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Allgemeines
Gerade Thermoelemente mit metallenen und keramischen Schutzrohren werden für technische Temperaturmessungen, vorwiegend in Öfen aller Art, im Temperaturbereich von ca. 200 °C bis
1800 °C bei Drücken bis max. 1 bar (Nenndruckstufe 1) verwendet.
Aufbau und Typenwahl
Um die Funktion eines Thermoelementes über einen angemessenen Zeitraum zu gewährleisten, müssen die Werkstoffe für Thermopaar, Isolation, Schutzrohr und Anschlußkopf nach den Betriebsbedingungen ausgewählt werden.
Allgemeine Hinweise über Thermopaar- und Schutzrohrwerkstoffe finden sich in DIN 43712,
DIN 43720, DIN 43724 und DIN 43732 sowie im Schrifttum.
Die im Katalog angegebenen „max. Betriebstemperaturen“ sind Empfehlungen für den Einsatz in Luft. Kurzzeitige Überschreitungen dieser Temperaturen sind vertretbar, verkürzen jedoch die Lebens-dauer. Besonders korrosive Einflüsse können die zulässige Einsatztemperatur der Schutzrohrwerk-stoffe herabsetzen.
Thermopaar-Normen
Die Thermospannungen entsprechen
· DIN IEC 584 Toleranzklasse 1 bzw.
· DIN 43719
Auf Wunsch können Elemente nach anderen Normen und Toleranzen geliefert werden.
Achtung:
Für das Thermopaar Fe-CuNi ist bei Neuanlagen nur noch der Typ J nach DIN IEC 584 zulässig. Die Grundwerte unterscheiden sich vom bisherigen Typ L nach DIN 43710, welcher nur noch zum Ersatz in bestehenden Meßanlagen verwendet werden soll.
Entspricht die Standardausführung nicht der gewünschten Norm, wählen Sie bitte unsere Variante.
Durch die Einführung der DIN IEC 584 sind die Grundwertreihen mit der ANSI MC 96.1-82, der
BS 4937, der NFC-321 und der JIS 1602-81 identisch.
Der Typ des eingebauten Thermopaares ist auf dem Schild des Anschlußkopfes angegeben.
Schutzrohre
Die äußeren Schutzrohre sind nach den Gesichtspunkten der Beständigkeit unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen auszuwählen, siehe Tabelle 1. Hinweise finden sich in DIN 43720 und in
DIN 43724.
Tabelle 1
Beständigkeit metallener Schutzrohrwerkstoffe:
· St 35.8 WNr. 1.0305
für Temperaturen max. 550 °C an Luft. Geringe Beständigkeit gegen schwefelhaltige Gase; mittlere Beständigkeit gegen stickstoffhaltige Gase
· St 35.8 WNr. 1.0305 – feueremalliert
für Temperaturen max. 550 °C, max. 1 bar Überdruck für den Niederdruckbereich in Öfen, Rauchgaskanälen und Behältern
· X10Cr Al 24 WNr. 1.4762
für Temperaturen max. 1200 °C an Luft. Große Beständigkeit gegen schwefelhaltige Gase; geringe Beständigkeit gegen stickstoffhaltige Gase
· X18Cr Ni 28 WNr. 1.4749
für Temperaturen max. 1100 °C an Luft. Extrem große Beständigkeit gegen schwefelhaltige Gase; geringe Beständigkeit gegen stickstoffhaltige Gase; gute Beständigkeit gegen Blei- und Zinnschmelzen
· X15 CrNi Si 2520 WNr. 1.4841
für Temperaturen max. 1150 °C an Luft. Geringe Beständigkeit gegen schwefelhaltige Gase; große Beständigkeit gegenüber stickstoffhaltigen sauerstoffarmen Gasen, hohe Zeitstands-Festigkeit
Für extreme Korrisionsbedingungen können Schutzrohre aus Sonderwerkstoffen geliefert werden, z. B. aus:
· WNr. 1.4571, 2.4816, 2.4858, 2.4610, 2.4617, Titan, Tantal usw.
· Kupfer oder Stahl mit Überzug aus Tantal
· Stahl oder nichtr. Stahl mit Teflon-Beschichtung
· Bepanzerungen gegen Abrieb für verschiedene Temperaturbereiche
· Keramik KER 710 mit Ummantelung aus Platin oder Platinlegierungen (besonders für Gasschmelzen)
Die Lebensdauer von Thermopaaren wird in vielen Fällen erhöht, wenn zusätzlich zu dem äußeren Schutzrohr ein gasdichtes keramisches Innenrohr eingebaut wird.
