Temperatursensoren und Temperaturfühler by WIKA
WIKA zählt seit vielen Jahren zu den führenden Herstellern von hochwertigen industriellen Temperaturmessgeräten. Nutzen Sie die Temperaturmessgeräte von WIKA zur Temperaturmessung und Temperaturüberwachung ihrer Anwendungen. Unsere Erfahrung und unser Know-how in der Herstellung von Temperatursensoren zeichnen uns aus. Temperaturfühler in der industriellen Temperaturmesstechnik teilen sich bei WIKA in erster Linie in folgende Gruppen auf:
Was ist ein Temperaturfühler?
Der Begriff Temperaturfühler beschreibt bei elektrischen Thermometern eine Einheit aus einem oder mehreren Temperatursensoren und einer einsatzspezifischen Armierung, die z. B. aus
- Anschlusskopf
- Halsrohr
- Schutzrohr oder
- einem Handgriff
bestehen kann.
Der im Temperaturfühler verbaute Sensor übernimmt die eigentliche Temperaturmessung und wandelt die zu messende Temperatur in ein elektrisches Signal um.
Wann werden Temperatursensoren mit Thermoelementen empfohlen?
Temperatursensoren mit Thermoelementen eignen sich zur Messung von höheren Temperaturen bis +1.700 °C. Thermoelemente bestehen aus zwei unterschiedlichen Metallen, die zu einem Thermopaar verbunden sind. Der Verbindungsknoten (Heißstelle) stellt die eigentliche Messstelle des Temperatursensors dar, die Drahtenden werden als Kaltstelle bezeichnet. Bei einer Temperaturänderung an der Messstelle kommt es aufgrund der unterschiedlichen Elektronendichte der Metalle und des Temperaturunterschieds zwischen Heiß- und Kaltstelle zu einer Spannung. Diese ist annähernd proportional zur Temperatur der Messstelle des Temperaturfühlers (Seebeck-Effekt).
Der geringe Durchmesser des Mantelthermoelements eines Temperatursensors ermöglicht eine schnellere Ansprechzeit, als sie bei einem Widerstandsthermometer möglich ist.
Wie funktioniert ein Temperatursensor eines Pt100-/Pt1000-Widerstandsthermometers?
Ein Pt100-/Pt1000-Widerstandsthermometer hat seine Stärken im unteren und mittleren Temperaturbereich von -200 … +600 °C. In der Industrie werden in erster Linie Temperatursensoren mit Pt100- oder Pt1000-Messwiderständen eingesetzt. Erfasst der Temperatursensor einen Temperaturanstieg, so steigt auch dessen Widerstand (Positive Temperature Coefficient). Der Widerstand eines Pt100-Widerstandsthermometers bei 0 °C liegt bei 100 Ohm, bei einem Pt1000-Widerstandsthermometer bei 1.000 Ohm. Mehr Informationen dazu finden Sie in unserem Video "Wie funktioniert ein Widerstandsthermometer? | Widerstandsthermometer nach IEC 60751".
Welche Bauformen der Messwiderstände in Temperatursensoren gibt es?
Grundsätzlich werden zwei Bauformen von Messwiderständen in Temperatursensoren unterschieden: Dünnschicht-Messwiderstände (Thin-Film) und drahtgewickelte Messwiderstände (Wire Wound).
Die Vorteile von Dünnschicht-Messwiderständen sind die kleine Baugröße und eine hohe Vibrationsfestigkeit bei entsprechendem Aufbau des Temperaturfühlers. Dünnschicht-Messwiderstände stellen mittlerweile die Sensor-Standardbauform dar, sofern sie nicht aufgrund des Temperaturbereiches ausgeschlossen werden (Messbereiche für Genauigkeitsklasse B des Temperaturfühlers: Dünnschicht-Messwiderstand -50 … +500 °C, drahtgewickelter Messwiderstand -200 … +600 °C). Somit haben die drahtgewickelten Messwiderstände ihren Vorteil im unteren und mittleren Temperaturbereich.
Wann eignet sich die Verwendung von Oberflächenthermometern?
Für die kontaktlose Messung der Temperatur an Oberflächen von Behältern oder Rohren eignen sich Oberflächenthermometer. Sie sind als Widerstandsthermometer (TR50) oder Thermoelemente (TC50) ausgelegt. Letztere erlauben eine exakte Messung von extremen Temperaturen zwischen -40 bis +1.200 °C. Beide Varianten sind auch mit Explosionsschutz lieferbar.
Oberflächenthermometer zeichnen sich durch ihre problemlose Installation ohne Schutzrohr aus. Der Anbau an Behälter erfolgt durch einen angeschweißten oder angeschraubten Kontaktblock, der den Temperaturfühler enthält. Für die Befestigung an Rohrleitungen eignet sich eine Variante mit Spannband. Als weitere Prozessanschlüsse stehen zentrisch gebohrte Unterlegscheiben und metallische Anschweißbleche zur Verfügung. Für besondere Umgebungsbedingungen werden die Anschlussleitungen der Oberflächenthermometer mit speziellen Isolationsmaterialien geliefert. Das Kabelende ist anschlussfertig oder mit montiertem Stecker (optional) oder mit Feldgehäuse.
