12
INSTALLATION UND WARTUNG VON INDUSTRIELLEN ELEKTRISCHEN THERMOMETERN LEITFADEN MÖGLICHE FEHLERURSACHEN SOWIE DEREN BEHEBUNG SPEZIALKABEL · THERMOTECHNIK · KONFEKTION

INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

INSTALLATION UND WARTUNG VONINDUSTRIELLEN ELEKTRISCHEN THERMOMETERN

LEITFADENMÖGLICHE FEHLERURSACHEN SOWIE DEREN BEHEBUNG

SPEZIALKABEL · THERMOTECHNIK · KONFEKTION

Page 2: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

2

ELEKTRISCHE THERMOMETERINSTALLATION, WARTUNG UND FEHLERSUCHE

Seite

1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Funktionsprinzip elektrischer Thermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 Widerstandsthermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Thermoelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3 Einbau und Inbetriebnahme von Thermometern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.1 Räumliche Anordnung von Thermometern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2 Einbau von Thermometern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.3 Positionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.4 Betriebsbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.5 Umgebungsbedingungen am Anschlusskopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4 Messleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.2 Leitungen für Thermoelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.3 Leitungen für Widerstandsthermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.4 Leitungsanschluss im Anschlusskopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

5 Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.1 Wiederkehrende Inspektionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.2 Überprüfung der Messkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.3 Überprüfen von ausgebauten Messeinsätzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.4 Überprüfung der Schutzrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

6 Funktionsstörungen und deren Behebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76.1 Funktionsstörungen, die bei allen elektrischen Thermometern vorkommen können . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76.2 Spezifische Fehler bei Thermoelementen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.3 Spezifische Fehler bei Widerstandsthermometern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Das Unternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

S Worldwide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

S Lieferprogramm auf der Rückseite

INHALT

Page 3: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

3

1 AllgemeinesElektrische Thermometer wandeln die physikalische Größe Temperatur in ein von ihr abhängiges Signal um. Sie sind insich geschlossene konstruktive Komponenten, die an ihrem Ausgang ein weiterverarbeitbares Signal liefern. Abhängigvom Sensorprinzip ist dabei meistens eine Hilfsenergiequelle notwendig. Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich durch diegute Übertragbarkeit dieser elektrischen Signale über weite Strecken. Messwertaufnahme und Anzeigeort derTemperatur können deshalb räumlich weit voneinander getrennt sein. Die Messsignale können in Steuerungs- undRegelungsanlagen bzw. Prozessleitsystemen mit geringem Aufwand eingebunden und verarbeitet werden.

2 Funktionsprinzip elektrischer Thermometer

2.1 WiderstandsthermometerPlatin-Widerstandsthermometer werden in den verschiedensten Ausführungsformen in der industriellen Messtechnikeingesetzt. Genormt sind Pt 100-Widerstandsthermometer und Messwiderstände nach DIN EN 60751. IhrWiderstandswert beträgt bei 0°C 100Ω. In einem Temperaturbereich von -200°C bis +850°C genügt das Pt 100-Widerstandsthermometer einer festgelegten Kennlinie. Abweichungen von dieser Kennlinie, auch Grundwerte genannt,werden nach zwei Toleranzklassen, A und B, zugelassen. In Toleranzklasse B dürfen je nach Temperatur Mess -abweichungen von ± 0,3 K bis ± 4,6 K auftreten. In einem nach oben auf + 650°C beschränkten Temperaturbereichsind in Toleranzklasse A Abweichungen von ± 0,15 K bis ± 1,45 K zulässig. Technische PT-Widerstandsthermometer,die in vielen industriellen Herstellungsprozessen eingesetzt werden, bestehen aus den genormten EinzelteilenSchutzrohr, Anschlusskopf und Pt 100 Messeinsatz. Eine Übersicht der genormten Bauformen wird in DIN 43770dargestellt. Die Kennlinien und elektrischen Eigenschaften sind in DIN EN 60751 genormt.

