Hallo,
nach längerem durchstöbern des Forums und recherchieren im Internet,
verfasse ich einen eigenen Beitrag. In der Hoffnung, dass ich hier
keinen Doppelpost erzeuge und mir gerne geholfen wird.
Thema:
Ich möchte, bzw. muss, die tatsächliche Temperatur (bis ~ 1000°C) von
diversen Metallen beim schmelzen, bzw. abgießen (respektive abkühlen)
messen. Dies soll konkret mittels Thermoelementen des Typs K geschehen.
Zusätzlich soll der zeitliche Temperaturverlauf grafisch am Computer
ausgegeben werden. Eine tabellarische Aufzeichnung der kontinuierlichen
Messwerte wäre auch toll. Eine Abweichung der Messart ist leider nicht
möglich.
Problematik:
Ich habe keine Erfahrung mit dieser Art von Messtechnik, war aber
eigenständig genug um mich in das Thema ausreichend einzuarbeiten und
somit zu erkennen, dass ich mit dem eigenständigen Aufbau der
Messtechnik (Thermoelement - Verstärker - AD Wandler - Darstellung am
PC) vorerst überfordert bin, bzw. mir die Einarbeitungszeit ersparen
möchte.
Es gibt wohl kompakte Lösungen die alle notwendigen elektrischen
Komponenten (incl. Kaltstellenkompensation) in einem kleinem
"Controller" beinhalten. Diese haben zwei Eingänge (oder mehr) für
das/die Thermoelement/e sowie einen USB-Anschluss incl. Software zum
auswerten bzw. anzeigen der Live-Daten.
Hat jemand mit solchen Kompaktlösungen schon Erfahrungen gemacht, und
möchte diese mit mir Teilen oder hat einen guten Vorschlag?
Besonders interessant ist für mich die Bedienfreundlichkeit und schnelle
Inbetriebnahme.
Herzlichen Dank für Euer Interesse :)
Gruß,
Jacob
Hallo,
du mußt schon selber für dich festlegen, welche Art Technik mit welchem
Aufwand und welcher Zuverlässigkeit du nutzen willst.
Es ist überhaupt nicht klar, ob es nur mal um eine Bastellösung geht
oder um Produktionsrelvante Daten.
Jetzt von außen 0815-Ratschläge geben, ist deshalb wohl wieder mal nur
Zeitverschwendung.
Ob so eine Kompaktlösung für dich das richtige ist, kann deshalb niemand
genau sagen. Die sind zumeist eher etwas propritär und fimenspezifisch.
Alternativ gibt es die Lösung, auf Standardkomponenten zu setzen.
Das wären zunächst z.B. die Fühler in Form von Mantelrohren .
Dazu fertige Fühlerkopftransmitter (Transmitter können aber auch als
Einbaumodul für Hutschiene verwendet werden).
Dann fehlt noch die Erfassung.
Da eigenen sich kleine SPSen oder auch einfache ADC-Module für PC,
meinetwegen auch mit USB (USB-Zeugs ist aber eher weniger
industietauglich).
Auch PC-Einbaukarten sind möglich usw.
Sensoren, Transmitter und auch Messwerterfassungstechnik auch incl.
Software kann man von einschlägigen Firmen kaufen.
- Jumo, B+B Thermotechnik, Rössel Messtechnik usw.
Erfassung auch z.B. Meilhaus, Yokogawa und einige mehr.
Für Bastler gibt es auch alles möglich bei Conrad und Co.
Gruß Öletronika
Wo ist dein Problem? Es gibt für wenig Geld von der Stange zu kaufen:
- Messwandler für Thermoelement TypK auf linearisierte 0-10Volt
- Messgeräte mit Schnittstellendie das messen können
- Thermometer mit Schnittstelle
- Datenlogger...
such dir was aus. Ich realisiere das durch Auswahl und Einkauf locker
auf unter 200 Euro.
MaWin schrieb:> Macht vermutlich keine Kaltstellenkompensation, aber das ist bei so> hohen Temperaturen auch unüblich wenn das Messgerät in einem Zimmer> verwendet wird hat es eh immer um 20 GradC.
Falls das Teil denn überhaupt linearisiert und nicht einfach nur einen
AD595 nutzt, was bei den hohen Temperaturen erhebliche Fehler
verursachen würde. Zudem könnte es, zumindest lässt das die Aufgabe
Metalle schmelzen und abgießen vermuten, etwas ungemütlicher als in
einem Zimmer werden... Wenn das Schmelzen dann noch per Induktionsofen
geschieht, sind die Störungen der Messelektronik bzw. die daraus
resultierenden Messfehler u.U. alles andere als nebensächlich.
