTSVERZEICHNIS 0. ALLGEMEINES 1 0.1 GESCHICHTLICHES 3 0.1.1 DIE PLATINRHODIUM-THERMOELEMENTE 5 0.1.2 DIE WOLFRAMRHENIUM-THERMOELEMENTE 7 0.1.3 DIE ELEKTRONISCHE TEMPERATURMESSUNG 10 0.1.4 DIE ROLLE DER INTERNATIONALEN NORM UND DER TEMPERATURVERTEILUNGS- MESSUNG 12 0.1.5 HEUTIGER ZUSTAND: SEHR GUTE INSTRUMENTE, ABER OFT FALSCHER EINSATZ 13 0.2 DIE THERMOSPANNUNG 16 0.2.1 ERFAHRUNGEN MIT DER THERMOSPANNUNG 16 0.2.2 ELEKTRONEN-MODELL DER THERMOSPANNUNG , 20 0.2.2.1 WAS IST EIN METALL? 20 0.2.2.2 WAS IST DIE TEMPERATUR? 22 0.2.2.3 DER THERMOELEKTRISCHE EFFEKT 24 0.2.3 DAS THERMOELEMENT 28 0.2.3.1 WARUM ENTSTEHT IN EINEM STROMKREIS MIT DER GLEICHEN TEMPERATUR KEINE THERMOSPANNUNG? 30 0.2.3.2 WARUM ENTSTEHT IN EINEM STROMKREIS KEINE THERMOSPANNUNG, IN DEM DAS MATERIAL UEBERALL GLEICH IST? 33 0.2.3.3 WARUM IST DAS THERMOELEMENT UNBEGRENZT MINIATURISIERBAR? .. 36 0.2.3.4 V- UM IST DIE THERMOSPANNUNG SO KLEIN? 36 0.2.3.5 WARUM AENDERT SICH DIE THERMOSPANNUNG BEI DIFFUSION? 37 0.2.3.6 WARUM DRIFTEN DIE THERMOELEMENTE FAST IMMER ABWAERTS? 37 0.2.3.7 WARUM VERBRAUCHEN SICH DIE THERMODRAEHTE NICHT? 37 0.2.3.8 WARUM SIND PLATIN, NICKEL UND GOLD THERMOELEKTRISCH NEGATIV? 38 0.2.3.9 WARUM HABEN KUPFER, GOLD UND SILBER MITEINANDER EINE KLEINE THERMOSPANNUNG? 38 0.2.3.10 WARUM IST DIE MESSUNG VON SEHR TIEFEN TEMPERATUREN PROBLEMATISCH? 39 0.2.3.11 WARUM ZEIGT OFT EIN ALTES THERMOELEMENT TIEFER IM OFEN MEHR AN? 39 0.2.3.12 WARUM IST DIE HERSTELLUNGSART DER MESSSTELLE FAST OHNE BEDEUTUNG?...... 42 0.2.3.13 WARUM WIRD DIE THERMOSPANNUNG KLEINER, WENN DIE VERGLEICHSSTELLE ERWAERMT WIRD? 42 0.2.3.14 WARUM SIND MESSSTELLE UND VERGLEICHSSTELLE AUSTAUSCHBAR? 44 0.2.3.15 WARUM ENTSTEHT MANCHMAL KEINE THERMOSPANNUNG BEI UNGLEICHMAESSIGER TEMPERATUR UND VERSCHIEDENEM MATERIAL?.... 44 0.2.3.16 WARUM SIND DIE NEUERDINGS HERGESTELLTEN THERMOELEMENTE GENAUER? ;... 44 0.2.3.17 WARUM SIND DIE DIGITALINSTRUMENTE GENAUER? 45 XII INHALTSVERZEICHNIS 0.3 WO LIEGT DER FEHLER? 