Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte (original) (raw)
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1.3.3 Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte
Tagungsband, 2012
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. Einleitung Am Institut für Prozessmess-und Sensortechnik der TU Ilmenau wurden in Kooperation mit der Firma electrotherm Geraberg GmbH selbstkalibrierende Thermoelemente (SKTE) u.a. für den Einsatz in Kraftwerken entwickelt [1, 2]. Die mit einem geeigneten Fixpunktmaterial gefüllte Keramikzelle wird von einem Heizelement umschlossen, mit dem die Innentemperatur der Zelle ϑ U (t) über die Temperatur des Messmediums angehoben werden kann (Abbildung 1).
2013
Die Leistung eines Brennstoffzellenstapels hängt unter anderem von der Gleichverteilung des Brennstoffes über ein Verteilersystem (Manifold) in die einzelnen Zellen ab. Für eine strömungsmechanische Optimierung werden in der Regel numerische Strömungssimulationen (CFD) eingesetzt, für die experimentell ermittelte Randbedingungen, z. B. in Form von Geschwindigkeitsverteilungen, erforderlich sind. Die kompakte Bauweise eines Brennstoffzellenstapels sowie auch die Dimension des Verteilersystems von nur wenigen Millimetern stellen jedoch große Anforderungen an die Messtechnik. Neben vertrauenswürdigen Geschwindigkeitsdaten entscheiden vor allem die optische Zugänglichkeit und die erforderliche Ortsauflösung (von < 100 μm) über die Anwendbarkeit von Messtechniken. Die LaserDoppler-Anemometrie (LDA) ermöglicht eine Strömungsgeschwindigkeitsmessung durch lediglich einen kleinen optischen Zugang in dem Rohrverteilersystem, so dass Strömungsmessungen in realen Systemen durchgeführt werden...
Einsatzblock mit einer Mehrfachfixpunktzelle für einen Temperatur-Blockkalibrator
tm - Technisches Messen, 2015
ZusammenfassungEine Mehrfachfixpunktzelle zur Verwendung in einem Temperatur Blockkalibrator wurde mittels Finite-Elemente Simulationen mit ANSYS Workbench und parametrischen Variationen in optiSLang entworfen. Die Zelle enthält drei reine Materialien, sogenannte Fixpunktmaterialien, die ihre Fixpunkttemperaturen (Schmelz- und Erstarrungstemperatur) innerhalb des Arbeitsbereiches des Blockkalibrratores, 20 ℃ bis 600 ℃ haben. Sie ermöglichen eine in-situ Kalibrierung des unteren Referenzsensors des Blockkalibrators bei den Phasenumwandlungstemperaturen der Fixpunktmaterialien. Dieser Artikel zeigt unterschiedliche mögliche Geometrien der Mehrfachfixpunktzelle, ihre Optimierung, simulierte Temperaturverläufe während der Phasenumwandlung und Temperaturfelder, sowie die Bewertung der Konstruktionsvarianten.
Methoden und Probleme bei der Präzisionsbearbeitung kleiner Keramikformstücke
VDI-Berichte
Raumschiff-und Armeetechnik, wird immer öfter vor allem deshalb angewendet, weil die Nutzungseigenschaften der Keramikwerkstoffe im hohem Maße den gegenwärtig gestellten Anforderungen an viele verantwortliche Teile auftretende in verschiedenen Anwendungen der Mechatronik entsprechen. Die Keramikwerkstoffe in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und Technologie ihrer Fertigung besitzen verschiedene günstige Eigenschaften, und vor allem sie charakterisieren sich durch: große Harte, stabile piezoelektrische Eigenschaften, stabile relative Permeabilität, große Permeabilität, mögliche optische Durchlässigkeit, große Strahlenbeständigkeit, hohe Schmelzpunkte, mechanische Wärmefestigkeit, große Verschleißfestigkeit, sehr große chemische Beständigkeit, hohe Formbeständigkeit, Kriechwiderstand, gute thermische Isolation, günstige Isolationseigenschaften, günstiges Verhältnis der Masse zum Volumen.
Temperaturanomalien in Porengrundwasserleitern zufolge Warm- oder Kaltwassereinleitungen
1983
Es werden eindimensionale Berechnungsverfahren vorgestellt, die dem Planer eine Orientierungshilfe zur Abschatzung der Reichweite von Temperaturanomalien im Grundwasser geben. Zeitliche Variationen der Einleitungstemperaturen und der Infiltrationsrate werden diskutiert. Die Entwicklung der Temperaturanomalie bis zum Erreichen eines quasistationaren Endzustands wird aufgezeigt und anhand von Zahlenbeispielen erlautert. One-dimensional calculation methods are presented which provide an orientation aid to the planner in estimating the extent of temperature an anomalies in aquifers. Temporal variations of infiltration temperature and discharge are discussed. The development of the temperature anomaly towards a quasi-steady final state is shown and illustrated by examples.
Heizvorrichtungen für Laboratoriumszwecke
Analytical and Bioanalytical Chemistry, 1891
596 Berieht: Allgemeine analytisehe Methoden, analytisehe Bericht fiber die Fortschritte der analytischen Chemie. I. Allgemeine analytische lgethoden, analytisehe 0perationen, Apparate und Reagentien. Yon W. Fresenius. Ueber die beim ~ischen yon zwei l~liissigkeiten stattfindende Yolumver~nderung und deren Einfluss auf das BrechungsvermSgen liegt yon L. B u c h k r e m e r *) eine Arbeit vor. Ich kann dieselbe bier nur erwShnen. Ueber den Jamin'schen Interferentialrefractor und einige mit ibm ausgefahrte Bestimmungen yon Brechungsexponenten hat L. H. S i e r tsema**) Mittheilungen gemaeht, auf welche ieh jedoeh nur hinweisen kann.
Tagungsband, 2016
Zur Reduzierung der Kalibrierunsicherheit bei Verwendung von Blockkalibratoren zur Kalibrierung von Temperatursensoren wurde am Insitut für Prozessmess-und Sensortechnik der TU Ilmenau ein Konzept mit einer Mehrzonenheizung, Wärmestromsensoren und einer Mehrfach-Fixpunktzelle entwickelt. Der Artikel erläutert das Konzept anhand eines Blockkalibrators im Temperaturbereich 70 • C bis 430 • C. Es konnte eine Stabilität der Referenztemperatur von ±4 mK und axiale Temperaturdifferenzen kleiner ±55 mK erreicht werden.