Browse Prior Art Database

Temperaturmessvorrichtung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000240875D
Publication Date: 2015-Mar-09

Publishing Venue

The IP.com Prior Art Database

Abstract

Der Artikel betrifft eine berührungslose akustische Temperaturmessung in heißen Umgebungen von mehr als mehreren 100 Grad Celsius.

This text was extracted from a Microsoft Word document.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 6% of the total text.

Temperaturmessvorrichtung

Die genaue Kenntnis der Temperatur eines Gases ist für viele technische Prozesse und Verfahrensabläufe von hohem Interesse, beispielsweise bei Verbrennungs- oder Umwandlungsprozessen. Die Gastemperatur ist dabei oftmals entscheidend für die Qualität der Prozessführung oder den erzielten Wirkungsgrad. Ein weit verbreitetes Verfahren zur Messung  der Temperatur eines Gases besteht darin, ein klassisches Thermoelement oder einen Thermowiderstand mit dem zu messenden Gas in Kontakt und in ein thermisches Gleichgewicht zu bringen. Die Gastemperatur würde dann der Temperatur des Thermoelement oder des Thermowiderstands entsprechen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass zum einen das Erreichen eines thermischen Gleichgewichts des voranstehenden Sensors mit der Umgebung einige Zeit in Anspruch nimmt und daher bei zeitlich variierenden Gastemperaturen lediglich ein zeitliches Mittel der Temperatur bestimmt werden kann. Außerdem ist der Temperatursensor bei der Anwesenheit von sehr heißen Zonen oder offenen Flammen im Messraum zusätzlich zur Gastemperatur der Strahlungswärme der sehr heißen Zonen oder offenen Flammen ausgesetzt, was die Temperaturmessung zu höheren Temperaturen verfälscht. In solchen Anlagen wird ein solcher Temperatursensor meist zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen durch massive Gehäuse gekapselt. Das schützt einerseits zwar den Sensor, andererseits verhindert es die direkte Temperaturmessung, so dass für eine Wertung der im Inneren des Gehäuses bestimmten Temperaturdaten erst die Wärmeisolierung des Gehäuses, die dadurch hervorgerufene Verzögerungszeit und der anzuwendende Korrekturfaktor zur eigentlichen Gastemperatur bestimmt werden muss. Dies macht die Temperaturmessung zusätzlich ungenau und verlängert die Wartezeiten zur Erreichung eines thermischen Gleichgewichts vor Durchführung der indirekten Messung deutlich. Es wäre daher wünschenswert, wenn man schnellere und genauere Messverfahren zur Bestimmung der Gastemperatur zur Verfügung hätte. Genauere Verfahren wären beispielsweise Spektroskopieverfahren, die eine direkte Messung von Gastemperaturen ermöglichen. Allerdings wären diese mit ganz erheblichem apparativen Aufwand verbunden und sind in den meisten Fällen nur im Labormaßstab einsetzbar.

DE 698 35 748 T2 offenbart daher ein akustisches Pyrometer, mit dem sich die Gastemperatur direkt und mit reduziertem Aufwand messen lässt. Bei einem akustischen Pyrometer sendet ein Generator ein definiertes akustisches Signal durch den mit dem zu messenden Gas gefüllten Raum, das auf der gegenüberliegenden Seite des Raums von einem entsprechend positionierten Empfänger aufgenommen wird. Für ein bekanntes Gas kann aus der Laufzeit des akustischen Signals zwischen Sender (Sendezeitpunkt durch die Ansteuerung des Senders vorgegeben) und Empfänger (Ankunftszeit des Signals wird gemessen) die Schallgeschwindigkeit und daraus die Temperatur des Gases bestimmt werden. V...