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Forum: Offtopic Nicht elektronisches Thermometer - Eigenbau


Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Hallo,
ein Freund von mir hat die Aufgabe bekommen ein Thermometer zu bauen, 
welches aber nicht elektronisch funktioniert, und für den 
Temperaturbereich von ca. 0 bis 40 Grad funktioniert.
Es muss selber gebaut und kalibriert werden. Ich habe mir schon überlegt 
was da funktionieren könnte, aber bin immer nur auf ein 
Bimetall-Thermometer gekommen, bzw. eines was mit dem Bimetall- Pinzip 
funktioniert aber als "Bimetall" zwei Kunststoffe verwendet. Allerdings 
müsste man dann die beiden "Bimetall"- Streifen doch recht lang machen 
um einen Ausschlag zu bekommen, der ordentlich messbar ist.

Habt ihr irgendwelche Vorschläge wie man soetwas angehen könnte?

Vielen Dank schon einmal im Voraus.
Gruß, Steffen

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Warum kein Flüssigkeitsthermometer?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Folgendes habe ich selbst mal gebastelt:

Eine kleine Glasflasche sein - z.B. eine kleine Schnapsflasche -, ein 
durchbohrter Gummistopfen und eine Glaspipette, die in das Loch paßt.

Die Flasche füllt man mit Spiritus.

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Vo...


Ich hatte es mit einem Glas-Flachmann gemacht. Die Temperaturmessung 
funktionierte prima und wenn man die Flasche nur leicht mit der Hand 
gedrückt hat, stieg der Alkoholpegel deutlich an. Ich hätte nicht 
gedacht, daß Industrieglas so elastisch ist...

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Gegen ein Flüssigkeitsthermometer spricht, dass, laut meinem Kumpel, 
auch noch andere Leute die Aufgabe bekommen haben und diese es mit einem 
Flüssigkeitsthermometer lösen. Da hab ich eben nach einer anderen 
Möglichkeit gesucht, um sozusagen aus der Masse "hervorzustechen".
Wenn gar nichts anderes klappt würde ich dann auch das 
Flüssigkeitsthermometer vorschlagen, z.B. mit der Methode von Uhu, aber 
erstmal suche ich nach einer anderen Möglichkeit...

Vielen Dank, Steffen

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Eine Möglichkeit bestünde in einem von einer Feder gespannten Draht. Die 
Längenänderung steuert einen Zeiger an. Vorteil: Kein Bimetall nötig, 
und mit Drähten aus unterschiedlichen Materialien ließen sich auch 
gleich unterschiedliche Ausdehungskoeffizienten demonstrieren.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Ja, genau so etweas hatte ich mir auch schon überlegt: man baut eine 
"T-Konstruktion", wobei der obere waagrechte Teil beweglich auf dem 
senkrechten gelagert ist, also als Hebel. Auf der einen Seite von 
senkrechten Teil wird von der Bodenplatte zum waagrechten Hebel eine 
Feder befestigt, auf der anderen Seite des senkrechten Teils kommt der 
Draht hin. Der waagrechte Teil oben dient dann auch gleich als Zeiger.

Nur dehnt sich der Draht schon bei Zimmertemperaturen so aus, dass man 
einen spürbaren Ausschlag hat?

Gruß, Steffen

Autor: mr.chip (Gast)
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Es gibt auch Thermometer mit so Schwimmern, die eine unterschiedliche 
Dichte haben. Je nach Wassertemperatur sind sie schwerer oder leichter 
als das Wasser und sinken ab oder eben nicht. Man kann damit halt nur 
diskrete Temperaturwerte messen.

Autor: Knochen Kotzer (Firma: Riesenhoster in EU) (knochenkotzer)
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Bei uns im REWE gibt es so Anpappthermometer mit Bimetall für Scheiben. 
Kauf so eins, schlachte es aus und kleb ne selbst gedruckte, kalibierte 
Sklala dahinter.
Behaupte dann du hättest alles selbst gemacht, voilla!

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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> Nur dehnt sich der Draht schon bei Zimmertemperaturen so aus,
> dass man einen spürbaren Ausschlag hat?


Schnapp Dir ein Tabellenbuch und sieh Dir die Ausdehnungskoeffizienten 
für verschiedene Metalle an.

