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1.2.5 Weitere Temperaturfühler a) Thermoelemente Thermoelemente bestehen aus zwei an einem Ende zusammengelöteten oder zusammengeschweißten Drähten aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen (Thermopaar). An deren Enden tritt eine der Temperatur T näherungsweise proportionale Leerlaufspannung (Thermospannung) auf, die durch eine geeignete Anordnung gemessen werden kann. Zwei gebräuchliche Thermopaare sind: • Eisen-Konstantan für Temperaturbereiche von –200 bis +700°C, • Platin-Rhodium-Platin für den Temperaturbereich von 0 bis +1.300°C. b) Strahlungspyrometer Widerstandsthermometer und Thermoelemente sind zwar allen mechanischen Thermometern überlegen, haben aber ihre Grenzen bei Temperaturen von über +1.300°C. Hier beginnt dann die Anwendung von Strahlungspyrometern, welche die vom Messobjekt ausgehende Strahlungsenergie messen. Aber auch in anderen Temperaturbereichen wendet man heute Strahlungspyrometer an, etwa von –40 bis über +2.000°C. Eine ausführliche Beschreibung der hier nur kurz vorgestellten Messverfahren findet sich in der in Abschnitt 2 angegebenen Literatur. 1.3 Füllstandsmessung 1.3.1 Aufbau und Anwendung von Füllstandsmessungen Eine Möglichkeit zur Messung des Füllstands von Flüssigkeiten in Behältern besteht in der Anwendung von kapazitiven Längenfühlern. Dabei unterscheidet man die Ausführungen für isolierende und für leitende Flüssigkeiten. Bei isolierenden Flüssigkeiten werden zwei Elektroden in die Flüssigkeit eingetaucht. Wird die Höhe der Flüssigkeit im Behälter geändert, ändert sich die Kapazität zwischen den Elektroden, sofern die Dielektrizitätszahl der Flüssigkeit verschieden ist von der von Luft. Bei Füllstandsmessung mit leitenden Flüssigkeiten werden zur Vermeidung von Elektrolyseerscheinungen (Polarisation und Korrosion) eine oder beide Elektroden isoliert ausgeführt. Eine Möglichkeit ist ferner, die leitende Behälterwand als zweite Elektrode zu benutzen. Im <strong>Versuch</strong> wird ein isolierter Behälter und eine isolierte Elektrode verwendet. Der mechanische Aufbau ist aus Bild 10 zu ersehen. 10
H Bild 10 Anordnung zur Füllstandsmessung (Längsschnitt) Die Zuordnung der Dielektrizitätszahlen, Kapazitäten usw. zu den einzelnen Medien erfolgt durch die Indizes L für Luft, Fl für Flüssigkeit und Is für Isolation. Aus Bild 10 ergibt sich unmittelbar das folgende Ersatzschaltbild. Bild 11 Ersatzschaltbild der Füllstandsmesseinrichtung Dabei bedeuten: C0 h C L G FL Metallelektroden C FL C 0 ε L = ε 0 ε FL κ FL ε Is C IsL C IsFL konstante Kapazität zur Berücksichtigung der elektrischen Felder an den Enden der Elektroden und außerhalb des Behälters 11 Isolation Behälter Flüssigkeit
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Seite 3 und 4: wand oder näherungsweise möglich.
Seite 5 und 6: und mit (6) dL dD dκ ρR = −2⋅
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Seite 9: Bei letzterer wirkt sich der Temper
Seite 13 und 14: 2 Weiterführende Literatur [1] Mer
Seite 15 und 16: 4.2 Messung mit einem DMS Bauen Sie
Seite 17 und 18: 4.5 Füllstandsmessung Bauen Sie di
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