47 0.3.1 EINE ODER MEHRERE ZIFFERN DES DIGITALINSTRUMENTES FEHLEN 48 0.3.2 EIN DIGITALINSTRUMENT BLINKT 49 0.3.3 EIN ELEKTRONISCHES INSTRUMENT ZEIGT EINE UNWAHRSCHEINLICH HOHE TEMPERATUR AN 49 0.3.4 DREHSPULINSTRUMENT OHNE VERSTAERKER ZEIGT INSTABILE 0 C AN 50 0.3.5 DIE ANZEIGE EINES DIGITALINSTRUMENTES SPRINGT MEHR ALS 1 DIGIT HIN UND HER ERSCHEINUNG 50 0.3.6 UNSICHERE TEMPERATURKURVE 52 1 . DIE MESSSTELLE 5 3 1.1 MESSSTELLEN MIT WENIG WAERMELEITFEHLERN (STATIK) 57 1.1.1 KONVENTIONELLE MESSSTELLENLEICHMAESSIGEN TEMPERATURFELDERN (ZUM BEISPIEL IN MODERNEN OEFEN) 58 1.1.2 MESSSTELLEN IN UNGLEICHMAESSIGEN EINHOMOGENEN) TEMPERATURFELDERN 68 1.1.3 KONVENTIONELLE MESSSTELLEN IM INHOMOGENEN TEMPERATURFELD 75 1.1.4 DOPPELMESSUNG MIT ZWEI KONVENTIONELLEN MESSSTELLEN 75 1.1.5 VIRTUELLE MESSSTELLE DER KONVENTIONEILEN MESSSTELLEN 78 1.1.6 MESSSTELLEN FUER DIE MESSUNG IN UNGLEICHMAESSIGEN TEMPERATURFELDERN 83 1.2 SCHNELLE MESSSTELLEN (DYNAMIK) 88 1.2.1 MESSSTELLE EINGELEGT, DIE ZEITKONSTANTE 88 1.2.2 ANFANGSGESCHWINDIGKEIT (ANFANGSZEITKONSTANTE) 92 1.2.3 MIT DUENNEREN MESSSTELLEN KANN MAN SCHNELLER MESSEN 94 1.2.4 EINFLUSS DER UMGEBUNG 97 1.2.5 WIE MACHT MAN FERTIGE THERMOELEMENTE SCHNELLER? 99 1.3 MESSSTELLEN FUER DIE OBERFLAECHENTEMPERATURMESSUNG 106 1.3.1 FALSCHE OBERFLAECHENTEMPERATURMESSUNG MIT KUPFERPLAETTCHEN 106 1.3.2 DIE RICHTIGE OBERFLAECHENTEMPERATURMESSUNG AN EINER STAHL- ODER KERAMIKWAND 109 1.3.3 FALSCHE OBERFLAECHENTEMPERATURMESSUNG MIT MANTELTHERMOELEMENTEN 114 1.4 DIE MESSSTELLE BEWEGT SICH 119 1.4.1 ZURUECKZIEHEN ODER HINEINSCHIEBEN? 119 1.4.2 STAENDIGE ODER PERIODISCHE BEWEGUNG? 119 1.4.3 QUASISTATISCHE TEMPERATURPROFILGERAETE 120 1.4.4 AUTOMATISCHE PROFILMESSUNG MIT KORREKTUR 121 1.5 WO LIEGT DER FEHLER? 124 1.5.1 DICKERES THERMOELEMENT ZEIGT SCHEINBAR NIEDRIGERE TEMPERATUR- SCHWANKUNG AN 124 1.5.2 OBERFLAECHENMESSUNG IST DRUCKEMPFINDLICH 125 1.5.3 GELOETETE MESSSTELLE MACHT UNVERSTAENDLICHE SPRUNGKURVEN 126 1.5.4 TEMPERATURMESSUNG DER BEWEGTEN OBERFLAECHE 127 1.5.5 ANGEDRUECKTE MESSSTELLE ZEIGT ZU WENIG AN 127 1.5.6 NEUES THERMOELEMENT ZEIGT UM ETWA 20 K MEHR AN 128 1.5.7 VERDRILLTE MESSSTELLE ZEIGT FALSCH AN ERSCHEINUNG 128 1.5.8 MESSSTELLE BERUEHRT FREMDES METALL 129 1.5.9 EINIGE CHARGEN-THERMOELEMENTE ZEIGEN UNSICHER