Autor: Michael (Gast)
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>Bei uns im REWE gibt es so Anpappthermometer mit Bimetall für Scheiben.
>Kauf so eins, schlachte es aus und kleb ne selbst gedruckte, kalibierte
>Sklala dahinter.
>Behaupte dann du hättest alles selbst gemacht, voilla!



Ja so wurden schon viele zu Dipl. Ings.
Mit beschiss.
Darum taugen die meisten wohl auch nix.


Tolle Idee.

Super Ingo. :D

Autor: Knochen Kotzer (Firma: Riesenhoster in EU) (knochenkotzer)
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Ich bin kein Dipl. Ing. also ist es mir egal.
Außerdem wollte ich nur auf die Frage antworten, also ist es mir egal.
Ach, und ich bin voll wie ne Haubitze also ist es mir egal.
Und ich hab jetzt 7 Tage Wochenende also......
Ääääähhhhh und ach was solls, im Moment ist mir alles egal!

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Vielen Dank erstmal an alle, die bis jetzt schon geholfen haben!

@ mr.chip: Das stimmt, deine Methode ist nur zum Überprüfen ob eine 
bestimmte Temperatur unter- oder überschritten ist, daher eigentlich 
nicht zu gebrauchen....trotzdem danke!

@ knochenkotzer: Danke für deinen Vorschlag, ich könnte tastächlich ein 
solches Thermometer als Quelle für das feine Bimetall verwenden, wenn 
man das nirgendwo anders her bekommt.

@ Rufus: Ich habe schon bei Wikipedia geschaut, aber da steht dann z.B. 
dass reines Alu einen Ausdehnungskoeffizienten von 23 α in 10^6 K^1 bei 
20 °C, wobei α die Längenausdehnung sein soll 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Ausdehnungskoeffizient). Mir ist nur nicht 
ganz klar was diese Einheit nun bedeutet...


Vielen Dank schon einmal im Voraus.
Gruß, Steffen

Autor: Thilo M. (Gast)
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Du kannst das auch über Viskosität machen.
Nimm einen alten Tacho (mit Feder und Zeiger), lasse zwei Platten (eine 
am Zeiger, eine konstant angetrieben) dicht beieinander in Öl laufen. 
Mit der Viskosität (ändert sich mit der Temp.) ändert sich die 
Kraftübertragung der Platten.

Prinzip eines 'Visko-Lüfters' im Auto.
Das hat mit sicherheit kein Konkurrent in Petto! ;)

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Hmmm, das hört sich auch sehr interessant an. Damit ich das jetzt 
richtig verstanden habe: Eine Platte, die irgendwie angetrieben wird, 
also nur in eine Richtung. Dann ist da ein Ölfilm drauf, und eine zweite 
Platte. Wenn sich diese zweite Platte bewegt wird eine Tachowelle 
angetrieben, und an einem Tacho sieht man dann die Temperatur. Das 
könnte man doch dann auch mit zwei "Förderbändern" machen, wobei eben 
das eine angetrieben wird und mit dem anderen gemessen wird.
Ein wenig nachteilig an der Idee ist eben der hohe Aufwand, der 
betrieben werden muss damit das ganze klappt, nichts desto trotz eine 
interessante Idee - werde ich mal im Hinterkopf behalten.

Gruß, Steffen

Autor: Thilo M. (Gast)
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Natürlich ist das Ganze nicht besonders Anwenderfreundlich, eben 
extravagant.
Ich meinte das wie eine Kupplung, die in Öl läuft.
Die Tachonadel ist auf der Achse mit einer Feder montiert, gegen die die 
'Kupplung' drücken muss und somit den Zeiger auschlagen lässt.

Damit kann natürlich nur die Öltemperatur bestimmt werden.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Ah, ok jetzt hab ichs verstanden. Das wäre in der Tat recht aufwändig, 
aber würde bestimmt auch ordentlich Eindruck schinden. Das Problem ist 
eben, dass wie ich gerade erfahren habe noch 1,5 Wochen Zeit sind....ich 
denke also das wird recht eng.

