Anwendungsbereiche für Ausgleichs- und Thermoleitungen
Aufbau eines Thermoelements mit Verbindungsleitung bzw. Ausgleichsleitung
Die Temperatur ist bei vielen Vorgängen in der Natur, Forschung und Produktion ein wichtiger und zu berücksichtigender Faktor. Sie ist eine thermodynamische Zustandsgröße, die den Wärmezustand eines Stoffes kennzeichnet. Die Festigkeit eines Stoffes ändert sich mit der Temperatur. Deshalb muss das Verhalten der Stoffe bei verschiedenen Temperaturen geprüft werden. Um den Temperaturwert erfassen zu können, bedient man sich definierter Größen, die erfahrungsgemäß immer bei der gleichen Temperatur ablaufen. Als feste Größe kann man hier z.B. den Eispunkt und den Siedepunkt des Wassers heranziehen.
Zur Temperaturmessung werden die temperaturabhängigen Eigenschaften von Stoffen herangezogen, z.B. die Wärmeausdehnung (Ausdehnungsthermometer), die Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von metallischen Leitern (elektrische Thermometer), die elektromotorische Kraft (Thermoelement) usw. Eine Temperaturmesseinrichtung mit einem Thermoelement als Messwertgeber besteht in der Regel aus dem Thermoelement mit einer Messstelle, einer Verlängerungsleitung einer Vergleichsstelle mit bekannter bzw. konstanter Temperatur und einem Spannungsmessgerät.
Die Höhe der vom Thermopaar erzeugten elektromotorischen Kraft (EMK) ist von der Differenz der Messtemperatur und der Temperatur der sogenannten freien Enden der Thermoschenkel, die sich im Anschlusskopf befinden, abhängig. Der Anschlusskopf befindet sich in den meisten Betriebsfällen relativ nahe an der Messstelle und ist somit meist Temperaturschwankungen ausgesetzt. Man benötigt hier eine Verbindungsleitung zwischen dem Thermoelement und der Vergleichsstelle, die die gleichen thermoelektrischen Eigenschaften hat wie das Thermoelement selbst.
Dieses Bindeglied ist die Ausgleichsleitung bzw. Thermoleitung.
Temperaturmessung mit einem Thermolement und Ausgleichsleitung | Zeichnung
Werkstoffe für Ausgleichsleitungen bzw. Thermoleitungen
Wir unterscheiden zwischen Originalwerkstoffen und Ersatzwerkstoffen. Leitungen aus Originalwerkstoffen werden als Thermoleitung oder Thermoelementenleitung bezeichnet; Leitermaterialien aus Ersatzwerkstoffen als Ausgleichsleitung.
Ausgleichsleitungen
Ausgleichsleitungen aus Ersatzwerkstoffen bestehen aus Legierungen, die nicht mit dem zugehörigen Thermopaar identisch sein müssen. Ersatzwerkstoffe heißt jedoch auch, dass die thermoelektrischen Eigenschaften in dem für die Ausgleichsleitung zulässigen Temperaturbereich (normalerweise 0 bis +200 °C) mit denen des zugehörigen Thermopaares identisch sind. Sie werden nach DIN IEC 584 mit dem Buchstaben ”C” gekennzeichnet, der dem Kennbuchstaben des Thermopaares nachgestellt wird, z.B. für Typ K: ”KC”.
Thermoleitungen
Thermoleitungen werden aus Leitern hergestellt, die die gleiche Nennzusammensetzung haben wie das entsprechende Thermopaar. Sie werden nach DIN IEC 584 mit dem Buchstaben ”X” gekennzeichnet, der dem Kennbuchstaben des Thermopaares nachgestellt wird, z.B. für Typ J: ”JX”. Thermoleitungen sind in der Regel von 0 bis +200°C geprüft.
Thermoelementleitungen
Thermoelementleitungen bestehen aus dem gleichen Elementwerkstoff wie das Thermopaar selbst und sind bis zur gleichen Temperatur geprüft. Diese Spezialleitungen werden nur auf Kundenwunsch gefertigt. PVC-, Glasseiden- und SABtex-isolierte bzw. ummantelte Ausgleichs- und Thermoleitungen sind nicht für die Verwendung im Freien geeignet. Ausnahme: PVC ummantelte Massivleitertypen können auch im Erdreich verlegt werden.