2.2 ThermoelementeBei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhereMessunsicherheiten auf. Dafür können sie in einem wesentlich größeren Temperaturbereich eingesetzt werden undsind unempfindlicher gegenüber mechanischer Belastung. Thermoelemente mit unedlen Thermopaaren weisen imBereich von -200°C bis +1200°C, je nach Elementenart und Temperatur, Messabweichungen von ± 1 K bis ± 9 Kauf, Edelmetall-Thermopaare im Bereich von 0°C bis + 1200°C ± 1,5 K bis ± 3 K und darüber hinaus bis maximal+1700°C ± 4,3 K. Diese Abweichungen entsprechen den Grenzabweichungen für Thermoelemente nach DIN EN60584 in der Toleranzklasse 2. In dieser Norm und darüber hinaus in DIN 43710 (im April 1996 zurückgezogen) sindauch die Grundwertreihen der wichtigsten Thermopaare festgelegt. Da eine zuverlässige Temperaturmessung einemöglichst genaue Anpassung an den entsprechenden Prozess erfordert, gibt es auch bei den Thermoelementen dieverschiedensten Ausführungsformen. In Analogie zu den Widerstandsthermometern gibt es genormte industrielleAusführungen, die man als technische Thermoelemente bezeichnet.

LEITFADEN

Page 4: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

4

LEITFADEN

3 Einbau und Inbetriebnahme von Thermometern

3.1 Räumliche Anordnung von ThermometernGrundsätzlich arbeiten elektrische Thermometer völlig lageunabhängig. Bevorzugte Montageposition ist „senkrechthängend”, d.h. Anschlusskopf oben, Schutzrohr nach unten.

3.2 Einbau von ThermometernÜbliche Einbaumethoden sind:

- Einschraubgewinde (zylindrische und konische Außengewinde)- Überwurfmutter mit Innengewinde- Flansche und Gegenflansche verschiebbar, dicht nur bei geringen Gasdrücken- Aufgeschweißte Flansche- Verschiebbare Klemmverschraubungen- Einschweißen in Rohre/Rohrstutzen, Wandungen- Bajonettnippel, nicht flüssigkeits- oder gasdicht

Muss das Schutzrohr eingeschweißt werden, ist das Halsrohr mit Anschlusskopf und Messeinsatz zu demontieren. Vordem Zusammenbau ist sicherzustellen, dass die Bohrung des Schutzrohres frei von Fett und Verschmutzungen jederArt ist.

Keramische SchutzrohreKeramische Schutzrohre müssen vor mechanischer Belastung (Schlag) und vor Temperaturschocks geschützt werden.Werden sie bei laufendem Prozess eingebaut bzw. ausgetauscht, müssen sie langsam eingeschoben werden. Als Richtwerte gelten:10-20 cm/min bei + 1200°C1-2 cm/min bei + 1600°Coder die Schutzrohre müssen entsprechend vorgewärmt werden.

Waagerecht freitragende Längen von mehr als 500 mm bei Temperaturen über + 1200°C sind zu vermeiden.Direkter Kontakt mit Flammen ist zu vermeiden.

3.3 PositionierungZur Verlegung der Leitung kann der Anschlusskopf mit der Kabelverschraubung gedreht werden. Dazu wird dieVerschraubung des Halsrohres am Anschlusskopf bzw. im Halsrohr gelöst, der Anschlusskopf in die gewünschteRichtung gedreht und die Verschraubung wieder fest angezogen.

3.4 BetriebsbedingungenBei allen genannten Einbaumethoden ist darauf zu achten, dass die Verbindungen mit dem Prozess dicht, fest undsicher nach den anerkannten Regeln der Technik und den örtlichen Vorschriften hergestellt werden. Es ist ferner dafürSorge zu tragen, dass die Thermometer ausreichende „Wärmetauschfläche” mit dem zu messenden Medium habenund dass der Fehler durch Wärmeableitung über das Schutzrohr klein gehalten wird. Das wird bei technischenAnwendungen erreicht, wenn man folgende Eintauchlängen vorsieht:

bei Messungen in Flüssigkeiten WL + 5x Schutzrohr-øbei Messungen in Gasen WL + 10x Schutzrohr-ø

(WL = Wirklänge des Messsensors)

Die üblicherweise verwendeten Messsensoren bzw. Widerstandsthermometer haben eine Wirklänge von 5 bis 30 mmje nach Ausführung und Bauart.