Autor: Fuzzy (Gast)
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Wie wärs mit Gasthermometer.
Grosse Gasflasche wie Champagnerflashe und oben ein manometer drauf.
P*V=n*R*T

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Fuzzy schrieb:
> Wie wärs mit Gasthermometer.
> Grosse Gasflasche wie Champagnerflashe und oben ein manometer drauf.
> P*V=n*R*T

Statt einem Manometer könnte man auch eine Glaspipette nehmen, die einen 
Schenkel eines U-Rohrs bildet. Der andere Schenkel ist ein Schlauch, den 
man mit der Flasche verbindet. In den Schlauch füllt man einige Tropfen 
angefärbtes Wasser, das dann bei Ausdehnung der Luft in der Flasche in 
die Pipette gedrückt wird und die Ausdehnung anzeigt.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Ja, das wäre auch eine gute Methode, vorallem nicht allzu schwer 
realisierbar.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Mein vorheriger Post bezog sich noch auf Fuzzys Aussage, aber Uhus 
Möglichkeit hört sich doch sehr gut an. Wenn man die Pipette dünn genug 
macht, muss das Gas nichtmal sehr viel Flüssigkeit in die Pipette 
drücken um schon einen messbaren Unterschied erzeugen zu können.
Wie ich gerade auf Wikipedia lese verhalten sich Gase annähernd immer 
wie ideale Gase, d.h. sie dehnen sich proportional zur Temperatur in 
Kelvin aus --> perfekt für Messgeschichten.

Hmmmm, eine Tabelle für Gase finde ich im Web gerade nicht,  weiß jemand 
welches Gas eine sehr hohe Ausdehnung aufweist?

Vielen Dank schon einmal im Voraus!
Gruß, Steffen

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Steffen O. schrieb:
> Mein vorheriger Post bezog sich noch auf Fuzzys Aussage, aber Uhus
> Möglichkeit hört sich doch sehr gut an. Wenn man die Pipette dünn genug
> macht, muss das Gas nichtmal sehr viel Flüssigkeit in die Pipette
> drücken um schon einen messbaren Unterschied erzeugen zu können.

Diese Pipetten sind im Glaskapilaren mit definiertem Querschnitt und 
einer Skala. Die haben nichts mit dem gleichnamigen Teil zu tun, was 
zuweilen in Nasentropfenflaschen o.ä. zu finden ist. Die Kapilarpipetten 
sind ca. 30 cm lang und sind beim Laborbedarfshandel zu haben.

> Wie ich gerade auf Wikipedia lese verhalten sich Gase annähernd immer
> wie ideale Gase, d.h. sie dehnen sich proportional zur Temperatur in
> Kelvin aus --> perfekt für Messgeschichten.
>
> Hmmmm, eine Tabelle für Gase finde ich im Web gerade nicht,  weiß jemand
> welches Gas eine sehr hohe Ausdehnung aufweist?

Die Volumenausdehnung ist bei allen idealen Gasen gleich 1/273,15 pro 
Grad Kelvin

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Steffen O. schrieb:
>> Mein vorheriger Post bezog sich noch auf Fuzzys Aussage, aber Uhus
>> Möglichkeit hört sich doch sehr gut an. Wenn man die Pipette dünn genug
>> macht, muss das Gas nichtmal sehr viel Flüssigkeit in die Pipette
>> drücken um schon einen messbaren Unterschied erzeugen zu können.
>
> Diese Pipetten sind im Glaskapilaren mit definiertem Querschnitt und
> einer Skala. Die haben nichts mit dem gleichnamigen Teil zu tun, was
> zuweilen in Nasentropfenflaschen o.ä. zu finden ist. Die Kapilarpipetten
> sind ca. 30 cm lang und sind beim Laborbedarfshandel zu haben.

Ah, ok ich hatte nämlich bis jetzt immer diese Pipetten verstanden, die 
in diesen Nasentropfenflaschen drin sind - danke für die Erleuterung!


>> Wie ich gerade auf Wikipedia lese verhalten sich Gase annähernd immer
>> wie ideale Gase, d.h. sie dehnen sich proportional zur Temperatur in
>> Kelvin aus --> perfekt für Messgeschichten.
>>
>> Hmmmm, eine Tabelle für Gase finde ich im Web gerade nicht,  weiß jemand
>> welches Gas eine sehr hohe Ausdehnung aufweist?
>
> Die Volumenausdehnung ist bei allen idealen Gasen gleich 1/273,15 pro
> Grad Kelvin

Ok, danke. Was ich mich jetzt frage, ist: Was sagt mir dieser Wert 
1/273,15 pro Grad Kelvin?


