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Die Messung von Temperaturen dient der Beurteilung der thermischen Zustände von Körpern und Medien, wie Gase und Flüssigkeiten.
In technischen Anlagen sind Messverfahren mit PT (Platin) Fühlern, TC (Thermoelementen), sowie optische Verfahren mit Halbleitersensoren üblich.
In diesem Beitrag wird die Messtechnik mit Widerstandsthermometer in Form von Platinfühlern als "berührende Sensoren" beschrieben. PT100 / PT1000 / PT500
Wir messen Temperaturen mit Sensoren aus Platinelementen, die passend zur Aufgabenstellung in Armaturen eingebaut sind.
Diese Armaturen schützen die sensiblen Elemente vor allen Umgebungseinflüssen, außer der Temperatur.
Um den inneren Aufbau eines Platinsensors, ob er als Drahtsensor oder als Dünnschichtelement aufgebaut ist muss sich der Anwender üblicherweise nicht kümmern, da die Messfühler ausgewählt werden nach der Bauform der Armatur, dem Temperaturbereich, der Verarbeitungselektronik und der geforderten Genauigkeit.
Platin ist sehr langzeitstabil und ermöglicht damit Präzisionsmessungen über lange Zeit. Das ist ausgesprochen wichtig bei der Messung von Wärmemengen in Erhitzungs- oder Kühlprozessen. Bei der Messung in Dampfapplikationen steht die Robustheit im Vordergrund und bei Raumtemperaturmessungen eventuell die Genauigkeitsklasse. Für jede Anwendung gibt es die passende Kombination und Adaption.
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Einsatzgebiete
Die Temperaturmessung wird eingesetzt in vielen Bereichen der Industrie und des täglichen Lebens wie...
- Temperierprozesse, Thermalöl, Kältemittel, Wärmetauscher
- Dampf, Heißdampf, Kompensationsrechnungen für Masse und Normbedingungen
- Produktionsprozesse der Chemischen- Pharmazeutischen- und Mineralölindustrie
- Ofenindustrie, Zement, Ziegel, Steine
- Lagertemperaturen, Raum- und Personenüberwachung in der Medizin
- Überwachung und Qualitätssicherung von Produkteigenschaften und Produktqualität
- Optimierung von Prozessen hinsichtlich Geschwindigkeit, Energieaufwand und Ausbeute
- Einhaltung von Umweltanforderungen und Anlagensicherheit
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Bauformen von Armaturen und Sensoren
- Armaturen in unterschiedlichen Metallausführungen
- Einschraubfühler mit Gewindeanschluss
- Flanschfühler in diversen Flanschgrößen und Normen
- Einschweißarmaturen unterschiedlichster Druckstufen
- Lebensmitteltaugliche Sensoren
- Verschiedene Eintauchlängen in den Prozess
- Spitze mechanisch verstärkt
- Kundenspezifische Ausführungen
- mit / ohne Hals
- mit / ohne Anschlusskopf (B, BUS, BUZ, BUZ-H)
- Mit / ohne eingebaute Messumformer
- mit / ohne feste Anschlussleitung und Knickschutzfeder
- PVC, Silikon, FEP, PTFE/PFA, Glasseide, geschirmt
- mit / ohne fest angeschlossenen LEMO Stecker
- Sensoren je nach Anforderungen und Aufwand
- PT100, PT1000, PT500, PT50
- Einfach / Doppelsensoren
- Zwei- Drei- Vierleiteranschluss
- Klasse A, Klasse B, 1/3 Klasse B, 1/5 Klasse B
- Manteldurchmesser 1,6mm, 2mm, 3mm, 5mm, 6mm, 8mm
- Messbereiche -50 ... + 600 °C ..... -196 ... + 850 °C
- als feste Konstruktionen
- als wechselbare Einsätze
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Messprinzip und Anschlussvarianten
Der Platin- Messwiderstand wird zur Vermeidung der Selbsterwärmung von einem sehr niedrigen Konstantstrom durchflossen. Die dabei entstehende Messpannung ist abhängig vom Widerstandswert und dieser ist abhängig von der Temperatur.
Die Messspannung wird in Messumformern in 4...20 mA Stromschleifensignale oder in ein Digitalformat umgewandelt und in Steuerungen, Regelungen und Grenzwertüberwachungen verwendet und angezeigt.
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 Zweileiterschaltung
Das Messergebnis wird beeinflusst durch den Widerstand der Zuleitung, die sich zudem nicht im Medium befindet und auch nicht aus Platin gefertigt sind. Das Messergebnis
ist ungenau und unstabil auf Grund der Umwelteinflüsse auf die Leitungen. |
 Drei / Vierleiterschaltung
Die Variante für Präzisionsmessungen, da der Strompfad und der Messpfad voneinander getrennt sind und die Spannungsmessung hochohmig direkt am Sensorelement ansetzt.
Die Dreileiterschaltung benutzt 3 anstatt 4 Drähte mit Kompensation im Messgerät |
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Messgenauigkeiten
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Klassen [t] ist der Zahlenwert in °C ohne Berücksichtigung des Vorzeichens
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Anwendungshinweise:
- Die empfohlene minimale Eintauchtiefe für Widerstandsthermometer beträgt in Flüssigkeiten 6 - 8-mal und in Luft / Gasen 10 - 15-mal vom Schutzrohrdurchmesser.
- Wenn in Rohrleitungen mit kleinen Durchmessern keine ausreichende Eintauchtiefe bei senkrechter Montage gegeben ist, sollte das WTH schräg oder in einem Rohrkrümmer jeweils entgegen der Strömungsrichtung eingebaut werden.
- Bei WTH’s mit mineralisolierten Mantelleitungen werden Mantelmaterialien entsprechend der Norm IEC / EN 61515 eingesetzt. Diese Mantelleitungen können ohne Beeinträchtigung der technischen Eigenschaften gebogen werden, wobei der Biegeradius größer sein muss als der 5 – fache Außendurchmesser der Mantelleitung.
- Die Verbindung zwischen dem Widerstandsthermometer und der Auswertelektronik sollte nur mit einer entsprechenden abgeschirmten Cu - Datenleitung gemäß oder ähnlich DIN EN 50525 erfolgen
- Beim Anschluss von Ex - zugelassenen Temperaturfühlern ist eine räumlich getrennte Verlegung (separate Kabelkanäle) von Messleitungen und Lastleitungen nach den aktuellen ATEX - Richtlinien und Ex - Normen vorgeschrieben.
- In bestimmten Anwendungsfällen ist die drahtlose Messwertübertragung der Widerstandsthermometermessungen angebracht
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Kraftwerksanwendung
 Widerstandsthermometer im Einsatz bei hohen Umgebungstemperaturen durch Messumformer für erhöhten Temperaturbereich.
Kompensationsmessungen in der Dampferzeugung, Temperaturmessung in der Fernwärme
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Wasserbehandlungsanlagen
Wid erstandsthermometer mit Funktransmittern für die Drahtlose Messwertübertragung bei bewegten Messstellen
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Chemische Industrie Fermenter-Betrieb
Messung bei d er Bedampfung und Imprägnierung, Neutralisation, Hefepropagation, Destillation
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Nahrungsmittel und Pharmazie
 Widerstandsthermometer mit Kopfmessumformern für CIP Systeme. SIL Temperaturmessung für die Ofenüberwachung
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