Bei Thermoelementen kann die temperaturempfindliche Länge im allgemeinen vernachlässigt werden. In Rohrleitungenmit kleinen Durchmessern kann die wünschenswerte Einbaulänge nur erreicht werden, wenn das Schutzrohr in einemRohrbogen so montiert wird, dass es gegen die Strömung gerichtet ist. Bei einer zu geringen Einbaulänge ist mitFehlern zu rechnen, die groß gegenüber den Normtoleranzen sind.

Achtung: die Einbaulänge ist in der Regel größer als die Eintauchlänge, und nur letztere ist entscheidend!

Page 5: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

5

LEITFADEN

3.5 Umgebungsbedingungen am AnschlusskopfDie Umgebungstemperaturen sollten im Bereich -25°C bis +80°C liegen. Bei Verwendung von Silikondichtungen sindTemperaturen bis +150°C möglich. Die Belastbarkeit von Dichtungen, Kabelisolation, Material der Anschlussköpfe etc.ist zu berücksichtigen!Werden elektronische Messumformer in den Anschlusskopf eingebaut, sind deren Temperaturgrenzen zu beachten.Maßgebend ist immer die zulässige Temperatur für die „schwächste” Komponente!Die Schutzart der Anschlussköpfe ist gemäß den zu erwartenden Umgebungsbedingungen zu wählen.

4 Messleitungen

4.1 AllgemeinesDie Leitungen müssen so ausgewählt werden, dass sie für die Umgebung geeignet, d.h. gegen thermische,mechanische und chemische Einflüsse beständig sind. Bei allen Leitungsverbindungen ist auf guten Kontakt zu achten.Messleitungen sollten getrennt und > 0,5 m entfernt von Energieleitungen verlegt werden und letztere rechtwinkligkreuzen. Alle Messkreise sollen möglichst erdfrei betrieben werden; wenn nötig, nur an einem Punkt erden. ZurUnterdrückung elektrostatischer bzw. magnetischer Einstreuung sollten die Leitungen geschirmt sein bzw. verseilteAdern haben.

Gültige Normen und Vorschriften sind zu beachten.

4.2 Leitungen für ThermoelementeZwischen Thermometer und Messgerät sind zum Thermopaar passende Ausgleichs- oder Thermoleitungen zu verlegenund in richtiger Polarität anzuschließen. Die Farbkennzeichnung der Ausgleichs- oder Thermoleitungen erfolgt nach derjeweils angewandten Norm für die Thermoelemente. Alle Verbindungsstellen sind metallblank und wackelkontaktfreiauszuführen, damit sie vernachlässigbare Übergangswiderstände haben.

4.3 Leitungen für WiderstandsthermometerZwischen Thermometer und Messgerät sind Leitungen mit Kupfer zu verlegen. Um die Fehler durchLeitungswiderstände und deren temperaturbedingten Änderungen klein zu halten, ist ein geeigneter Leiterquerschnittzu wählen. Widerstandsthermometer werden in 2-, 3- und 4-Leiter-Schaltung betrieben, je nach Anforderung an dieGenauigkeit. Die 2-Leiter-Schaltung verursacht den größten Messfehler. Für die 2- und 3-Leiter-Schaltung ist ein sog.Leitungsabgleich empfehlenswert, wenn die nachgeschalteten Instrumente dafür ausgelegt sind; damit lassen sichZuleitungsfehler verringern bzw. fast völlig unterdrücken.

4.4 Leitungsanschluss im AnschlusskopfNachdem die Verbindungen am Anschluss-Sockel hergestellt sind, ist sicherzustellen, dass der Anschlusskopf wiedersorgfältig verschlossen und die Kabelverschraubung dicht ist. Nur so kann die IP-Schutzklasse des Gerätessichergestellt werden.