AN 129 1.5.10 ANDERSHERUM EINGESTECKTER NETZSTECKER BRINGT KLEINERE STOERUNGEN 131 1.5.11 DIE ERDUNG DES MESSINSTRUMENTEN-GEHAEUSES BRINGT SEHR GROSSE STOERUNGEN 132 INHALTSVERZEICHNIS XIII 1.5.12 EINE STECKDOSE IST STOERUNGSFREI, DIE ANDERE NICHT ERSCHEINUNG 135 1.5.13 KLEINE WECHSELSPANNUNG AN DER MESSSTELLE, TROTZDEM GROSSE STOERUNG ... 137 2. THERMODRAEHTE 139 2.1 THERMODRAEHTE, THERMOPAAR, THERMOSCHENKEL 139 2.1.1 BEISPIELE 140 2.1.2 DIE THERMODRAEHTE UND DAS THERMOPAAR 141 2.1.3 DIE THERMODRAEHTE UND DIE THERMOELEMENTSCHENKEL 142 2.2 ZUVERLAESSIGKEIT DER THERMODRAEHTE 142 2.2.1 AUSWAHL DER THERMODRAEHTE 142 2.2.1.1 WARUM AENDERT SICH DIE THERMOSPANNUNG? 143 2.2.1.2 FORDERUNGEN AN DIE THERMODRAEHTE 145 2.2.1.3 AUSWAHL DER THERMODRAEHTE NACH NORM 147 2.2.1.4 BESCHRAENKUNG DER AUSWAHL DER THERMODRAEHTE 151 2.2.1.5 GARANTIE DES THERMOELEMENTES 153 2.2.1.6 LEBENSDAUER DER THERMODRAEHTE, KANN MAN DARUEBER SPRECHEN? 154 2.2.1.7 KRANKHEIT DER THERMODRAEHTE 154 2.2.1.8 DURCHSCHNITTLICHE LEBENSDAUER DER NICKEL- CHROM-NICKELALUMINIUM(K)-THERMODRAEHTE 165 2.2.1.9 DURCHSCHNITTLICHE LEBENSDAUER DER PLATINRHODIUM-PLATIN (S UND R)-THERMODRAEHTE 170 2.2.1.10 DURCHSCHNITTLICHE LEBENSDAUER DER PLATINRHODIUM 30 %- PLATINRHODIUM 6 % (B)-THERMODRAEHTE 174 2.2.1.11 DURCHSCHNITTLICHE LEBENSDAUER DER WOLFRAMRHENIUM-THERMO- DRAEHTE 177 2.2.1.12 VERGLEICH ZWISCHEN DEN DRIFTFUNKTIONEN DER THERMODRAEHTE 180 2.2.1.13 LEBENSDAUER IM KAELTEBEREICH (0,1-400 K) 182 2.2.1.14 LEBENSDAUER BEI AUSSCHALTZEITEN 184 2.2.1.15 QUALITATIVE FOLGERUNGEN FUER DIE PRAXIS 185 2.2.2 SCHUTZROHRE FUER DIE THERMODRAEHTE 187 2.2.2.1 FORMEN DER SCHUTZROHRE 188 2.2.2.2 AUSWAHL DER SCHUTZROHRE NACH NORMEN 191 2.2.2.3 AUSWAHL DER SCHUTZROHRE IN BERUEHRUNG VON FESTEN KOERPERN .... 192 2.2.2.4 SCHUTZROHRE FUER DIE MESSUNG IN FLUESSIGKEITEN 192 2.2.2.5 AUSWAHL DER SCHUTZROHRE IN SCHMELZEN (TAFEL 2.1 4) 196 2.2.2.6 AUSWAHL DER SCHUTZROHRE IN GASEN 200 2.2.2.7 SCHUTZROHRENTWICKLUNG [166] 212 2.2.3 DURCHFUEHRUNGEN FUER DIE THERMODRAEHTE 219 2.2.3.1 AUSWAHL DER DURCHFUEHRUNGEN IN LUFT 220 2.2.3.2 THERMOELEKTRISCHER KURZ- UND MASSENSCHLUSS IN DER DURCH- FUEHRUNG 221 2.2.3.3 DURCHFUEHRUNGEN FUER SCHUTZGASOEFEN 226 2.2.3.4 DURCHFUEHRUNGEN FUER (HOCH)DRUCKANLAGEN . 