Eigenschaften der Keramik-Typen nach DIN 40685 für Schutzrohre und Innenrohre:
KER 530 : feinporös, nicht Gasdichte, temperaturwechselbeständig, hoher Aluminiumoxidgehalt > 80 %, max. Temp. 1650 °C
KER 610 : Gasdichte, hohe Feuerbeständigkeit, hoher Aluminiumoxidgehalt > 60 %, max. Temp. 1600 °C
KER 710 : Gasdichte, höchste Feuerbeständigkeit, reines Aluminiumoxid > 99,7 %, max. Temp. 1900 °C
Anschlussköpfe
Je nach Betriebsbedingungen stehen 5 verschiedene Ausführungen mit Anschlußmaßen nach
DIN 43729 zur Verfügung.
Alle Ausführungen sind spritzwasserdicht, Schutzart IP 53.
Umgebungstemperatur max. 200 °C, bzw. 120 °C für Kunststoff.
Befestigung
Die Thermoelemente dieses Kataloges werden meistens mit einem verschiebbaren Anschlagflansch oder einer verschiebbaren Gewindemuffe befestigt.
Montagehinweise
Die wichtigsten Punkte bei der Montage sind:
· Die Einbaulänge der Thermoelemente ist möglichst groß zu wählen, damit Meßfehler durch Wärmeableitung im Schutzrohr und in den Thermodrähten möglichst klein gehalten werden.
· Um die Durchbiegung vor allem längerer Schutzrohre zu vermeiden, ist senkrechter Einbau dem waagerechten vorzuziehen, oder es sind entsprechende Abstützungen vorzusehen.
· Für die Verbindungsleitung zwischen den Thermodrähten im Anschlußkopf und dem Anzeige-Instrument müssen Ausgleichsleitungen verwendet werden.
· Es ist darauf zu achten, dass die zum Thermopaar passende Ausgleichsleitung gewählt und richtig gepolt wird.
Lieferprogramm
Die Produktgruppe Gerade Thermoelemente umfasst 4 Grundtypen.
Bei den Typen mit Metall-Schutzrohr sind die eingebauten Thermopaare aus Unedelmetallen im Listenpreis enthalten.
Bei den Typen mit Keramik-Schutzrohr sind die Edelmetall-Thermopaare bei Lieferung zwar eingebaut, jedoch nicht im Listenpreis enthalten. Wegen des veränderlichen Edelmetallpreises werden sie als gesonderte Rechnungsposition ausgewiesen.
Standardausführungen
Standardausführungen sind eine Auswahl besonders häufig angewendeter Thermoelemente. Sie sind ab Lager lieferbar und werden auch bei kleinen Stückzahlen preisgünstig angeboten.
Befestigungsmittel sind als Zubehör getrennt zu bestellen.
Varianten
Varianten erweitern den Umfang der Standardausführungen durch Änderung von Abmessungen oder Werkstoffen. Dadurch können Thermoelemente im praktischen Einsatz weitgehend den verschiedenen Betriebsbedingungen angepasst werden.
Max. Einsatztemperaturen von Thermopaaren
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Thermopaar-Typ
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Draht- in mm
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2,5
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1/1,38
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0,35/0,5
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J, L
K
S, R
B
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800 °C
1200 °C
--
--
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600 °C
900 °C
--
--
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--
--
1600 °C
1800 °C
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Der gewählte Thermopaar- bzw. Schutzrohrwerkstoff mit der kleineren zulässigen Betriebstemperatur bestimmt die max. Betriebstemperatur des Thermoelementes.
Wird eine andere Befestigung als der aufgeschweißte Flansch gewünscht, so ist diese als Zubehör getrennt zu bestellen.
Sonderausführungen
Sonderausführungen sind in vielen Formen und Werkstoffen lieferbar.
Beispiele für Sonderausführungen sind:
· Thermopaare nach anderen Normen
· Thermoelemente mit speziellen Schutzrohr- und Halterohrwerkstoffen
· Thermoelemente mit abweichenden Dimensionen
· Thermoelemente mit besonders ausgebildeten Meßstellen, z. B. im Boden eingeschweißt oder mit freiliegender Meßstelle
Zur Bearbeitung einer Anfrage über Sonderausführungen benötigen wir:
· eine ausführliche Beschreibung des Meßproblems, ggf. unter Beifügung von Skizzen über die Einbauverhältnisse,
· die Zeichnung mit allen Werkstoffangaben, soweit die erforderliche Konstruktion des Thermoelementes bereits festliegt,
· die Angabe der Zeichnungs- oder Auftragsnummer, wenn früher bereits eine ähnliche Sonderausführung von uns bezogen wurde.
Einzelteile
Viele Bauteile der Katalogtypen können auch als Einzelteile oder Baugruppen bezogen werden. Sie werden in Gebinden abgegeben.
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