Page 6: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

6

5 Instandhaltung

5.1 Wiederkehrende InspektionenThermometer und ihre Messkreise sollten in regelmäßigen Zeitabständen (1 bis 12 Monate) überprüft werden auf:- mechanische, thermische, chemische Beschädigungen der Schutzrohre- Korrosion und schlechte Kontakte an Leitungsverbindungen- Dichtigkeit der Anschlussköpfe- Funktionsfähigkeit der Messkreise (Driften, Isolationswiderstände)

5.2 Überprüfung der MesskreiseLeitungsverbindungen im Anschlusskopf lösen und entsprechend der Betriebstemperatur- bei Thermoelementen mit einem mV-Signal- bei Widerstandsthermometern mit einem Prüfwiderstanddie Instrumente prüfen.Damit ist feststellbar, ob das Thermometer oder die Instrumentierung die Fehlerursache ist.Im Betriebszustand können bei einem Messeinsatz die folgenden Größen geprüft werden:- der Durchgang - der Schleifenwiderstand aller Leiter- Isolationswiderstand- EMK von Thermopaaren- Widerstand von Pt-Sensoren- Falsche Polarität bei Thermopaaren

Der Isolationswiderstand des gesamten ungeerdeten Messkreises, Leitungen und Thermometer, sollte größer 1 MΩ sein gemessen mit 10 V DC. Prozesstemperatur und Material der Leitungsisolation sind zu berücksichtigen!

5.3 Überprüfen von ausgebauten MesseinsätzenSchnellüberprüfungen von ausgebauten Thermoelementen und Widerstandsthermometern sowie den dazugehörigenMesskreisen.Erforderliche Instrumente:- mV - Meter- Ohm - Meter oder Widerstandsbrücken- Isolationsmesser mit 10 - 100 V DC Prüfspannung

Alle Messungen erfolgen bei Raumtemperatur. Durch „Klopfen” sind Drahtbrüche und Unterbrechungen feststellbar.Die Durchgangs- und Isolationsprüfung erfolgt bei Raumtemperatur. Ein Thermoelement ist als in Ordnung zubetrachten, wenn R < 20 Ω ist (Wert hängt von Drahtquerschnitt und Länge ab). Bei isolierten Thermopaaren soll derIsolationswiderstand 100 MΩ betragen.

Durch Erwärmung der Messstelle auf eine Temperatur von + 200°C bis + 400°C (ohne Temperaturkontrolle) lassensich weitere Rückschlüsse auf Verpolung, Unterbrechung oder zu niedrige Isolationswiderstände etc. schließen.

5.4 Überprüfung der SchutzrohreSchutzrohre sind Verschleißteile! An Messstellen mit besonders starkem mechanischen, abrasiven oder chemischenAngriff sollte man jeden Anlagenstillstand nutzen, um den Zustand der Schutzrohre zu prüfen. Sie sind ggf. aus -zutauschen, um ungeplanten Betriebsunterbrechungen vorzubeugen.

Im Rahmen dieser Broschüre können nur einige der häufigsten Fehler und deren Behebung beschrieben werden. DieAufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Angaben beziehen sich nur auf die Thermometer. Auf dienachgeschaltete Instrumentierung wird hier nicht eingegangen.

LEITFADEN

Page 7: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

7

LEITFADEN

6 Funktionsstörungen und deren Behebung

6.1 Funktionsstörungen, die bei allen elektrischen Thermometern vorkommen können

Fehler mögliche Ursache Abhilfe

Störung des Messsignals(Messsignal ist schwankend,driftend,zu hoch oder zu niedrig)

- elektrische/magnetische Einstreuungen- Schaltvorgänge

- Leitungsinstallation prüfenmin. 0,5 m Abstand zwischen Mess- und Energieleitungen

- elektrostatische Abschirmung; Erdung an einem Punkt

- Leitungen mit verseilten Adern verwenden

- störende Energieleitungen rechtwinklig kreuzen

- Erdschleifen durch Mehrfachkontakt- durch Isolationsfehler

in geerdeten Messkreisen

- Messkreis bevorzugt schwebend betreiben

- nur ein Erdungspunkt im Messkreis

- Isolationsfehler durch Feuchte - Messeinsatz trocknen und neu versiegeln

- thermische Überlastung - geeignetes Sensorelement auswählen

Falsche Temperaturanzeigengegenüber vergleichbarenMessstellen

- Schutzrohr im (Strömungsschatten) - Einbauort mit ungestörter Strömungwählen. Das Medium muss die Temperatur ungestört auf das Thermometer übertragen können.

