Das Tauchrohr (Tauchhülse) ist eine dünnwandige Rohrhülse mit einem einseitigen Rohrgewinde (R 1/4 bis R 3/4), die normalerweise aus Messing oder Kupfer und bei höheren Messtemperaturen
aus Stahl oder Edelstahl gefertigt. ist. Es nimmt den Fühler eines Temperaturmessgerätes (Thermometer, Thermostat) auf. |
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Tauchrohre/Tauchhülsen |
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Einbau
von Tauchrohren |
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Damit die zu messende Temperatur
möglichst genau erfasst werden kann, muss das Tauchrohr
so angebracht werden, dass es möglichst vollständig
in der zu messenden Flüssigkeit (Heizungs-, Kühl-
und Trinkwasser, Solarflüssigkeit) umspült wird.
Ein geschlossenes Tauchrohr sollte grundsätzlich
mit Öl bzw. Glyzerin
oder Wärmeleitpaste gefüllt
werden, damit ein guter Kontakt des eingestecktem Fühler
zur Wandung des Tauchrohres erreicht wird. In Heizungsanlagen
gibt es auch Tauchrohre, die sich bei dem Reinschrauben
eines Thermometerfühlers zur Wasserseite öffnen,
wodurch der Fühler vom zu messendem Wasser umspült
wird. |
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der nach der EnEV geforderten Dämmschichtdicken
ergeben sich oftmals längere Schweißmuffen bzw.
T-Stücke. Hier muss besonders auf die richtige Länge
der Tauchrohr und den entsprechenden Fühlern geachtet
werden, damit nicht nur die Temperatur des Materials (Muffe,
Fitting) gemessen wird. |
Wenn eine
Temperatur besonders genau und schnell gemessen werden kann,
z. B. bei Wärmemengenzähler in Fernheizungsübergabestationen,
werden häufig sehr lange Messfühler eingesetzt.
Diese werden dann in Wärmetaschen
schräg eingebaut. |
Neuerdings
gibt es auch tauchrohrfreie Messvorrichtungen, bei denen
die Fühler direkt in die zumessende Flüssigkeit
geschoben wird. |
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| Messvorrichtung
ohne Tauchrohr |
Quelle:
Inocal
Wärmetechnik GmbH |
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Bei
dieser Messvorrichtung wird kein
Tauchrohr benötigt, weil der Messfühler
direkt in das Messmedium geschoben wird. Dadurch kann
der Fühler auf die passende Länge
in das Rohr eingebracht und fixiert werden. Durch
die spezielle Konstruktion wird die Temperatur besonders
genau und ohne Fremdwärme gemessen. Auch der
Austausch des Fühler ist möglich, weil sich
die Verbindung zum Wasser automatisch schließt.
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Diese
neue Messvorrichtung ersetzt Tauchhülsen
oder herkömmliche Verschraubungen und erlaubt
Direktmessungen in der Flüssigkeit, was besonders
bei computergestützten Temperaturaufzeichnungen
gewünscht wird. |
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| Zur
Messung einer Temperatur
in Rohrleitungen sollte der Fühler
immer in einer Tauchhülse (Tauchrohr),
die möglichst tief in der Flüssigkeit angeordnet
werden muss, eingebaut werden. Wenn die Tauchhülse
nicht von der Flüssigkeit durchströmt wird
(öffnen bei dem Einschrauben des Fühlers)
ist, dann sollte der Luftraum zwischen der Hülse
und dem Fühler mit einer Wärmeleitpaste
oder Öl bzw. Glyzerin
verfüllt werden, um eine gute Wärmeleitung
zu erreichen. Aber auch die Zeitkonstante des Fühlers
hat einen Einfluss auf die Güte der Messung. |
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| Übertragungsverhalten
eines Temperaturfühlers |
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Das
Fühlersignal muss an der richtigen
Stelle (Messort - mindestens 10
x D hinter der Mischeinrichtung) aufgenommen
werden, Dabei darf das Signal nicht durch Fremdeinflüsse
verfälscht werden. Deshalb müssen der Messort
(nicht belüftet, nicht zu heiße Umgebung)
und die Fühlerzuleitungen nach
den Vorgaben der Regelungshersteller montiert und
ausgewählt werden. Dabei sind die Anforderungen
an die Regelung (Stabilität, Toleranz) zu berücksichtigen.
Hier unterscheidet man zwischen einer punktförmige
Messung (entsprechende Fühler) und einer
durchschnittsbildenden Messung. |
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Das Aufnehmen von Messwerten in Tauchhülsen wird durch die Wandung der Tauchhülse,
den Luftspalt zwischen Tauchhülse und Messelement
und der Zeitkonstante des Fühlers verzögert.
Messfehler wirken sich besonders dann aus, wenn mehrere Messgrössen (z. B. Temperatur, Windstärke, Sonnenstrahlung)
ein gemeinsames Resultat (Systemtemperatur)
bilden sollen. Wenn nur eine Messgrössen im
Wert oder zeitlich falsch auf die gemeinsame Recheneinheit übertragen wird, kann das mit dem im Rechner
integrierten Multiplikationsfaktor zur proportionalen
Vergrösserung des Fehlers führen.
Deswegen müssen immer die Einbauvorschriften der Hersteller beachtet werden,
Nur dann ist die gewünschte verzugsfreie Erfassung
der Messgrösse gewährleistet. Hier sind
besonders die Zeitkonstante der Messeinrichtung,
die Verbindung mit dem Zentralgerät und die
Fühlerplatzierung (Messort) von Bedeutung.
