1.3.3 Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 1.3 Temperatursensoren
- Author(s)
- S. Augustin, T. Fröhlich, S. Marin, P. Breitkreutz - Technische Universität Ilmenau, H. Lehmann - electrotherm Gesellschaft für Sensorik und thermische Messtechnik mbH, Geraberg
- Pages
- 95 - 104
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/1.3.3
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau wurden in Kooperation mit der Firma electrotherm Geraberg GmbH seit mehreren Jahren selbstkalibrierende Thermometer für den Einsatz in konventionellen Kraftwerken entwickelt und erfolgreich erprobt. Einige Sensoren haben dabei mehr als 1000 Kalibrierzyklen durchlaufen, ohne dass signifikante Veränderungen der Fixpunkt-Temperaturen nachweisbar sind. Rekalibrierungen ausgesuchter Sensoren im Kalibrierlabor nach vierjähriger Einsatzzeit zeigten, dass der tatsächliche Wert der Fixpunkt-Temperatur nur um max. 0,15 K gegenüber dem Neuzustand verändert war. Die Zuverlässigkeit und Präzision der Messmethode wurde für den Langzeiteinsatz nachgewiesen.
Heißdampf-Rohrleitungen in den Kraftwerksanlagen haben zumeist Nenndurchmesser von 200-600 mm. Bei dezentraler Energieerzeugung sind zumeist kleinere Rohrquerschnitte (40…100 mm) für den jeweiligen Wärmeträgertransport üblich (solarthermische Anlagen, Blockheizkraftwerke, …). Aber auch hier sind höchstmögliche Prozesstemperaturen wünschenswert, um entsprechende Wirkungsgrade zu erzielen. Will man in diesen Rohrleitungen Fixpunkt-Thermometer (mit ihren Miniaturfixpunkttiegeln von wenigstens 25 mm Länge) zum Einsatz bringen, besteht das Dilemma entweder darin, inakzeptabel große Strömungsverluste oder andernfalls bei zu geringer Einbautiefe eine Verfälschung der Thermoelement-Temperatur durch Umgebungstemperatureinflüsse zu erzeugen. Das hier vorliegende Anwendungsbeispiel bezieht sich auf den Einsatz eines selbstkalibrierenden Thermoelements in einem Wärmeträgerkreislauf im Temperaturbereich mit einer Maximaltemperatur von 400 °C und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,2…1,8 m/s. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, wie mit Hilfe numerischer Berechnungen und experimenteller Untersuchungen die Miniatur-Fixpunkt-Thermometer für diese Einsatzfälle optimiert werden.