- Eintauchtiefe zu gering - längeres Schutzrohr oder günstigere Einbaustelle wählen

- Einfluss einer zusätzlichen Wärmequelle - andere Einbaustelle wählen

Zeitverhalten unverhältnismäßig träge

- Ablagerungen auf dem Schutzrohr - bei Inspektionen Schutzrohr reinigen

- Schutzrohr „zu dick” - verfahrenstechnisch kleinstmögliches Schutzrohr wählen

- andere Schutzrohrkonstruktionen, z.B. verjüngte Schutzrohre verwenden

- zu geringe Eintauchtiefe - Eintauchtiefe veränderna) bei Messung in Flüssigkeiten

WL + 5 x Schutzrohr-øb) bei Messungen in Gasen

WL + 10 x Schutzrohr-ø(WL=Wirklänge des Messsensors)

- Messeinsatz ohne ausreichendenKontakt zum Schutzrohr

- Messeinsatz muss auf dem Schutzrohr-boden aufliegen und nach Möglichkeit die Schutzrohrwand berühren

- zu große Wärmeableitung - „Kontaktmittel” einsetzen: Flüssigkeiten, Wärmeleitpasten, Metallfolien, -hülsen

Unterbrechung des Messkreises - Vibrationen durch Anlageteile oderStrömungen

- evtl. andere Einbaustelle wählen- Anlage dämpfen- steiferes Schutzrohr verwenden- Messeinsätze mit verstärkten Federn

verwenden- Sonderkonstruktionen von

Messeinsatz und SchutzrohrSchutzrohr stark korrodiert oderdurch Abrieb beschädigt

- Medium entspricht nichtursprünglicher Spezifikation

- Betriebsbedingungen klären- Medium überprüfen

- falsches Material gewählt- Zusammensetzung des Mediums

wurde geändert

- besser geeignetes Schutzrohrmaterialwählen

- geeignete Konstruktion wählen- Oberflächenschutz vorsehen

Schutzrohr gebrochen - zu große Strömungsgeschwindigeit- Festteile im Medium- Verwirbelungen des Mediums

- Eintauchlänge verringern- andere Schutzrohrkonstruktionen wählen- andere Einbaustelle wählen

Page 8: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

8

LEITFADEN

6.2 Spezifische Fehler bei Thermoelementen

Fehler mögliche Ursache Abhilfe

Zu niedrige Temperaturanzeige bei dünneren Thermodrähten bzw. Querschnittsverminderung durch Abbrand

- zu hoher Widerstand des Messkreises- Instrument mit zu niedrigem

Eingangs- bzw. Innenwiderstand

- Instrument mit hohemEingangswiderstand (≥ 1MΩ) wählen

Anzeigefehler wird mit zunehmender Temperatur größer(Anzeige zu niedrig)

- abnehmender Isolationswiderstandbei sehr hohen Temperaturen(wirkt als Nebenschluss und verringert die EMK)

- Messeinsätze austrocknen und neu feuchtigkeitsdicht versiegeln

- Verunreinigungen bzw. Korrosion und Feuchte an Kabelverbindungen und Klemmen

- Kontaktstellen reinigen und gegen eindringende Feuchtigkeit schützen

Starke Abweichung der Temperaturanzeige von den Tabellenwerten

- parasitäre Spannungen- falsche Materialkombination- schlechte elektrische Kontakte