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| Anlegefühler |
Anlegefühler (Oberflächenfühler) werden
in der Regel mit fest angeschlossener Anschlussleitung eingesetzt, können aber auch direkt an einem
Gehäuse (z. B. Messumformer)
angebracht sein. Sie werden zur Temperaturmessung an Oberflächen für verschiedenster
Einsatzgebiete verwendet. Die Form der Fühler
(Vierkant-Klötze, Prismagehäuse, Halbschalen,
Ringgehäuse, Klemmzangen, Handgriff) ist von
dem Einsatzgebiet (Rohrleitungen, Kessel, Speicher,
Wärmetauscher, Maschinenteilen, Kühlkörper,
Gehäuse, Werkzeugen) abhängig. Sie können
durch Rohrschellen, Kabelbinder, Anschrauben und Kleben
an der Oberfläche befestigt werden. Sie können
mit allen gängigen Sensoren (Pt100, Pt500, Pt1000, Ni1000, NTC, KTY und Thermoelementen
der Typen K, J, L) gefertigt werden.
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Anlege-
/ Oberflächentemperaturfühler
Quelle: TITEC Temperaturmesstechnik GmbH
Kontaktfläche blank feilen und
Hohlraum zwischen Fühler und
Rohr mit Wärmeleitpaste ausfüllen,
um Wärmeleitung zu verbessern.
Quelle: CLIMA • SUISSE
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Wenn
kein Tauchrohr oder keine Tauchhülse vorhanden ist, können zur Messung der Temperatur an Rohrleitungen oder Speicherwandungen auch Anlegefühler verwendet werden, dessen
Form den Messorten angepasst und mit Spannbändern angebracht werden. Mit den entsprechenden Sensoren
sind die Fühler auf alle gängigen Regel-
und Anzeigesysteme aufschaltbar.
Zwischen der Messwandung und dem Fühler sollte eine Wärmeleitpaste verwendet werden, damit eine bessere Wärmeübertragung stattfindet. Die Fühler sollten grundsätzlich auf der Oberseite eine Rohres montiert werden, damit evtl. Schwitz- oder Tropfwasser nicht eindringen kann.
Die Schnelligkeit der Messung ist vom Rohrmaterial und der Güte der Befestigung abhängig. |
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Um eine einigermaßen genaue Temperaturmessung zu errreichem, müssen die Anlegefühler thermisch passend an der Messstelle angebracht werden. Außerdem müssen sie eine perfekt angepasste Geometrie für die jeweilige Auflagefläche aufweisen, um die Auflagefläche zu erhöhen und die Ansprechzeit zu verringern. Deshalb gibt es viele verschiedene Bauformen.
• Anlegefühler mit Haftmagnet mit Silikon-Leitung, PFA-Leitung und mit Glasseide-Leitung
• Anlegefühler mit Hufeisenmagnet mit PVC-Leitung, Silikon-Leitung, PFA-Leitung und mit Glasseide-Leitung
• Anlegefühler mit Verschraubung mit PVC-Leitung, Silikon-Leitung, PFA-Leitung und mit Glasseide-Leitung
• Anlegefühler selbstklebend mit PVC-Leitung
• Rohranlegefühler mit Gehäuse, PVC-Leitung und Silikon-Leitung
Modbus Temperatur
TITEC Temperaturmesstechnik GmbH
Anlegefühler
TiTEC Temperaturmesstechnik GmbH
Anlegefühler
Testo Sensor GmbH |
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Wärmeleitpaste
Wärmeleitpasten werden zur besseren Wärmeübertragung auf Temperaturfühler, Thermostate oder Sensoren im Heizungs-, Sanitär-, Kühl- und Solaranlagen zum Einsatz. Die Paste wird in Tauchrohren (Tauchhülsen) und bei Anlagefühlern verwendet. Auch bei dem Einsatz von Einfriergeräten, gewährleisten sie eine bessere "Kälteübertragung" an dern Klemmschellen. |
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Wärmeleitpaste |
Quelle:
JÜRGEN ARMACK GMBH |
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Die Wärmeleitpasten sind bei den
verschiedenen Pastenhersteller unterschiedlich. Sie
müssen eine gute Wärmeleitfähigkeit haben und für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet
sein. Die einfachen Wärmeleitpasten enthalten
Silikonöl und Zinkoxid, hochwertige Pasten Aluminium-,
Kupfer-, Graphit- und Silberbestandteile. Für
spezielle Einsätze werden auch silikonfreie Pasten
eingesetzt. Der normale Temperaturbereich liegt zwischen -30 °C bis +200
°C. |
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| Wärmeleitpasten
aus Flüssigmetall leiten die
Wärme erheblich besser. Da sie elektrisch leitfähig
sind, müssen sie mit Vorsicht angewandt werden.
Sie dürfen nicht auf Aluminiumkühlkörper verwendet werden, da es zu einer Lokalelementbildung
kommt und die Oxidschicht zerstört.
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Bei
der Montage von Kühlkörpern
werden auch Wärmeleitkleber
verwendet. Diese Zweikomponentenklebstoffe
werden auf der Basis von Epoxid- oder Silikon hergestellt.
Die Wärmeleitfähigkeit wird dabei über
keramische oder metallische Füllstoffe (Al2O3,
AlN) hergestellt. Gegenüber der Wärmeleitpaste
ist die Wärmeleitfähigkeit geringer.
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