Hochtemperatur-Keramiksensor TKA-021, TKK-021, TZK-021

Hochtemperatur-Keramiksensor TKA-021, TKK-021, TZK-021 ist für die Temperaturmessung bis 1200 6C ausgelegt.

Die Sensoren ermöglichen die Messung der Temperatur von gasförmigen und gegenüber dem Material der Schutzarmatur chemisch nicht aggressiven Medien.

Die Temperatur ist der am häufigsten gemessene Parameter, und Überhitzung ist einer der schädlichsten Faktoren im Betrieb von Geräten, daher gibt es zahlreiche Anwendungen und Einsatzorte für Temperatursensoren.

Funktionsprinzip des Thermoelements

Das Funktionsprinzip des Thermoelements basiert auf dem thermoelektrischen Seebeck-Effekt. Das Thermoelement verfügt über zwei miteinander verbundene Enden: Ein Ende wird in das zu messende Medium eingebracht und als Mess- oder Heißstelle bezeichnet, das andere Ende wird an den Eingang des Geräts angeschlossen – die Kaltstelle. Herstellungsarten der Heißstelle sind in Abbildung 1 dargestellt. Wenn zwischen der Heiß- und der Kaltstelle ein Temperaturunterschied entsteht, wird im Stromkreis eine thermoelektrische Spannung (Thermo-EMK) erzeugt, deren Wert dem Eingang des Geräts zugeführt wird.

Abbildung 1 - Herstellungsarten der Heißstelle

Die Messstelle der Hochtemperatursensoren befindet sich in der Schutzarmatur. Thermoelementverbindungen können unterschiedliche Konfigurationen haben. Sie können geerdet oder ungeerdet sein, und zweiadrige Thermoelemente können isoliert oder nicht isoliert sein. Varianten der Heißstellen sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2 - Konfigurationen der Heißstellen

Die Erdung der Thermoelementverbindung erfolgt, wenn die Thermoelementverbindung mit der Hülle des Primärumformers verbunden ist. Geerdete Verbindungen haben eine bessere Wärmeleitung, was die Ansprechzeit verbessert. Jedoch macht die Erdung den Thermoelementkreis auch anfälliger für elektrische Störungen, welche das Spannungssignal verfälschen können, wenn das Messgerät keine elektrische Entkopplung gewährleistet. Alle hochwertigen Messumformer und Ein-/Ausgabeplattformen verfügen standardmäßig über elektrische Entkopplung. Eine geerdete Verbindung ist außerdem anfälliger für Verunreinigungen durch chemische Beimischungen im Laufe der Zeit.

Thermoelemente mit offener Verbindung besitzen eine Heißstelle, die über die hermetisch abgedichtete Hülle hinausragt und eine schnelle Ansprechzeit gewährleistet. Die Abdichtung verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen Verschmutzungen in die Hülle. Solche Thermoelemente werden üblicherweise nur in korrosionsfreien Gasen, z.B. in Luftkanälen, verwendet.

Ungeerdete Verbindungen entstehen, wenn die Thermoelementelemente nicht mit der Hülle des Primärumformers verschmolzen, sondern von isolierendem Pulver umgeben sind.

Besonderheiten des Hochtemperatur-Keramiksensors TKA-021, TKK-021, TZK-021:

• Verfügbarkeit eines Klemmkopfs, der einen bequemen Anschluss des Kabels an den Sensor sowie den Schutz der Verbindungsstelle bietet.
• Kurze Betriebsdauer bei 1200 6C möglich.
• Der Sensor ist nicht über die gesamte Länge hochtemperaturbeständig, daher sollte im heißen Bereich nur der keramische Teil sein.
• Es sind Stöße gegen den Thermoelementsensor während Montage und Betrieb zu vermeiden, da ein Teil der Schutzarmatur aus Keramik besteht.
• Nicht für die Messung von Flüssigkeitstemperaturen und in aggressiven Gasen – Dämpfe von Säuren, Laugen etc. – geeignet.