- Thermospannung prüfen- Ausgleichs- oder Thermoleitung

prüfen und ggf. austauschen

- richtige Ausgleichsleitung mit falscher Polarität angeschlossen

- falsche Ausgleichsleitung angeschlossen

- zu hohe Umgebungstemperaturen

- Typ und Polarität der Ausgleichsleitung prüfen, ggf. Leitung ersetzen

- Verbindungsstellen verlegen

Temperaturanzeige verändert sich mit der Zeit

- thermische Alterung bewirkt Gefügeveränderung

- Sauerstoff, Schwefel, Silizium, Wasserstoff usw. verändern den chemischen und metallurgischen Aufbau des Thermomaterials. Am bekanntesten: „Grünfäule” (selektive Oxydation des legiertenThermoschenkels). In diesem Fall Eintauchtiefe nicht vermindern. Schutzrohre auf Dichtigkeit und Materialeignung prüfen. Durchmesser der Thermodrähte möglichst groß wählen

- Einfluss von Schadstoffen - Schutzrohre mit Luft „spülen” oder unter Überdruck betreiben, um Schadstoffdiffusion zu verhindern

- Nahordnungsfehler - vorgeglühte Thermodrähte einsetzen- Thermopaar Typ N einsetzen

Schwankende Temperaturanzeige bei sonst einwandfreiem Messkreis

- Vergleichsstellen-Temperatur nicht konstant

- Temperatur der Vergleichsstelle musskonstant gehalten werden

Page 9: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

9

LEITFADEN

6.3 Spezifische Fehler bei Widerstandsthermometern

Fehler mögliche Ursache Abhilfe

Prozesstemperatur zu niedrigbei richtiger Anzeige durch das elektrische Thermometer

- hoher Leitungswiderstand- Einfluss der Schaltung,

besonders bei 2-Leiter-Schaltung

- Leitung mit größerem Querschnitt wählen

- Zuleitung kürzen- Übergang auf 3- oder 4-Leiter-

Schaltung, evtl. auch erst ab Anschlusssockel des Messeinsatzes

- Eigenerwärmung durch zu hohen Messstrom

- Messstrom prüfen und ggf. reduzieren

Veränderliche Temperaturanzeige - Zuleitung in Bereichen schwankender Temperatur bei 2-Leiter-Schaltung

- Umstellen auf 3-Leiter-Schaltung,um den Temperatureinflussder Umgebung auszuschalten

- Stromversorgung nicht konstant(geht voll in die Messung ein)

- geeignetes Netzteil einsetzen

Messfehler wird mit steigender Temperatur größer(Anzeige zu niedrig)

- Abnahme des Isolationswiderstandes, wirkt als Nebenschluss zum Messwiderstand (verdoppelt die Toleranz bei Temperaturen über 600°C)

- Messeinsätze/Sensoreinheit prüfen,ggf. austrocknen und neu feuchtigkeitsdicht versiegeln

Zweifelhafte Messwerte - Verunreinigungen bzw. Korrosion und Feuchte an Kabelverbindungen und Klemmen

- Kontaktstellen reinigen und gegen eindringende Feuchtigkeit schützen

- Ursachen für Verunreinigungen beseitigen

- Thermospannungen an den Verbindungsstellen durch Temperaturgradienten

- für gleichmäßige Temperaturverteilung sorgen

Angezeigte Temperatur sinkt im Laufe der Zeit (Prozesstemperatur steigt)

- Alterung des Sensors durch thermische oder chemische Einflüsse

- bei wichtigen Messstellen durch kurze Wartungsintervalle und ggf. Austausch der Messeinsätzefür zuverlässige Messung sorgen

- Sicherstellen, dass das Thermometer im zulässigen Temperaturbereich betrieben wird

Page 10: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

10

k

HAR EN IEC ISO

C

WER WIR SINDIM ÜBERBLICK

GEGRÜNDET: 1947 durch Peter Bröckskes sen.ein konzernunabhängiges, mittelständisches Unternehmen.

GESCHÄFTSFÜHRER: Peter Bröckskes und Sabine Bröckskes-Wetten

FIRMENSITZ/FERTIGUNG: in Viersen (Niederrhein) 110.000 m2 Grundfläche.

Eigene Herstellung vom Kupferleiter bis zum Außenmantel.

VDE-geprüfte Brennkammern und Technikum im Haus.