227 2.2.3.5 DURCHFUEHRUNGEN FUER VAKUUM-WAERMEBEHANDLUNGSANLAGEN 230 2.2.3.6 DURCHFUEHRUNGEN DURCH ELEKTROMAGNETISCHE FELDER 236 2.3 THERMOSPANNUNG DER THERMODRAEHTE 251 2. 3.1 THERMOELEMENT-TAFELN, KURVEN UND FORMELN 251 2.3.2 NORMEN DER THERMOSPANNUNG UND IHRER TOLERANZEN 252 XIV INHALTSVERZEICHNIS 2.3.3 BERECHNUNG DER VERGLEICHSSTELLE 257 2.3.4 INTERPOLATION 258 2.3.4.1 MATHEMATISCHE INTERPOLATION 258 2.3.4.2 GRAPHISCHE INTERPOLATION 259 2.3.4.3 RECHNER-INTERPOLATION 262 2.3.5 THERMOSPANNUNG DER NICKELCHROM-GOLD, KURZ: NICR-AU(A)-THERMO- DRAEHTE ZWISCHEN 0,1 K UND 300 K (= 27 C) BEI EINER GEDACHTEN VER- GLEICHSSTELLE VON 0 K 266 2.3.6 INTERNATIONALE CU-C UN ?? I(T) -THERMODRAEHTE 267 2.3.7 INTERNATIONALE NICR-CUN I(E)-THERMODRAEHTE 271 2.3.8 INTERNATIONALE EISEN-KUPFERNICKEL(J)- UND DIN-THERMODRAEHTE 271 2.3.9 INTERNATIONALE NICKELCHROM-NICKELALUMINIUM(K)- UND DIN-THERMO- DRAEHTE 271 2.3.10 INTERNATIONALE PLATINRHODIUM 10 %-PLATIN(S) UND DIN-THERMODRAEHTE.... 287 2.3.11 INTERNATIONALE PTRH30%-PTRH6/O(B)-THERMODRAEHTE 287 2.3.12 WRE5%-WRE26%(E)-THERMODRAEHTE 303 2.4 KONTROLLE DER THERMODRAEHTE 316 2.4.0 GENERELLE BETRACHTUNG DER KONTROLLE 316 2.4.0.1 EINFUEHRUNG 316 2.4.0.2 BEGRIFFE 316 2.4.0.3 TOLERANZEN DER WAERMEBEHANDLUNG 325 2.4.0 4 GEFAHREN DER KONTROLLE 333 2.4.1 THERMOELEMENT-THERMOMETER OHNE KONTROLLE 334 2.4.2 KONTROLLE DER THERMODRAEHTE DURCH AUSTAUSCH 334 2.4.3 VERGLEICH ZWISCHEN DEN EINGEBAUTEN THERMOELEMENTEN 336 2.4.4 MIKROPROZESSOR-KONTROLLE 338 2.4.5 KONTROLL-SCHUTZROHR 338 2.4.6 KONTROLLE DER THERMODRAEHTE MIT VERGLEICH (DIREKTE KONTROLLE) 342 2.4.6.1 KONTROLL-OEFCHEN FUER NEUE THERMOELEMENTE 342 2.4.6.2 KONTROLL-METALLROHR IN EINEM OFEN 344 2.4.6.3 FIXPUNKT-KONTROLLE DER THERMODRAEHTE 346 2.4.6.4 KONTROLLE MIT OPTISCHEM PYROMETER 347 2.4.7 WANN MUSS KONTROLLIERT WERDEN? 350 2.4.7.1 DRIFT, TOLERANZ UND LEBENSDAUER 351 2.4.7.2 WOECHENTLICHE KONTROLLE? 353 2.4.7.3 KONTROLLTERMIN-TAFELN 354 2.4.8 COMPUTER-KONTROLLE - EIN THERMOELEMENT-THERMOMETER OHNE ALTERUNG 360 2.5 WO LIEGT DER FEHLER? 