An den TO: Typ N wären bei den vorgesehenen Anwendungen u.U. besser
geeignet, da Typ K im Bereich zw. 400 °C und 600 °C seine
Kristallgitterstruktur verändert insb. wenn es zu schnell abgekühlt
wird.
Weitere Informationen dazu und zu anderen möglichen Fehlerquellen z.B.
http://de-de.wika.de/upload/DS_IN0023_de_de_51541.pdf und
http://www.omega.fr/prodinfo/pdf/Practical-Thermocouple-Measurement-Z-93-to-Z-98.pdf
Arc Net schrieb:> Falls das Teil denn überhaupt linearisiert und nicht einfach nur einen> AD595 nutzt, was bei den hohen Temperaturen erhebliche Fehler> verursachen würde.
Das Teil wird vermutlich schon linearisieren, das kann man ja per
Software machen...
Hallo,
für die Industrie gibt es SPSen, die die Thermoelemente direkt auswerten
können.
Von B&R gibt es beispielsweise ein X20-IO-Modul für Thermoelemente:
http://www.br-automation.com/de-de/produkte/steuerungssysteme/x20-system/temperaturmessung/x20at2402/
Dazu bräuchte man noch eine X20 CPU, dann kann man die fertigen Daten
direkt über Ethernet zum PC schicken oder auf einem Display grafisch
darstellen.
Das haben sicher auch andere Hersteller.
Viel billiger ist ein Eigenbau, das wäre dann angesagt, wenn es um
höhere Stückzahl ginge.
In dem Fall muss man sich um Firmware und Schnittstellen selber kümmern.
U. M. schrieb:> Hallo,> du mußt schon selber für dich festlegen, welche Art Technik mit welchem> Aufwand und welcher Zuverlässigkeit du nutzen willst.> Es ist überhaupt nicht klar, ob es nur mal um eine Bastellösung geht> oder um Produktionsrelvante Daten.> Jetzt von außen 0815-Ratschläge geben, ist deshalb wohl wieder mal nur> Zeitverschwendung.
Es geht um einen Laborversuch, der zu einem späteren Zeitpunkt in
ausgereifter Form als Praktikum für Studenten dienen soll.
> Dann fehlt noch die Erfassung.> Da eigenen sich kleine SPSen oder auch einfache ADC-Module für PC,> meinetwegen auch mit USB (USB-Zeugs ist aber eher weniger> industietauglich).> Auch PC-Einbaukarten sind möglich usw.
USB wäre schon schön, da vorzugweise mit Laptop ausgelesen.
> Sensoren, Transmitter und auch Messwerterfassungstechnik auch incl.> Software kann man von einschlägigen Firmen kaufen.> - Jumo, B+B Thermotechnik, Rössel Messtechnik usw.> Erfassung auch z.B. Meilhaus, Yokogawa und einige mehr.
Danke Schön!
MaWin schrieb:> Ebay-Artikel Nr. 400443512671>> Mit Sicherheit mit abenteuerlicher China-Sowaftre, aber billig, zu> billig um es selber zu bauen.> Macht vermutlich keine Kaltstellenkompensation, aber das ist bei so> hohen Temperaturen auch unüblich wenn das Messgerät in einem Zimmer> verwendet wird hat es eh immer um 20 GradC.
Nachvollziehbar, danke sehr!
ein Gast schrieb:> Wo ist dein Problem? Es gibt für wenig Geld von der Stange zu> kaufen:> - Messwandler für Thermoelement TypK auf linearisierte 0-10Volt> - Messgeräte mit Schnittstellendie das messen können> - Thermometer mit Schnittstelle> - Datenlogger...>> such dir was aus. Ich realisiere das durch Auswahl und Einkauf locker> auf unter 200 Euro.
Klingt super, etwas konkreter bitte. Welche Geräte kannst du da
empfehlen?
Ich schrieb:> Mit einem Fühler, beim abgießen etc.?> Willst du mit dm Fühler in die Schmelze?> Der Fühler wird sich dann sehr schnell zusetzen und Blödsinn messen.
Zunächst nicht nachvollziehbar, etwas genauer bitte. Warum misst der
Fühler dann Blödsinn?
Schreiberling schrieb:> Hallo,>> für die Industrie gibt es SPSen, die die Thermoelemente direkt auswerten> können.>> Von B&R gibt es beispielsweise ein X20-IO-Modul für Thermoelemente:> http://www.br-automation.com/de-de/produkte/steuer...>> Dazu bräuchte man noch eine X20 CPU, dann kann man die fertigen Daten> direkt über Ethernet zum PC schicken oder auf einem Display grafisch> darstellen.>> Das haben sicher auch andere Hersteller.>> Viel billiger ist ein Eigenbau, das wäre dann angesagt, wenn es um> höhere Stückzahl ginge.> In dem Fall muss man sich um Firmware und Schnittstellen selber kümmern.
