Inhaltsverzeichnis
Werbung
Produktbeschreibung
Eine Besonderheit ist der weiße Steckverbinder, der mit normalen Kupferkontakten ausgeführt ist, quasi wie
ein normaler Nicht-Thermoelement-Stecker. Dadurch ist er für alle Thermoelement Typen universell
einsetzbar, wenn auch mit dem Nachteil, dass er dann genau keinen thermospannungsfreien Übergang
schafft. Weitaus häufiger als der weiße Stecker ist die weiße Buchse „universal" am Messgerät. Dadurch
können alle Thermoelementstecker in das Gerät gesteckt werden. Im Messgerät muss dann die
Kaltstellentemperatur an diesem Steckerübergang ermittelt werden.
Verlängerungen und Anschluss von Thermoelementen
In einigen Fällen ist es sinnvoll das Thermoelement zu verlängern und die Vergleichsstelle so an einen
ausgewählten Ort zu verlegen, da dort beispielsweise die Temperatur konstant gehalten oder mit einfachen
Mitteln gemessen werden kann. Dazu muss das Thermoelement verlängert werden. Dies kann mit einer
Thermo- oder Ausgleichsleitung geschehen. Thermoleitungen sind aus demselben Material gefertigt, wie
das Thermoelement selbst. Ausgleichsleitungen hingegen sind meistens aus günstigeren Werkstoffen mit
ähnlichen thermischen Eigenschaften hergestellt. Beide Arten sind somit für die Verlängerung eines
Thermoelements zu einer entfernten Kaltstelle geeignet. Die Drähte für Thermo- und Ausgleichsleitungen
sind in der DIN 43713 genormt.
Bei Ausgleichsleitungen muss darauf geachtet werden, dass es sich bei dem verwendeten Material nur um
ähnliche thermische Eigenschaften handelt und nicht um dieselben. Die thermischen Eigenschaften gelten
nur in einem eng eingeschränkten Temperaturbereich. Am Übergang von Thermoelement auf die
Ausgleichsleitung ergibt sich dann ein weiteres Thermoelement. Daher ergeben sich kleine fehlerhafte
Thermospannungen, die das Messergebnis beeinflussen. Werden die Ausgleichsleitungen außerhalb des
spezifizierten Temperaturbereichs verwendet, wird die Genauigkeit der Temperaturmessung weiter
beeinflusst und so das Messergebnis verschlechtert.
Sowohl für Thermo-, als auch für Ausgleichsleitungen gibt es zwei Genauigkeitsklassen, die die
Grenzabweichungen angeben. Diese sind in der DIN 43722 festgelegt. Bei der Auswahl der
Thermoelementverlängerung sollte die dadurch entstehende Unsicherheit betrachtet und evaluiert werden.
Sensorstrecke
Eine Veränderung des Sensorkreises durch zusätzliche Elemente wie z. B. Umschalter oder Multi-
plexer kann die Messgenauigkeit beeinträchtigen. In solchen Schaltern können lokal kleine Thermo-
spannungen entstehen, die die Messung verfälschen. Falls dennoch applikativ nötig, sollte der Ein-
fluss solcher Komponenten genau beleuchtet werden.
Max. Leitungslänge zum Thermoelement
Die Leitungslänge vom Messgerät bis zum Thermoelement darf ohne weitere Schutzmaßnahmen
max. 30 m betragen. Bei größeren Kabellängen ist ein geeigneter Überspannungsschutz (Surge-
Protection) vorzusehen.
Vergleichsstelle / Kaltstellenkompensation / Cold Junction Compensation / CJC
Die Korrektur des Thermospannungswerts, um den absoluten Temperaturwert zu ermitteln, wird auch als
Kaltstellenkompensation bezeichnet. Um einen möglichst genauen absoluten Temperaturwert zu ermitteln
muss die Temperatur an der Kaltstelle entweder konstant auf einem bekannten Wert gehalten werden oder
kontinuierlich im während der Messung mit möglichst geringer Unsicherheit gemessen werden. In einigen
Anwendungen kann sich die Kaltstelle beispielsweise in einem Eisbad (0 °C) befinden. Dann entspricht die
über die Thermospannung ermittelte Temperatur sowohl der Temperaturdifferenz, als auch der absoluten
Temperatur. In vielen Anwendung ist diese Möglichkeit jedoch nicht umsetzbar, sodass eine
Kaltstellenkompensation erforderlich ist.
Als Kaltstelle bei der Thermoelementauswertung mit EtherCAT- und Busklemmen im IP20 Gehäuse wird die
Kaltstellentemperatur am Übergang vom Thermoelement auf die Kupferkontakte gemessen. Dieser Wert
wird im Betrieb intern in der Klemme über einen Sensor kontinuierlich gemessen, um so die ermittelten
Werte zu korrigieren. Diese kontinuierliche Messung auch ausgeschaltet werden, um beispielsweise eine
externe Kaltstellenkompensation zu nutzen.
Bei den EJ-Steckmodulen für die Leiterkarte ist die Kaltstellenmessung nicht im Modul integriert. Hier muss
eine externe Messung der Kaltstelle erfolgen. Diese Temperatur kann dann für die Kaltstellenkompensation
und die Berechnung der absoluten Temperatur an die Klemme übergeben werden.
192
Version: 5.1
EL331x-00x0
Werbung
Inhaltsverzeichnis
