Helge Mammen - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Helge Mammen
Abstract- Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can b... more Abstract- Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached under operat-ing condi tions in the superheated steam range of power plants by a periodic recalibration of the thermocouples, with operating times of> 20000 h. The fixed-point materials used for a temperature range from 500 oC to 650 oC are techni-cally pure metals and binary alloys.
Tagungsband, 2019
Die Homogenität des Thermomaterials nimmt Einfluss auf die Kalibrierfähigkeit und die im Betrieb ... more Die Homogenität des Thermomaterials nimmt Einfluss auf die Kalibrierfähigkeit und die im Betrieb erreichbare Genauigkeit eines Thermoelementes. Eine Unstetigkeit im Thermomaterial, nachfolgend als Inhomogenität bezeichnet, wird jedoch schon während des regulären Einsatzes des Thermoelementes durch mechanische und thermische Beanspruchungen ausgebildet. Um nun Aussagen über den dadurch entstandenen Messfehler zu treffen, muss die Inhomogenität erfasst werden. Dies wird im Allgemeinen durch zwei unterschiedliche Messverfahren möglich. Im Rahmen der Einbindung einer neuen Messmethode zur Bestimmung der Inhomogenität in einem bestehenden Kalibrierlabor wurden Untersuchungen beider Verfahren vorgenommen. Die daraus entstandenen Versuchsanlagen beider Funktionsprinzipe und die dort aufgenommenen Inhomogenitätsprofile werden vergleichend gegenübergestellt. Abschließend erfolgt eine Einordnung der Messverfahren anhand ihrer Zweckmäßigkeit im bestehenden Kalibrierbetrieb.
In many temperature critical and security-relevant industrial processes the drift of the characte... more In many temperature critical and security-relevant industrial processes the drift of the characteristics of the installed temperature sensors has a dominant effect on the resulting measurement uncertainty. Also many applications can be found in medical technology, pharmaceutics, biotechnology and food industry where an exact and traceable knowledge of the process temperature is indispensable. For this reason a frequent calibration of the used sensors becomes necessary. During this calibration process the temperature sensors usually have to be taken out of the process to be measured. In doing so, they can only be calibrated without their measurement chain. This often causes additional non-negligible contributions to the calibration uncertainty. Here and in other cases a metrological traceable in-situ calibration can improve the achievable measurement and calibration uncertainty. Against this background, self-calibrating industrial thermometers containing miniaturised fixed-point cell...
Die erfindungsgemase Vorrichtung soll durch die Realisierung von mehreren Fixpunkttemperaturen wa... more Die erfindungsgemase Vorrichtung soll durch die Realisierung von mehreren Fixpunkttemperaturen wahrend eines Aufheiz- und Abkuhlvorganges ohne zusatzliche Anderungen an der Messanordnung eine vereinfachte, automatische Polymeterkalibrierung ermoglichen. DOLLAR A Die Losung der Aufgabe besteht darin, dass der Fixpunktstrahler, der als ein Hohlraumstrahler ausgebildet ist, aus mehreren Teilen besteht, die aus Keramikmaterial gefertigt sind und mehrere Kammern zur Kapselung von Fixpunktmaterialien enthlalt. DOLLAR A Die erfindungsgemase Vorrichtung kann zur Ein-Zyklus-Kalibrierung von Strahlungsthermometern (Pyrometer) verwendet werden.
Proceedings SENSOR 2011, 2011
tm - Technisches Messen, 2018
Zusammenfassung Um die Genauigkeit und Dynamik der Lufttemperaturmessung speziell für Anwendungen... more Zusammenfassung Um die Genauigkeit und Dynamik der Lufttemperaturmessung speziell für Anwendungen in der Interferometrie und Maschinenkalibrierung zu verbessern, wurde ein neuer hochdynamischer Temperaturfühler in zwei Varianten entwickelt. Der neue Sensor basiert auf einem drahtgewickelten Pt100-Sensor, der keine Richtungsabhängigkeit in den dynamischen Eigenschaften aufweist und in einem feuchten Medium kalibriert werden kann. Es gibt zwei Varianten: einen hochdynamischen Sensor und einen robusteren Sensor mit nur wenig schlechteren dynamischen Eigenschaften. Um die Genauigkeit zu steigern, wurde der Sensor mit einer integrierten Messelektronik ausgestattet, die eine Kalibrierung der ganzen Messkette in einem Zug erlaubt. Eine Klimamessstation für 15 drahtgebundene und 15 Funkfühler ist verfügbar. Die folgenden Parameter wurden erreicht: t 63 = 4.3 s, Messintervall ≥ 0.9 s, Auf”-lösung: 0.1 mK (drahtgebunden), 1 mK (drahtlos), Genauigkeit: typisch ±50 mK (abhängig von der Kalibrie...