Wird das X20-IO-Modul in den PC eingebaut oder ist das ein externes,
eigenständiges Modul?
Jacob T schrieb:> ich möchte, bzw. muss, die tatsächliche Temperatur (bis ~ 1000°C) von
cool meine Diplomarbeit mit PC1500 von 1985
Messelement Eisen-Konstantan punktgeschweist in Keramikröhrchen in den
Ofen geführt grüne Leitung, am Fusspunkt eine Eiskompensation mit AD
Eispunktkompensator verstärkt auf AD Wandler zu einem PC1500
was willst du wissen ?
alle Teile sind einfach muss man nur Teile kaufen, aufbauen, Programm
schreiben fertig.
Gesteuert wurde der Ofen 40 kW ca. 1m³ mit Thyrotakte Ansteuerung 0-5V
mit DA wandler aus dem PC 1500
max Temperatur war 1200°C vom Ofen und auch gemessen
Arc Net schrieb:> An den TO: Typ N wären bei den vorgesehenen Anwendungen u.U. besser> geeignet,
Üblich ist Typ S, den könnte man, über ein Keramikröhrchen isoliert,
auch in die Schmelze tauchen.
Habe herausgefunden, dass es digitale Schreiber gibt, die bereits alle
nötigen Funktionen inkl. PC-Software und USB-Schnittstelle beinhalten.
Ich denke das klingt nach einer Lösung für mich.
Hat jemand in dem Bereich Erfahrungen und kann mir einen empfehlen?
Jacob schrieb:> Wird das X20-IO-Modul in den PC eingebaut oder ist das ein externes,> eigenständiges Modul?
Das ist ein IO-Modul für eine Industriesteuerung.
d.h. man braucht eine X20 SPS CPU, da wird das angeclipst.
Mit der SPS kann man über Ethernet kommunizieren oder die Daten mit der
SPS selber aufzeichnen / verarbeiten.
Programmieren kann man das unter anderem grafisch mit Funktionsblöcken
oder auch C.
Die Lösung wäre vor allem dann sinnvoll, wenn man die Daten z.B. für die
Regelung der Temeratur verwenden möchte. Den Regler, die Steuerung und
Visualisierung des Ganzen würde man dann in der SPS implementieren.
Dafür gibt es entsprechende Module.
Will man nur Daten mitschreiben, wären Datenlogger sicher sinnvoller.
Jacob schrieb:> Da kann ich die Thermoelemente einfach anschließen und mit der Software> über einen USB-Anschluss auslesen - wenn ich es richtig verstehe.
wie du das verstehst weiss ich nicht, wo ist die Eispunktkompensation,
wo die Verstärkung zu dem Eingangshub Eingangsbereich 0...+2,5 V ?
oder übersetzt du Terminal-/Anschluss-Karte zu thermal ?
Joachim B. schrieb:> Jacob schrieb:>> Da kann ich die Thermoelemente einfach anschließen und mit der Software>> über einen USB-Anschluss auslesen - wenn ich es richtig verstehe.>> wie du das verstehst weiss ich nicht, wo ist die Eispunktkompensation,> wo die Verstärkung zu dem Eingangshub Eingangsbereich 0...+2,5 V ?>> oder übersetzt du Terminal-/Anschluss-Karte zu thermal ?
Wie gut, dass du das ansprichst Joachim.
Das werde ich noch recherchieren müssen.
Da finde ich das Produkt doch ansprechender:
http://www.omega.de/pptst/TC-08.html
MaWin schrieb:> Arc Net schrieb:>> An den TO: Typ N wären bei den vorgesehenen Anwendungen u.U. besser>> geeignet,>> Üblich ist Typ S, den könnte man, über ein Keramikröhrchen isoliert,> auch in die Schmelze tauchen.
Platin-Thermoelemente sind bei solchen Anwendungen zwar auch im Einsatz.
Typ K aber ebenso und nicht gerade selten. Nicht zuletzt weil Typ K/N
deutlich günstiger und einfacher auszuwerten sind. Um dem TO sagen zu
können was z.B. als Mantelmaterial für das Thermoelement in Frage kommt,
müsste man genaueres zu den Schmelzen und der Messdauer wissen.
p.s. Wundern tue ich mich schon lange nicht mehr mit was, wo und wie bei
einigen Kunden gemessen wird...