MITARBEITER: ca. 420 in Viersen, 500 weltweit

UMSATZ: ca. 95 Mio. € weltweit

PRODUKTE: Spezialleitungen

Temperaturmesstechnik

Konfektion

ZULASSUNGEN UNDAPPROBATIONEN: Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001:2015

in allen Produktionsbereichen

Umweltmanagementsystem nach ISO 14001:2015

Arbeitsschutzmanagementsystem nach NLF/ILO-OSH 2001 und OHSAS 18001:2007

Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001:2011

70Jahre Erfahrung in der Kabel- und Leitungsfertigungso wie in der Temperaturmess- und Regel technik

haben aus einem Ein-Mann-Betrieb ein Unter neh men mitfast 500 Mit ar beitern gemacht. Unsere Stärke liegt nicht nurin der Herstellung von Standardpro duk ten, sondern auch inder Kons truktion von Sonderartikeln. Pro Jahr fertigen wirmehr als 1500 Sonder produkte auf Kunden wunsch. Jedeseinzelne Produkt ist eine Her ausforderung für unserkreatives Technik-Team. Denn wir von B verstehen unsals Produzent und Dienst leister - im Sinne echterPartnerschaft und größtmöglicher Kundenorientierung.

Die Qualität unserer Produkte ist in mehr als 40 Ländernder Welt be kannt. Unsere Kunden, die unsere Produkte in -tensiv getestet haben, bestätigen, dass sie eine längereLebensdauer als andere haben. In allen Produktbereichensind wir gemäß ISO 9001:2015 zertifiziert. Zudem haben wirfür unser Unternehmen ein Um welt management systemnach ISO 14001:2015, ein Arbeitsschutzmanagement nachNLF/ILO-OSH 2001 und OHSAS 18001:2007 sowieEnergie mana gementsystem nach DIN EN ISO 50001:2011eingeführt. Und für die Zukunft lautet unser Slogan:WIR GEHEN WEITER!

Page 11: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

11

k

l l l

l

l

l l

l

l

l

l

l l

l

WIR SIND DA,WENN SIE UNS BRAUCHEN ...

V on unserem Zentrallager in Vier sen-Süchteln oder von unseren Außenlägern, liefern wir Stan dardlängen genausowie Spezialab mes sungen, oftmals innerhalb von 24 Stunden. Unsere Stärke ist es, an vielen Orten gleichzeitig zu

sein. Das symbolisiert auch die Vielzahl unserer Produkte. Höchste Lieferbereitschaft bei gleichbleibender Qualität isteine der Prämissen bei B BRÖCKSKES. Herausforderung, Verpflichtung - aber auch Garantie zugleich. Das ist IhrVorteil, denn wir sind da, wenn Sie uns brauchen.

HAUPTSITZ:B BRÖCKSKES GmbH & Co. KGGrefrather Str. 204-212b41749 ViersenDeutschland

Telefon: +49 (0) 2162 898-0Fax: +49 (0) 2162 898-101E-Mail: [email protected]: http://www.sab-worldwide.com

NIEDERLASSUNG NIEDERLANDE:B Bröckskes BeneluxBokkerijder 34NL- 5571 MX BergeijkNiederlande

Telefon: +31 497 575 201Fax: +31 497 577 217E-Mail: [email protected]: http://www.brockskes.nl

NIEDERLASSUNG FRANKREICH OST:Cablerie S S.A.26, la Rue des CaillottesZI Plaine des Isles89006 Auxerre CedexFrankreich

Telefon: +33 3 869 466 94Fax: +33 3 869 466 50E-Mail: [email protected]: http://www.sab-cable.eu

NIEDERLASSUNG FRANKREICH WEST:Auxicom12 Rue de ClairièresZAC du Taillis 3 · BP 3544840 Les SorinièresFrankreich

Telefon: +33 2 518 976 76Fax: +33 2 518 900 21E-Mail: [email protected]: http://www.auxicom.fr

NIEDERLASSUNG USA:S North America344 Kaplan DriveFairfield, NJ 07004USA

Telefon: +1 973 276-0500Fax: +1 973 276-1515E-Mail: [email protected]: http://www.sabcable.com

NIEDERLASSUNG CHINA:S Special Cable (Shanghai) Co. Ltd.Room 1705, Xinjian Mansion, No. 488, Yaohua Road, Pudong New District, Shanghai, China, 200126