AIP Conference Proceedings, 2003
In this paper, some special features found during phase transformations of binary alloys which ca... more In this paper, some special features found during phase transformations of binary alloys which can influence their potential utilization as reproducible temperature fixed points are described. Furthermore, some experiences gained when applying alloys as phase transformation materials in miniature fixed-point cells are presented. For a number of selected binary alloys, some investigations have been carried out for determining their melting and solidification temperatures as well as their reproducibility under laboratory conditions. In addition, substantial results are presented concerning the influence of the mixing ratio on the phase transformation plateaus which can be measured using miniature fixed-point cells. So far, miniature fixed-point thermocouples with binary alloys as fixed-point material have been successfully applied, even under industrial conditions, for realizing an automatic single-point recalibration of the temperature measurement system, with even a multiple-point recalibration being possible when special alloys are used.
Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached ... more Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached under operat- ing condi tions in the superheated steam range of power plants by a periodic recalibration of the thermocouples, with operating times of > 20000 h. The fixed-point materials used for a temperature range from 500 o C to 650 o C are techni- cally pure metals and binary alloys.
High Temperatures-High Pressures, 2001
... of Process Measurement and Sensor Technology, PO Box 100565, D-98684 Ilmenau, Germany; fax: +... more ... of Process Measurement and Sensor Technology, PO Box 100565, D-98684 Ilmenau, Germany; fax: +49 3677691412; email: dirk.boguhn@maschinenbau.tu ... and thermal material expansion, devi-ations, DTFP, of about 5 to 10 mK are to be expected (Preston-Thomas 1990). ...
tm - Technisches Messen, 2012
Zusammenfassung Thermoelemente, die in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, s... more Zusammenfassung Thermoelemente, die in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, sind großen Temperaturgradienten und -sprüngen (ΔT > 900 K), hohen Anströmgeschwindigkeiten und Drücken ausgesetzt. Bei der Herstellung dieser Thermoelemente muss ein Kompromiss zwischen den daraus resultierenden hohen Anforderungen an die mechanisch-thermische Stabilität, die Messgenauigkeit und den für die Motorregelung notwendigen schnellen Ansprechzeiten gefunden werden. Auch eine numerische Korrektur des Messsignals kann einen Beitrag zur Verbesserung der Sensordynamik liefern.
Measurement Science and Technology, 2012
Measurement Science and Technology, 2012
This publication deals with the practical challenge of describing the impurity influence on the f... more This publication deals with the practical challenge of describing the impurity influence on the fixed-point temperature of zinc. For this, the sum of individual estimate (SIE) approach is applied to miniaturized fixed-point cells (MFPC) filled with high-purity zinc that can be used in industrial applications. This includes comparative analyses by glow discharge mass spectroscopy as well as mass spectroscopy with
Abstract- Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can b... more Abstract- Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached under operat-ing condi tions in the superheated steam range of power plants by a periodic recalibration of the thermocouples, with operating times of> 20000 h. The fixed-point materials used for a temperature range from 500 oC to 650 oC are techni-cally pure metals and binary alloys.
Tagungsband, 2019
Die Homogenität des Thermomaterials nimmt Einfluss auf die Kalibrierfähigkeit und die im Betrieb ... more Die Homogenität des Thermomaterials nimmt Einfluss auf die Kalibrierfähigkeit und die im Betrieb erreichbare Genauigkeit eines Thermoelementes. Eine Unstetigkeit im Thermomaterial, nachfolgend als Inhomogenität bezeichnet, wird jedoch schon während des regulären Einsatzes des Thermoelementes durch mechanische und thermische Beanspruchungen ausgebildet. Um nun Aussagen über den dadurch entstandenen Messfehler zu treffen, muss die Inhomogenität erfasst werden. Dies wird im Allgemeinen durch zwei unterschiedliche Messverfahren möglich. Im Rahmen der Einbindung einer neuen Messmethode zur Bestimmung der Inhomogenität in einem bestehenden Kalibrierlabor wurden Untersuchungen beider Verfahren vorgenommen. Die daraus entstandenen Versuchsanlagen beider Funktionsprinzipe und die dort aufgenommenen Inhomogenitätsprofile werden vergleichend gegenübergestellt. Abschließend erfolgt eine Einordnung der Messverfahren anhand ihrer Zweckmäßigkeit im bestehenden Kalibrierbetrieb.
In many temperature critical and security-relevant industrial processes the drift of the characte... more In many temperature critical and security-relevant industrial processes the drift of the characteristics of the installed temperature sensors has a dominant effect on the resulting measurement uncertainty. Also many applications can be found in medical technology, pharmaceutics, biotechnology and food industry where an exact and traceable knowledge of the process temperature is indispensable. For this reason a frequent calibration of the used sensors becomes necessary. During this calibration process the temperature sensors usually have to be taken out of the process to be measured. In doing so, they can only be calibrated without their measurement chain. This often causes additional non-negligible contributions to the calibration uncertainty. Here and in other cases a metrological traceable in-situ calibration can improve the achievable measurement and calibration uncertainty. Against this background, self-calibrating industrial thermometers containing miniaturised fixed-point cell...