Vielen Dank schon einmal im Voraus.
Gruß, Steffen

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Steffen O. schrieb:
> Ah, ok ich hatte nämlich bis jetzt immer diese Pipetten verstanden, die
> in diesen Nasentropfenflaschen drin sind - danke für die Erleuterung!

Hier nochmal der Link auf ein Foto davon: 
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Vo...

> Ok, danke. Was ich mich jetzt frage, ist: Was sagt mir dieser Wert
> 1/273,15 pro Grad Kelvin?

Daß sich das Gasvolumen verdoppelt, wenn man das Gas bei konstantem 
Druck um 273,15° Kelvin erwärmt.

Autor: Steffen (Gast)
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Hmmm, also wenn ich das Gas um ca. 50° Kelvin erwärme (-10 bis +40 
Grad), dann wird sein Volumen um ca. 18% größer. Wenn ich also in einem 
kleinen Kanister mit 5 Litern Fassungsvermögen das Gas drin habe beträgt 
sein Volumen nach der Erwärmung 5,9 Liter (wenn ich mich nicht 
verrechnet habe) ;-).
Ich denke das müsste gut zu handhaben sein.

Noch etwas: Muss das ein reines Gas sein, oder kann ich z.B. aus Luft 
verwenden? Eigentlich ja schon, wenn ich es eben anschliessend 
kalibriere, oder?

Vielen Dank schon einmal im Voraus.
Gruß, Steffen

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Luft reicht völlig aus.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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OK, perfekt. Vielen Dank für deine Hilfe!
Dann werde ich das mal meinem Kumpel erzählen, der wird sich freuen weil 
wir haben echt schon lange überlegt, aber sind auf kein ordentliches 
Ergebnis gekommen.

Gruß, Steffen

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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<Pedanterie>
50 Kelvin. Nicht 50° Kelvin.
</Pedanterie>

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Danke, Rufus.

Autor: Steffen O. (derelektroniker) Benutzerseite
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Danke, Rufus. Ich finde es auch sehr wichtig, dass vorallem Einheiten 
richtig geschrieben werden, also danke für die Verbesserung!

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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>Es gibt auch Thermometer mit so Schwimmern, die eine unterschiedliche
>Dichte haben.

Die werden auch Galileo-Thermometer genannt.

Autor: BinGast (Gast)
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Aus einer Pipette tropft langsam, aber mit immer gleicher 
Durchflussmenge,  flüssiger Stickstoff auf die Schaufeln eines sich frei 
drehenden Rades (ca. 3 Meter Durchmesser).

Das Rad hat ein festes Drehmoment / Friktion auf der Welle.

Da die Verdampfungsgeschwindigkeit temperaturabhängig ist und ebenso die 
Verweildauer der flüssigen Phase in der Schaufel zieht die  Gesamtmasse 
des flüssigen Stickstoffs die Schaufeln und damit das Rad bei kälteren 
Temperaturen schneller nach unten so das dieses sich bei dann schneller 
dreht.

Nach Kalibrierung ist die Drehzahl ein Maß für die Temperatur.

Irre genug? :-)

Autor: Bernd Funk (Gast)
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Geht zum Metallhandel und holt euch 6 Meter-Stangen.
1x Stahl und 1x Messing, Durchmesser ca. 20x10 mm.
An einem Ende zusammenschrauben und ansonsten mit
Kabelbindern zusammenhalten.
Am anderen Ende 2 Löcher bohren und einen Zeiger fixieren.
Die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten genügen für
eine schöne Anzeige.
Wer hat sonst schon ein 6 Meter langes Teil?

Autor: BinGast (Gast)
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>Geht zum Metallhandel und holt euch 6 Meter-Stangen.
>1x Stahl und 1x Messing, Durchmesser ca. 20x10 mm.

Bisher wohl beste Idee. Als Verbesserungsvorschlag:
Bowdenzug mit Stahlmantel und Messingdrahtseele.
Transportiert sich leichter.

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