Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thermoelement K-Typ isolieren


von Michael S. (rbs_phoenix)


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Hallo.
Ich habe folgendes Problem: Ich messe mit einem Thermoelement vom K-Typ 
die Temperatur eines Metallgehäuses von einem Motor. Am Motor liegt die 
Masse an. Wenn ich jetzt mit dem Metallende vom Thermoelement an das 
Gehäuse gehe, zeigt mir das Messprogramm konstant 70°C an, obwohl es um 
die 250°C sind. Der Messumformer ist aber von 0 bis 600°C eingestellt. 
Wenn man aber ein Blatt Papier zwischen Thermoelement und Gehäuse macht, 
zeigt er die Temperatur richtig an. Ich denke also, dass durch das 
Massepotential der Messumformer faxen machen. Meine Überlegung war 
entweder ein Thermoelement zu suchen, das nicht das normale Metallende 
hat, sondern aus einem anderen, nicht leitenden Stoff besteht, oder aber 
eine Art Isolierband zu nehmen, das die Spannung von Gehäuse nicht 
überträgt, aber auch nicht die Temperatur verfälscht und zudem derart 
hohe Temperaturen aushält. Für das Band (wenn es das denn gibt) spricht, 
das es vermutlich billiger ist, als ca 10-20 Thermoelemente neu zu 
kaufen. Dagegen spricht der ggf hohe Temperaturunterschied. Was nützt 
mir ein Thermoelement, dass Genauigkeitsklasse A hat und der Umformer 
0.1°C auflöst, wenn die Temperatur um ein paar Grad verfälscht wird.

Kann mir jemand einen Rat geben, ob das Band oder ein von vornherein 
isoliertes Thermoelement besser geeignet wär? Ist so ein Band doch 
besser als ich denke? Und wo kann ich sowas herbekommen?

MFG Michael

edit: Wenn ich nach isolierten Thermoelementen suche, finde ich nur 
speziell isolierte / geschirmte Drähte. Mir gehts aber um das 
Metallende.

von heat (Gast)


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Nicht leitendes Wärmeleitmittel verwenden, dass bis 1000°C spezifiziert 
ist. Oder günstigere alternativen. z.B. Keramik oder Kesselkleber. (Beim 
Ofenbauer zu bekommen)

von Harald W. (wilhelms)


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Michael Skropski schrieb:

> eine Art Isolierband zu nehmen, das die Spannung von Gehäuse nicht
> überträgt und zudem derart hohe Temperaturen aushält

Grundsätzlich geeignet wäre da m.E. Kaptonband.

> aber auch nicht die Temperatur verfälscht

Auf jeden Fall wird die Totzeit verändert, wenn es sich um einen
Regelkreis handelt. Ob Anzeigeveränderungen für Dich tolerabel
oder zumutbar sind, können wir aus der Ferne kaum beurteilen.
Gruss
Harald
PS: Interessanterweise bekommt man ja inzwischen wärmefesten
Kunststoff zu Billigpreisen in Form von Schalen für Fertig-
gerichte, die man direkt in den Backofen stellen darf.

von Peter D. (peda)


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Michael Skropski schrieb:
> Ich denke also, dass durch das
> Massepotential der Messumformer faxen machen.

Das darf eingentlich nicht passieren, Typ-K Eingänge sollte ja 
Differenzeingänge sein.

von Michael S. (rbs_phoenix)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Auf jeden Fall wird die Totzeit verändert, wenn es sich um einen
> Regelkreis handelt.

Ne, es wird ein Abnahmeprotokoll gemacht, wenn die Maschine fertig 
gebaut wurde. Dazu müssen auch verschiedene Temperaturen gemessen 
werden.

Peter Dannegger schrieb:
> Das darf eingentlich nicht passieren, Typ-K Eingänge sollte ja
> Differenzeingänge sein.

Hab ich eigentlich auch gedacht. Aber woran sollte es sonst liegen? An 
der Messkarte von NI, doch die bekommt das Signal über 4-20mA vom 
Messumformer. Und da es mit Papier dazwischen funktioniert.. Kann ich es 
mir nicht anders erklären. Vielleicht ist der Umformer ja doch nicht 
galvanisch getrennt oder sogar defekt.

von Felix W (Gast)


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Wenn der Motor läuft hast du eine elektromagnetische Schleuder ;)
Du willst auf 4uV genau (0.1°C) messen?!

Ich kenne deinen Messumformer nicht. Sobald du irgendeine Verbindung 
hinter den Messumformern hast (auch kapazitiv) und die Messleitungen 
über das Gehäuse kurzschließt erzeugst du Induktionsschleifen. Die 
Eingangsstufen haben nur eine bedingte 
Gleichtaktunterdrückung/-festigkeit.

Wenn du dich auf deine Messung verlassen willst, brauchst du sowieso 
eine sehr gute thermische Kopplung zum Messobjekt (und/oder eine 
ausgezeichnete Isolierung zur Umgebung). Warum nicht dann nicht isoliert 
;)

von Michael S. (rbs_phoenix)


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Da hast du wohl recht. Ich hab nur gesehen, dass die Teile so genau 
sind. Ausgesucht/Dimensioniert hab ich die Thermoelemente und 
Messumformer nicht.
Ich habe aber nun ein anderes "Problem": Es funktioniert wieder. Das 
Verlängerungskabel vom Messplatz zur Maschine war an einem Ende (durch 
Jahrelanges hinundher hantieren vermutlich) relativ Locker. Als ich den 
Stecker aufmachte, sah ich, dass einer der beiden Leiter Komplett ab war 
und warscheinlich nur manchmal und dan nur leichten Kontakt hatte. Also 
alles neu abisoliert, neu aufgelegt und siehe da, es funktioniert. Doch 
das Problem dabei ist: Warum zeigte er dann eine Konstante Temperatur 
von 70°C an? Wenn das Kabel ab ist und der Umformer keine Temperatur 
lesen kann, sollte eigentlich stehen "Kein Thermoelement angeschlossen". 
Und diese Erkennung funktioniert auch, sprich wenn ich jetzt das "heile" 
Kabel abziehe kommt diese Meldung... Da man den Fehler aber nicht mehr 
reproduzieren kann, kann man jetzt nur noch warten, bis bei einer 
richtigen Messwertaufnahme ein Fehler passiert :/

von MaWin (Gast)


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Michael Skropski schrieb:
> Warum zeigte er dann eine Konstante Temperatur von 70°C an?

Weil du einen Kurzschluss zum Motorgehäuse hast. Leg was dazwischen. Du 
misst sowieso nicht die Motorinnentemperatur, sondern irgendeine 
Oberflächentemperatur und hast daher sowieso Abweichungen.

von Arc N. (arc)


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Peter Dannegger schrieb:
> Michael Skropski schrieb:
>> Ich denke also, dass durch das
>> Massepotential der Messumformer faxen machen.
>
> Das darf eingentlich nicht passieren, Typ-K Eingänge sollte ja
> Differenzeingänge sein.

Ja und nein...
Es gibt auch Mantelthermoelemente bei denen die Messstelle nicht 
isoliert ist, d.h. das Thermoelement ist an der Messstelle (innen) mit 
dem Mantel verbunden...

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