Die erfindungsgemase Vorrichtung soll durch die Realisierung von mehreren Fixpunkttemperaturen wa... more Die erfindungsgemase Vorrichtung soll durch die Realisierung von mehreren Fixpunkttemperaturen wahrend eines Aufheiz- und Abkuhlvorganges ohne zusatzliche Anderungen an der Messanordnung eine vereinfachte, automatische Polymeterkalibrierung ermoglichen. DOLLAR A Die Losung der Aufgabe besteht darin, dass der Fixpunktstrahler, der als ein Hohlraumstrahler ausgebildet ist, aus mehreren Teilen besteht, die aus Keramikmaterial gefertigt sind und mehrere Kammern zur Kapselung von Fixpunktmaterialien enthlalt. DOLLAR A Die erfindungsgemase Vorrichtung kann zur Ein-Zyklus-Kalibrierung von Strahlungsthermometern (Pyrometer) verwendet werden.
Proceedings SENSOR 2011, 2011
tm - Technisches Messen, 2018
Zusammenfassung Um die Genauigkeit und Dynamik der Lufttemperaturmessung speziell für Anwendungen... more Zusammenfassung Um die Genauigkeit und Dynamik der Lufttemperaturmessung speziell für Anwendungen in der Interferometrie und Maschinenkalibrierung zu verbessern, wurde ein neuer hochdynamischer Temperaturfühler in zwei Varianten entwickelt. Der neue Sensor basiert auf einem drahtgewickelten Pt100-Sensor, der keine Richtungsabhängigkeit in den dynamischen Eigenschaften aufweist und in einem feuchten Medium kalibriert werden kann. Es gibt zwei Varianten: einen hochdynamischen Sensor und einen robusteren Sensor mit nur wenig schlechteren dynamischen Eigenschaften. Um die Genauigkeit zu steigern, wurde der Sensor mit einer integrierten Messelektronik ausgestattet, die eine Kalibrierung der ganzen Messkette in einem Zug erlaubt. Eine Klimamessstation für 15 drahtgebundene und 15 Funkfühler ist verfügbar. Die folgenden Parameter wurden erreicht: t 63 = 4.3 s, Messintervall ≥ 0.9 s, Auf”-lösung: 0.1 mK (drahtgebunden), 1 mK (drahtlos), Genauigkeit: typisch ±50 mK (abhängig von der Kalibrie...
AIP Conference Proceedings, 2003
In this paper, some special features found during phase transformations of binary alloys which ca... more In this paper, some special features found during phase transformations of binary alloys which can influence their potential utilization as reproducible temperature fixed points are described. Furthermore, some experiences gained when applying alloys as phase transformation materials in miniature fixed-point cells are presented. For a number of selected binary alloys, some investigations have been carried out for determining their melting and solidification temperatures as well as their reproducibility under laboratory conditions. In addition, substantial results are presented concerning the influence of the mixing ratio on the phase transformation plateaus which can be measured using miniature fixed-point cells. So far, miniature fixed-point thermocouples with binary alloys as fixed-point material have been successfully applied, even under industrial conditions, for realizing an automatic single-point recalibration of the temperature measurement system, with even a multiple-point recalibration being possible when special alloys are used.
Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached ... more Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached under operat- ing condi tions in the superheated steam range of power plants by a periodic recalibration of the thermocouples, with operating times of > 20000 h. The fixed-point materials used for a temperature range from 500 o C to 650 o C are techni- cally pure metals and binary alloys.
High Temperatures-High Pressures, 2001
... of Process Measurement and Sensor Technology, PO Box 100565, D-98684 Ilmenau, Germany; fax: +... more ... of Process Measurement and Sensor Technology, PO Box 100565, D-98684 Ilmenau, Germany; fax: +49 3677691412; email: dirk.boguhn@maschinenbau.tu ... and thermal material expansion, devi-ations, DTFP, of about 5 to 10 mK are to be expected (Preston-Thomas 1990). ...
tm - Technisches Messen, 2012
Zusammenfassung Thermoelemente, die in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, s... more Zusammenfassung Thermoelemente, die in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, sind großen Temperaturgradienten und -sprüngen (ΔT > 900 K), hohen Anströmgeschwindigkeiten und Drücken ausgesetzt. Bei der Herstellung dieser Thermoelemente muss ein Kompromiss zwischen den daraus resultierenden hohen Anforderungen an die mechanisch-thermische Stabilität, die Messgenauigkeit und den für die Motorregelung notwendigen schnellen Ansprechzeiten gefunden werden. Auch eine numerische Korrektur des Messsignals kann einen Beitrag zur Verbesserung der Sensordynamik liefern.
Measurement Science and Technology, 2012
Measurement Science and Technology, 2012
This publication deals with the practical challenge of describing the impurity influence on the f... more This publication deals with the practical challenge of describing the impurity influence on the fixed-point temperature of zinc. For this, the sum of individual estimate (SIE) approach is applied to miniaturized fixed-point cells (MFPC) filled with high-purity zinc that can be used in industrial applications. This includes comparative analyses by glow discharge mass spectroscopy as well as mass spectroscopy with