Vergleichsstellenthermostate (Eispunktthermostate)
Diese einfachste Form der Realisierung der Vergleichsstelle als Eismatsch in Dewargefäßen lernen die Studenten heute noch in den Praktika der Thermoelement-Temperaturmessung kennen. Für die Industrie ist dies jedoch nicht praktikabel und so werden Vergleichsstellen heute als elektrische Eispunktthermostate realisiert. Solche Thermostate mit thermoelektrischer Kühlung und einem eingebauten kalibrierten Referenzsensor zur Temperaturüberwachung erfordern im Gegensatz zu Eisgefäßen auch im Dauerbetrieb keine Wartung. Eispunktthermostate befinden sich zwischen der heißen Stelle des Thermoelementes und dem Auswertgerät. Der Eingang wird über Miniaturstecker oder entsprechende Schraubklemmen aus Thermomaterial verwendet. In der Vergleichsstelle wird dann Thermomaterial mit Kupfer verbunden und Kupferdrähte werden zum Ausgang geführt. Vom Ausgang gehen Kupferleitungen zu den entsprechenden Auswertgeräten.
Grundsätzlich sind 4 Methoden bekannt, um die Vergleichsstellen (Thermoelement/Kupfer) in Thermoelementsystemen zu berücksichtigen:
- Die Verbindung wird auf einer konstanten Temperatur von 0°C gehalten.
- Die Verbindung wird auf irgendeiner anderen konstanten Temperatur gehalten.
- Die Temperatur der Vergleichsstelle wird erfasst und als kompensierte EMF im Thermoelementkreis berücksichtigt.
- Elektrische Kompensation der Vergleichsstelle
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Automatischer Eispunktthermostat
Tisch- oder 19"Version
Kann bis zu 100 Thermoelemente vergleichen. Benötigt eine Umluft, um die Wärme, die von den Peltiermodulen erzeugt wird, zu beseitigen. Arbeitet in einem Umgebungstemperaturbereich von +2°C bis +40°C oder +65°C. Stromversorgung ca. 100 Watt. Stabilisierungszeit 10 bis 50 Minuten. Kann jede beliebige Zusammenstellung von Thermoelementen vergleichen. Hält 0°C, d. h. die Vergleichstemperatur, auf der die Spannungsreihen basieren. Messunsicherheit zwischen ±0,2 und ±0,3 K bei einem Einbau von bis zu 100 feindrahtigen Vergleichsstellen.
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Vergleichsstellenthermostate mit vorgewählter konstanter Temperatur
Als 19" Rack oder in einem wettergeprüften wasserdichten Gehäuse IP55. Kann bis zu 100 Thermoelementvergleichsstellen ausnehmen. Benötigt auch einige Umluft. In einem wettergeprüften Gehäuse ist die Wärmeableitung normalerweise dann ausreichend, wenn die Umgebungstemperatur 10°C bis 15°C unter der Vergleichsstellentemperatur liegt. Arbeitet bis zu einer Umgebungstemperatur von 55°C. Stromvervorgung: 100 Watt typisch. Stabilisierungszeit 10 Minuten. Vergleicht jedes, aber auch ein Gemisch von Thermoelementen. Stellt jede beliebige konstante Vergleichsstellentemperatur zur Verfügung, die von den Reglern, Auswertinstrumenten u. s. w. für die Thermoelementmessung benötigt wird. Messunsicherheit zwischen ± 0,2 K und ±0,3 K bei einem Einbau von 100 feindrahtigen Doppelvergleichsstellen. Für niedrigere Vergleichsstellen-Messtemperaturen können auch negative Ausgänge zur Verfügung gestellt werden.
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Temperaturkompensiertes Isothermisches System
Kann für 1, 3, 6, 12, 25, 50 oder 100 Vergleichsstellen hergestellt werden. Kann als Rack-System, Tisch-Gerät oder in einem wettergeprüften oder eigensicheren Gehäuse hergestellt werden. In diesem passiven System wird keine Wärme erzeugt. Die Umgebungstemperatur, in der das System arbeitet, ist damit größer (-20°C, +70°C). Der notwendige Strom reduziert sich auf wenige Milliwatt. Es wird keine Aufwärmzeit benötigt. Vergleicht jedes Thermoelementgemisch. Um wechselnde Vergleichstemperaturen zu kompensieren, ist ein Datenerfassungssystem notwendig. Messunsicherheiten von ±0,1 K sind bei normalen Umgebungstemperaturen erreichbar. Die eingebaute Masse berührt nicht die Messunsicherheit. Fehler in den Thermoelementdrähten können berücksichtigt werden.
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Elektrisch Kompensierte Thermoelementvergleichsstelle
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