362 2.5.1 THERMOELEMENT GIBT KEINE THERMOSPANNUNG AB ERSCHEINUNG 362 2.5.2 , NEU EINGELEGTES PLATINRHODIUM-PLATIN-THERMOELEMENT ZEIGT UM 12 K MEHR AN 363 2.5.3 ZUSAMMENGESUCHTE THERMOELEMENTE ERGEBEN UNVERSTAENDLICHE TEMPERATURVERTEILUNG 364 2.5.4 KALIBRIERTE THERMOELEMENTE ERGEBEN EINE UNVERSTAENDLICHE TEMPERATURVERTEILUNG 364 2.5.5 THERMOELEMENTE SIND UNTERSCHIEDLICH KALIBRIERT 365 2.5.6 WIEDERHOLUNG DER TEMPERATURVERTEILUNGSMESSUNG MIT ANDEREM ERGEBNIS 366 2.5.7 ZWEI THERMOELEMENTE GEGENEINANDER AUSGETAUSCHT 367 2.5.8 MANTELTHERMOELEMENTE LIEFERN IM AUFKOHLUNGSGAS FALSCHE ERGEBNISSE. 367 INHALTSVERZEICHNIS XV 2.5.9 THERMODRAEHTE IM FLUSSSAEURE-DAMPF LIEFERN FALLENDE TEMPERATUR 368 2.5.10 GLASSEIDE-ISOLIERTE THERMODRAEHTE ZEIGEN EINE FALSCHE TEMPERATUR- VERTEILUNG AN 369 2.5.11 PLATIN-THERMODRAEHTE IM CHROMNICKEL-MANTEL SIND SCHNELL VERDRIFTET 369 2.5.12 ZWEI OEFEN STOEREN SICH GEGENSEITIG 370 . 2.5.13 BEI EINER TEMPERATUR HOEHER ALS 500 C TRITT EINE STOERUNG AUF..... 371 2.5.14 BEIM AUSSCHALTEN SIND DIE STOERUNGEN WEG 371 2.5.15 BEIM AUSSCHALTEN SIND DIE STOERUNGEN NICHT WEG 371 2.5.16 STOERSPANNUNGEN UEBER 1400 C 372 2.5.17 15 V STOERSPANNUNG IM GASBEHEIZTEN OFEN 374 2.5.18 GEGEN STOERSPANNUNGEN SCHUETZT KEIN METALLSCHUTZROHR 374 2.5.19 ERDEN HILFT GEGEN STOERSPANNUNGEN SELTEN 375 2.5.20 EINE GEMEINSAME, GEERDETE FOLIE HILFT NICHT 375 2.5.21 GEERDETES MANTELTHERMOELEMENT STOERT 376 2.5.22 PLATIN-INNENAUSKLEIDUNG IST ZU TEUER 376 2.5.23 STOERUNG TRITT AN EINEM SCHREIBER NUR BEI EINER BESTIMMTEN TEMPERATUR AUF 377 2.5.24 LEBEN DIEL MM DICKEN THERMODRAEHTE LAENGER? 377 3. KOPF 379 3.1 BEISPIELE UND DEFINITION 379 3.2 KOEPFE ZUM OEFFNEN, THERMODRAHT-AUSTAUSCH 381 3.2.1 POLARITAET IM KOPF 384 3.2.2 KORROSIONSFREIHEIT IM KOPF 386 3.3 KOMPLIZIERTE KOEPFE 387 3.3.1 KOPF MIT RESERVE-THERMODRAHT 387 3.3.2 KOPF MIT ANGEDRUECKTER MESSSTELLE 388 3.3.3 KOPF MIT KONTROLL-LOCH 388 3.3.4 KOPF MIT SCHUTZROHRGRUPPE: DREIFACH-THERMOELEMENT [10] 390 3.3.4 1 VERSIEGELTE KOEPFE 392 3.3 5 KOEPFE MIT ELEKTRONIK 393 3.4 FEHLERFREIE KOEPFE 394 3.5 WO LIEGT DER FEHLER? 