Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturmessung in Induktionsofen


von Louis (Gast)


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Hallo zusammen!
Ich hoffe ich bin hier mit meiner Frage richtig..
Und zwar würde mich interessieren, ob es möglich wäre, mithilfe eines 
Thermoelements die Temperatur in einem Induktionsofen zu messen, genauer 
gesagt die Temperatur innerhalb eines Stahlrohres mit 2cm Durchmesser 
und etwa 1,5mm Wandstärke, welches durch Induktion auf etwa 800°C 
erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten werden soll.
Ich befürchte, dass der induzierte Wirbelstrom die Temperaturmessung 
mittels Thermoelement erheblich stören würde, oder?
Bestünde hier die Möglichkeit, das Thermoelement irgendwie abzuschirmen, 
zB. indem man das Stahlrohr erdet?
Ich würde mich über Antworten bzw. Lösungsvorschläge freuen :-)

Viele Grüße
Louis

von Hui (Gast)


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Aus dem Bauch geschossen:

Offen ausschalten - messen - einschalten.

von Martin B. (statler)


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Das Stahlrohr schirmt die HF-Felder des Wirbelstromofens ab.

Denk mal über ein IR-Thermometer nach!

ähnlich diesem hier; 
http://www.ebay.de/itm/0-10-0-99-EM-Profi-Digital-Infrarot-IR-Thermometer-12-1-Pyrometer-50-700-C-/321067851389?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item4ac1229e7d

von Ulrich (Gast)


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Das Stahlrohr schirmt die HF etwas ab, aber es bleibt noch einiges an 
HF-Rest auf dem Thermoelement. Eine extra Abschrimung um das 
Thermoelement könnte auch zusätzlich heizen und so die Temperatur 
verfälschen - das ist also eher zu vermeiden. So weit es mit der 
Isolierung geht, könnte man verdrillte Drähte nehmen um die Fläche klein 
zu halten.

Im Prinzip wäre es möglich, etwas abseits vom Ofen HF und Gleichspannung 
zu trennen, mit Hilfe von Induktivitäten und Kondensatoren. Man muss 
aber etwas aufpassen mit dem Verstärker denn da kann die Hochfrequenz 
durch Nichtlinearitäten gleichgerichtet werden und so die zu messende 
Gleichspannung verändern. Der Filter solle entsprechend passiv vor dem 
ersten Verstärker sein, und der Verstärker eher schnell genug um auch 
die Frequenz vom Induktionsofen zu verarbeiten.

Bei 800 C reicht auch schon fast die Farbe zur Temperaturbestimmung. Ein 
IR Thermomether kann da auch schon im NIR Bereich mit Si Dioden 
arbeiten.

von (unknown) (Gast)


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Hallo,
schaut vielleicht doch noch jemand in diesen alten thread?

Ich bin ganz weit weg von der Materie, erwäge jedoch immer wieder mal 
die induktive Erwärmung einer 14mm starken Aluminiumplatte.
Diese Platte hat die Größe von 2 Postkarten.
Sie muß auf knapp 300 Grad Celsius erhitzt werden und diese Temperatur 
für 35 bis 50 Sekunden halten.
Die Platte kann nicht nachbeheizt werden, sie fährt quasi am Ofen vorbei 
und muß im Vorbeifahren bzw. im Ruhezustand ihre Betriebstemperatur 
erreichen.
Es kann auch ein Eisenkern darin untergebracht werden.

Mindestens 5 Fragen:
Ist es wirtschaftlich diese Platte induktiv zu beheizen (sie wird alle 3 
bis 4 Minuten für 40 Sekunden pro Arbeitsschicht benötigt und sie ist 
zum Teil 4fach vorhanden) oder ist eine 2,2kW Heizspirale die bessere 
Wahl?
Genügt ein "Generator" für 4 Platten?
Ist die Einhaltung von 10 besser 5 Grad Toleranz möglich?
Wie kann die Temperatur überwacht werden? Kontaktlos mit Laser ist in 
diesem Fall nicht möglich.
Muß von beiden Seiten geheizt werden, oder ist einseitig ausreichend?

Ist das noch theoretisch abzuhandeln oder muß ich jetzt meinen Herd 
zerlegen und richtig tief einsteigen, um Antworten zu bekommen?

Vielen Dank
Tilli

von amateur (Gast)


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Wenn man "optisch" nicht ran kommt um eine IR-Messung zu machen, die 
meisten, genauen Temperaturmessungen aber auch empfindlich gegenüber 
allem sind, wird Dir wohl nichts anderes übrig bleiben als den Ofen, 
bzw. die Heizung, ganz kurz abzuschalten.
In den meisten Fällen sollte das auch möglich sein denn:
1. Der Temperatursensor bleibt an Ort und Stelle und hat somit keine
   Reaktionszeit.
2. Praktisch alle Öfen haben richtig Masse. Schaltest Du also die 
Heizung
   für ein paar Nulldurchgänge aus, so bringst Du diesen auch
   thermisch nicht durcheinander.

In sehr kurzer Zeit passiert auch nichts, weshalb notfalls auch ein 
Schütz zum Abschalten gehen würde. Besser wäre allerdings in diesem 
Falle ein Thyristor oder sein Kumpel der Triac.
Vergiss aber den Gedanken, alle paar Millisekunden zu messen. In der 
Zeit tut sich sowieso nichts.

von (unknown) (Gast)


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Gut, das Messen ist Geschichte.  Um Millisekunden gehts in diesem Fall 
vermutlich nicht.

amateur schrieb:

> 2. Praktisch alle Öfen haben richtig Masse.
Was ist mit Masse gemeint? Ich bin Elektriker, beschäftige mich heute 
erstmalig etwas genauer mit diesem Thema. Mein Ofen muß so schlank und 
masselos wie nur irgend möglich sein.

Ist es möglich eine Platte von 150 mal 250 mal 14mm so aufzuheizen wie 
ich mir das vorstelle?

von amateur (Gast)


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@Tilman

Mit Masse sind in diesem Falle tatsächlich die Kilos gemeint, die sich 
aus einer Konstruktion und der Ummantelung ergeben. Willst Du 
irgendetwas erwärmen, so muss Dein gesamter Ofen (Innenraum) diese 
Temperatur haben.

Prozesse rund um das Heizen sind erfahrungsgemäß relativ Träge. Wenn Du 
die Energie nicht geschenkt bekommst, hast Du das Problem einer Heizung, 
einer Isolation und eines möglichst guten Wärmeleiters. Ist das alles 
zusammen kommt noch die Wärmeleitfähigkeit eines Heizguts zum Tragen. 
Egal welche Heizleistung Dir zur Verfügung steht, es dauert seine Zeit 
ein Dingsbums zu erwärmen. Dabei geht es allerdings in der Hauptsache um 
Masse und Wärmeleitfähigkeit und natürlich um die verfügbare 
Koppelfläche.

von (unknown) (Gast)


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Schön,  der Nebel lichtet sich etwas.
Nun wirf doch bitte noch mal einen Blick auf meinen kleinen 
Fragenkatalog am Anfang.
Lassen sich die Fragen überhaupt beantworten, oder muß ich mehr Details 
liefern?

von Adrian (Gast)


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Hallo Tilli
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