elektrische Temperaturmessung

8 Armaturen und Schutzrohre
8.3 Anwendungsbezogene Thermometer
Die im Kapitel 8.2 „Standardisierte Thermometer und Schutzrohre“ beschriebenen Thermometer
sind standardisierte Bauformen, die in erster Linie im breiten Feld der Prozesstechnik, wie zum Beispiel
der (petro-)chemischen Industrie oder im Kraftwerksbau zum Einsatz kommen. Aber nicht
überall können diese Thermometer zur Messung eingesetzt werden. So ist in vielen Fällen die Baugrösse
überdimensioniert für die vorhandenen Messorte, auf Grund der mechanischen Schwingungen
das Thermometer überbelastet oder die messtechnischen Anforderungen höher.
Im Folgenden werden verschiedene Bauformen vorgestellt, die für bestimmte Applikationen optimiert
wurden.
8.3.1 Widerstandsthermometer für starke Schwingungen
Bei der Überwachung und Steuerung von Maschinen werden Temperaturfühler benötigt, die sehr
unterschiedliche Anforderungen erfüllen müssen. Eine solche Anforderung ist die einer hohen mechanischen
Schwingfestigkeit über einen Zeitraum von mehr als 10 Jahren. Die Schwingungsfrequenz
liegt bei 500Hz bis 3000Hz und die auftretenden Beschleunigungen bis zu 50g (50fache
Erdbeschleunigung). Solche Bedingungen findet man z. B. an Druckluft- und Kältekompressoren,
im Bereich Lastkraftwagen und Schienenfahrzeugen (Öltemperatur Getriebe, Kühlwassertemperatur,
Ladelufttemperatur) oder Schifffahrt. Da die Fühler häufig im Außenbereich von Fahrzeugen im
Unterflurbereich angebracht sind, treten sehr hohe Temperaturgradienten innerhalb des Temperaturfühlers
auf. Auf der einen Seite beträgt die Messtemperatur 180°C und im Außenbereich am
Stecker Umgebungstemperatur (bis -30°C) und hohe Feuchtigkeit oder Spritzwasser (z. B. Regenfahrt
des Fahrzeuges). Sowohl für das Steckersystem als auch für den Fühler selbst müssen deshalb
hohe Schutzart-Forderungen bis IP 67/IP 69k erfüllt werden.
Neben den hohen mechanischen Belastungen werden auch hohe messtechnische Anforderungen
an den Temperaturfühler gestellt. Die Ansprechzeiten müssen sehr kurz sein (t 05 < 1,1s in Wasser),
damit bei Getrieben rasch ansteigende Öltemperaturen rechtzeitig erfasst werden und Übertemperaturen
vermieden werden. Auf Grund der geringen Eintauchtiefen müssen durch konstruktive
Massnahmen im Inneren des Temperaturfühlers Maßnahmen zur Reduzierung des Wärmeableitfehlers
getroffen werden. In der nachfolgenden Abbildung ist eine Auswahl solcher Temperaturfühler
abgebildet, die all diese Eigenschaften erfüllen und sich auch über Jahre im Einsatz bewährt haben.
Abbildung 50:
Erschütterungsfeste Widerstandsthermometer
der Baureihe JUMO-VIBROtemp
78 JUMO, FAS 146, Ausgabe 2007-01