396 3.5.1 EINIGE STUNDEN NACH DER EINSCHALTUNG ZEIGT SICH EINE FALSCHE ANZEIGE 397 3.5.2 NACH ERREICHEN DES SOLLWERTES ZEIGEN VIELE THERMOELEMENT-THERMO- METER EINE ZU HOHE TEMPERATUR AN 398 3.5.3 FALSCHE ANZEIGE UNTER 0 C 398 3.5.4 T FALSCHE POLARITAET IN DER ANZEIGE 399 3.5.5 EIN NICR-NIAI-THERMOELEMENT ZEIGT UM 143 K WENIGER AN ERSCHEINUNG 401 3.5.6 WOLFRAMRHENIUM-THERMOELEMENT ZEIGT WAEHREND DER WAERMEBEHAND- LUNG FALSCH AN 402 3.5.7 DRAHTUMFLECHTUNG IM KOPF NICHT ERDEN 403 3.5.8 FINGERVERLETZUHGEN DURCH DRAHTUMFLECHTUNG 404 3 5.9 REAKTION AUF DAS BEKLOPFEN DES KOPFES 406 3.5.10 UNEINSTELLBARE TEMPERIERUNG 407 3.5.11 MANTELTHERMOELEMENT OHNE KOPF 407 3.5.12 MANTELTHERMOELEMENT GOHNE KOPF: EINER DER THERMODRAEHTE BRICHT AB.. 410 XVI INHALTSVERZEICHNIS 3.5.13 KOPF MIT FOEN ERWAERMT GIBT EINE FEHLANZEIGE 411 3.5.14 FEHLANZEIGE DURCH MESSINGBUCHSEN IM KOPF 413 3.5.15 PROZESS-PARAMETER IM KLEINEN OFEN SIND NICHT ZU UEBERNEHMEN 414 3.5.16 STATT DER OFENTEMPERATUR WIRD DIE KOPFTEMPERATUR ANGEZEIGT 414 MATHEMATISCHER TEIL M 416 ANHANG 416 M 1 FORMEL DER ELEKTRISCHEN ELEMENTE 416 M 2 ELEKTRISCHE SPANNUNG IN DER ULTRAZENTRIFUGE 421 M 3 DIE ELEKTRONENGAS-THEORIE FUER DAS THERMOELEMENT 423 M 4 DAS KONTAKTPOTENTIAL 427 M 5 MESSSTELLE IM INHOMOGENEN TEMPERATURFELD 431 M 6 TEMPERATURVERTEILUNG IN EINEM LOCH 433 M 7 MESSFEHLERDERTHERMOELEMENT-MESSSTELLE 435 M 8 GRADIENT UND MESSFEHLER 436 M 9 DIE BESTIMMUNG DER ZEITKONSTANTE 437 M 10 ABKUEHLUNG DER MESSSTELLE 437 M 11 ANFANGSGESCHWINDIGKEIT 440 M 12 EINSTELLUNG DER MESSSTELLE AUF EINE HOEHERE TEMPERATUR 443 M 13 LOGARITHMISCHE ANALYSE 445 M 14 BERECHNUNG DER SICH BEWEGENDEN MESSSTELLE 450 M 15 ABKLINGEN DES WAERMELEITFEHLERS 455 M 16 BERECHNUNG DES DYNAMISCHEN FEHLERS 455 M 17 COMPUTER-INTERPOLATION 458 M 18 ABHAENGIGKEIT DER DRIFT VON DER EINSATZZEIT 460 M 19 ABHAENGIGKEIT DER DRIFT VON DER TEMPERATUR DER THERMODRAEHTE 467 M 20 ABHAENGIGKEIT DER DRUFT VON DEM THERMODRAHTDURCHMESSER 468 M21 MATHEMATISCHE VERARBEITUNG DER THERMOSPANNUNG 473 SCHRIFTTUM 476 STICHWOERTERVERZEICHNIS 483
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