2.3 - Self-validating Contact Thermometry Sensors for Higher Temperatures
- Event
- 11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden - Chapter
- Hochtemperatur-Sensorik
- Author(s)
- P. Seefeld - E+H Endress + Hauser Wetzer GmbH Co KG, Nesselwang/D, F. Edler - Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Berlin/D
- Pages
- 40 - 45
- DOI
- 10.5162/11dss2013/2.3
- ISBN
- 978-3-9813484-5-3
- Price
- free
Abstract
Kurzfassung:
Selbstvalidierende Verfahren für Hochtemperatur-Berührungsthermometer In diesem Beitrag werden Selbst-Validierungsverfahren für Berührungsthermometer vorgestellt, die bei in-situ Validierungen von Prozesstemperaturmessungen im Bereich über 1000° C eingesetzt werden sollen. Rückführbare Messmethoden sind unter der Verwendung prozessgeeigneter Berührungsthermometer zu realisieren, wozu Sensorelemente benötigt werden, die bis ca. 1800°C in oxidierender Atmosphäre beständig sind. Die als primäre metrologische Methode bekannte Rauschthermometrie wurde gewählt und ein Messverfahren, das auf integrierten miniaturisierten
Fixpunktzellen beruht. Zur Realisation der Rauschtemperaturmessungen wurden geeignete kombinierte Thermoelement-Rauschthermometer angefertigt, die simultan die Überprüfung der thermoelektrischen Stabilität von Thermoelementen des Typs B bzw. des Typs S gestatten. Die Rauschtemperatur-Messungen sind mit Messunsicherheiten kleiner ca. 0,1% behaftet, um den Anforderungen entsprechend, Prozesstemperaturmessungen hinreichend genau korrigieren zu können. Bei der anderen Validierungsmethode werden Thermoelemente vom Typ B zusammen mit miniaturisierten Fixpunktzellen verwendet, die mit hochreinen Au (1064.18 °C), Pd (1553.4 °C) oder Pt
(1769 °C) befüllt sind. Die Messergebnisse kombinierter Thermoelement-Rauschthermometer mit Typ B- und mit Typ S-Thermoelementen wurden mit einem Strahlungspyrometer vom Typ LP3 verglichen. Bei 1400 °C ist zwischen der Rauschthermometriemessung und der Messung mit dem Strahlungspyrometer eine Übereinstimmung von ±1 K gefunden worden.
Abstract:
This paper is focused on self-validation and in-situ validation methods of thermometry between 1000 ºC and about 1800 ºC. An operative approach of reliable self-validating contact thermometry sensors and the implementation of traceable measurement methods for the measurement of temperatures up to about 1800 °C in oxidizing atmospheres will be presented. Electrical noise thermometry, known as primary metrological method, has been applied for realization of the selfvalidation principle. Combined thermocouple-noise temperature sensors have been constructed to allow long-term determination of thermocouple drift. Electrical noise thermometry is a primary method to measure temperatures without drift effects even over long periods of time. An uncertainty of noise temperatures measured of 0.1% has been achieved which is sufficient to determine and correct for thermocouple drifts in industrial use. As alternative method miniature fixed points filled with high purity Au (1064.18 °C), Pd (1553.4 °C) and Pt (1769 °C) have been constructed and assembled with type B thermocouples to be used as traceable references in oxidizing atmospheres. Combined thermocouplenoise
temperature sensors based on Type B thermocouples and on Type S thermocouples were measured against a radiation thermometer of Type, LP3. The agreement between the noise temperature and the radiation temperature (LP3) at about 1400 °C was found to be within ±1 K.