Telefon: +86 21 583 508 43Fax: +86 21 583 508 45E-Mail: [email protected]: http://www.sab-cable.net

VERTRETUNG KOREA:TCC Thomas Cable Co. Ltd.20-4, Yeochon-RiOchang-Myun, Cheongwon-KunChungbuk 363-884Korea

Telefon: +82 43 211 9900Fax: +82 43 211 5533E-Mail: [email protected]: http://www.thomas.co.kr

VERTRETUNG INDIEN:AlltronixC-340, 6th Cross, 1st StagePeenya Industrial EstateBangalore-560 058 KarnatakaIndien

Telefon: +91 / 80 4083 8383Fax: +91 / 80 4083 8305E-Mail: [email protected]: http://www.alltronixindia.com

VERTRETUNG RUSSLAND:Pozitron LLCBaumana Str. 19-46620017 JekaterinburgRussische Föderation

Telefon: +7 (343) 289 13 16Tel./Fax: +7 (343) 289 13 17E-Mail: [email protected]: http://www.pozitron-ekb.ru

VERTRETUNG BRASILIEN:BERUF LtdaRua do Camacuan, 718Curitiba/PR-81.550-360Brasilien

Telefon: +55 41 3575 0001Fax: +55 11 3522 8378E-Mail: [email protected]: http://www.beruf.com.br

VERTRETUNG SINGAPUR:Precision Technologies Pte Ltd211 Henderson Road #13 - 02Henderson Industrial ParkSingapur 159552

Telefon: +65 6273-4573Fax: +65 6273-8898E-Mail: [email protected]: http://www.pretech.com.sg

VERTRETUNG ISRAEL:Electrondart9 Ben Zion Gelis StreetSegula Industrial Zone49145 Petach-TikvaIsrael

Telefon: +972-3-9314447Fax: +972-3-9302867E-Mail: [email protected]: http://www.electrondart.com

VERTRETUNG POLEN:Kabel-ProjektPodkomorzego 3/15, Pruszcz GdanskiPolen

Telefon: +48 602 211 405Telefon: +48 602 841 928E-Mail: [email protected]: http://www.kabel-projekt.pl

VERTRETUNG TEMPERATURMESSTECHNIK BELGIEN:Ets. Fabritius SPRLAv. van Volxem 180B-1190 BrüsselBelgien

Telefon: +32-2-34 33 932Fax: +32-2-34 45 794E-Mail: [email protected]: http://www.fabritius.be

Page 12: INSTALLATION UND WARTUNG VON …...Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen treten im Vergleich zu Widerstandsthermometern höhere Messunsicherheiten auf. Dafür können sie in

12 S Bröckskes GmbH & Co. KG · Grefrather Str. 204 - 212 b · 41749 Viersen · GERMANYTel.: +49/2162/898-0 · Fax: +49/2162/898-101 · www.sab-worldwide.com · [email protected]

04/2017

B -LIEFERPROGRAMM

FLEXIBLE LEITUNGENn Halogenfreie Leitungen n Schleppkettenleitungen

n Servoleitungen n ETFE, FEP, PFA-Leitungen

n Busleitungen n Torsionsleitungen

n Hybrid- und Spezialleitungen n Steuer- und Anschluss leitungen

n Datenleitungen n Besilen® (Silikon)-Leitungen

n Ausgleichs- und Thermoleitungen n Tray Cables

THERMOTECHNIK n Schutzarmaturen und Messeinsätze

n Mantel-Thermo ele mente und Mantel-Widerstandsthermometer

n Temperaturmessungen in der kunst stoff verar beitende Industrie/Heißkanaltechnik

n Diesel-Thermoelemente n Fühler mit Edelstahlhülse

n Temperaturmessung an Testfahrzeugen

n Messtechnik

KONFEKTION n konfektionierte Leitungen nach Kundenwunsch

n konfektionierte Schleppkettenleitungen

n Spiralleitungen n Kabelbäume

n konfektionierte Motoren- und Geberleitungenfür Siemens- und Indramatantriebe