Thermopaare - Elektrische Eigenschaften
Da die Thermokraft-Werte maßgebend sind, gelten die genannten spezifischen Widerstände und Meterwiderstände nur als ”Richtwerte”. Toleranzen sind ggf. zwischen Hersteller und Verbraucher zu vereinbaren. Grenzabweichungsangaben innerhalb der Thermospannungsreihe können nur beim Kauf der Kombination Plus- und Minusleiter bei der SAB BRÖCKSKES GmbH & Co. KG gewährleistet werden.
| Werkstoff/Typ | Spezifischer, elektrischer Widerstand | Widerstand in Ω/m | |
|---|---|---|---|
| bei 20°C µ Ω x cm | mmø 0,20 | mmø 1,38 | |
| Cu Ni | 49,0 | 15,60 | 0,328 |
| So Ni | 51,0 | 16,26 | 0,341 |
| Ni Cr | 72,0 | 22,90 | 0,481 |
| Ni | 27,0 | 8,59 | 0,180 |
| So Pt | 12,0 | 3,82 | 0,0802 |
| E-Cu | 1,7 | 0,54 | 0,011 |
| Fe | 12,0 | 3,82 | 0,08 |
| BPX | 12,5 | 3,98 | 0,084 |
| Ni Cr Si | 98,0 | 31,20 | 0,655 |
| Ni Si | 34,0 | 10,80 | 0,227 |
| So Ni Si | 52,0 | 16,55 | 0,347 |
SAB Thermopaar-Code nach IEC 60584
| Für Thermopaar | EMK bei 100°C in mV | Leitungstyp | SAB Thermopaar-Code | |
|---|---|---|---|---|
| Litze | Draht | |||
| Typ T | 4,28 | TX | …58 | …88 |
| Typ J | 5,27 | JX | …52 | …82 |
| Typ K | 4,10 | KCA | …95 | …15 |
| Typ K | 4,10 | KCB | …99 | …19 |
| Typ K | 4,10 | KX | …54 | …84 |
| Typ E | 6,32 | EX | …53 | …83 |
| Typ R/S | 0,65 | R/SCB | …97 | …17 |
| Typ N | 2,77 | NC | …91 | …11 |
SAB Thermopaar-Code nach DIN 43710 / 43714
Wir fertigen weiterhin Ausgleichs- und Thermoleitungen mit Farbcode nach DIN 43714.
| Für Thermopaar | EMK bei 100 °C in mV | Leitungstyp | SAB Thermopaar-Code | |
|---|---|---|---|---|
| Litze | Draht | |||
| Typ L | 5,37 | LX | …92 | …12 |
| Typ K | 4,10 | KCA | …94 | …14 |
| Typ R/S | 0,65 | R/SCB | …96 | …16 |
| Typ U | 4,25 | UX | …98 | …18 |
| Typ B | 0,00 | BC-100 | …01 | …21 |
| Typ B | 0,033 | BC-200 | …02 | …22 |
Beispiele:
Kundenspezifische Ausgleichsleitungen & Thermoleitungen
Neben unseren "Standard-Ausgleichsleitungen" fertigen wir Ausgleichsleitungen nach Ihren Aufbauwünschen und nach fast allen bekannten internationalen Normen. Bei Sonder-Ausgleichsleitungen bzw. Thermoleitungen benötigen wir folgende Angaben:
- Litzen- oder Massivleiter
- Aderzahl
- Querschnitt
- Elementenart
- Ader- und Mantelwerkstoff
- Abschirmung oder Armierung
- Temperatureinsatzbereich.
Wir fertigen kundenspezifische Ausgleichs,- und Thermoleitungen ab einer Mindestmenge von 500 m bzw. 1000 m. Sprechen Sie uns direkt an.
Hinweis
Neben unseren Standard-Ausgleichsleitungen, die im nachfolgenden beschrieben werden, fertigen wir Ausgleichsleitungen nach Ihren Aufbauwünschen und nach fast allen bekannten ausländischen Normen. Bei Sonder-Ausgleichsleitungen benötigen wir folgende Angaben: Litzen- oder Massivleiter, Aderzahl, Querschnitt, Elementenart, Ader- und Mantelwerkstoff, Abschirmung oder Armierung und den Temperatureinsatzbereich. Mindestmenge beträgt bei diesen Sonderausführungen 500 m bzw. 1000 m.