Für die Auswertung sollten Digitalmultimeter mit Schnittstelle (USB oder
RS232) und Temperaturmessfunktion gehen. Da ist meist ein Typ K
Thermoelement vorgesehen.
Beim direkten Kontakt mit der Schmelze und den hohen Temperaturen muss
man aber mit einer eher kurzen Lebensdauer rechnen (je nach Legierung
geht es auch gar nicht) - da wären dann ggf. Drähte von der Rollte und
ein häufigerer Wechsel angesagt. Bei einem Geschützten Thermoelement
wäre wohl eher eine Keramische Hülle angesagt, die aber auch eine
deutliche Verzögerung bringen kann, die ggf. schon stört.
Mantelthermoelemente sind schön, aber kaum für Metallschmelzen geeignet
- in den meisten Fällen wird der Mantel wohl angegriffen.
Bei den einfachen Spannungsloggern muss man auch die Auflösung achten.
Bei 1000 K gibt es nur etwa 50 mV als Spannung beim Typ K Thermoelement,
bei Platin / Wolfram typen für höhere Temperaturen sind die Spannungen
noch niedriger, dafür kommt man teils ohne Kaltstellenkompensation aus,
kann aber ggf. erst ab etwa 200 C vernünftig messen. Die Linearisierung
könnte man am PC machen lassen.
Ulrich H. schrieb:> Beim direkten Kontakt mit der Schmelze und den hohen Temperaturen muss> man aber mit einer eher kurzen Lebensdauer rechnen (je nach Legierung> geht es auch gar nicht) - da wären dann ggf. Drähte von der Rollte und> ein häufigerer Wechsel angesagt.
Zur Messung der Oberflächentemperatur der Schmelze...
Selbst bei Mantelelementen geht der Isolationswiderstand des Isolators
im Mantel bei solchen Temperaturen je nach Material rapide gegen Null...
viel Spaß mit virtuellen Messstellen.
> Bei einem Geschützten Thermoelement> wäre wohl eher eine Keramische Hülle angesagt, die aber auch eine> deutliche Verzögerung bringen kann, die ggf. schon stört.> Mantelthermoelemente sind schön, aber kaum für Metallschmelzen geeignet> - in den meisten Fällen wird der Mantel wohl angegriffen.
Hängt davon ab was genau da geschmolzen wird.
Z.B. zur Haltbarkeit von div. Metalllegierungen und Keramikwerkstoffen
in Aluminiumschmelze
http://www.brunel.ac.uk/__data/assets/pdf_file/0011/295193/Durability-of-materials.pdf
Eine Frage an die 50- bis 200€-Fraktion:
Wie schließt man so etwas (PT100 bis PT1000 kann's angeblich) an.
Die mir bekannten Isolationen riechen, bei 1000°, recht streng.
Standartdrähte verdünnisieren sich schon bald.
Bei allen anderen Anschlüssen könnte es leicht monetäre Probleme geben.
Amateur schrieb:> Die mir bekannten Isolationen riechen, bei 1000°, recht streng.
ok so hoch war ich nie mit der Nase dran, aber riechen ? an einem
Hochofen ? glaube ich nicht, das versenkt eher die Nasenhaare
bis 1200°C war aber im Ofen für den Typ J Eisen Konstantan
punktgeschweisst in Keramikröhrchen kein Problem, hatte ja Bilder
gezeigt.
Amateur schrieb:> Die mir bekannten Isolationen riechen, bei 1000°, recht streng.> Standartdrähte verdünnisieren sich schon bald.
Es gibt genügend hochschmelzende Metalle, z.B. Wolfram (siehe
Glühbirnen) oder das Platin des Pt100/1000 selbst, und Keramikisolation
gibts schon im Küchenherd oder in Leuchten - alles keine
Supertechnologie.
Georg
Otto schrieb:> Mich wundert, dass noch keiner auf die Idee einer berührungslosen> Messung gekommen ist...
Schlacke... Oberflächentemperatur statt Temperatur der Schmelze.
Bei einigen eingesetzten Pyrometern geht u.U. eine Glasfaser in die
Schmelze...
http://www.bfi-bt.de/produkte_und_leistungen/dyntemp/dyntemp.html ...
auch nicht wirklich berührungslos.
Jacob schrieb:> Es geht um einen Laborversuch, der zu einem späteren Zeitpunkt in> ausgereifter Form als Praktikum für Studenten dienen soll.
Wenn das ein Praktikumsversuch werden soll, warum dann nicht einfach mit
einem Messschreiber alles auf Papier mitschreiben? Dazu braucht man nur
ein geeignetes Thermoelement (Ausführung mit Mantelrohr), eine
Kaltstellenkompensation und einen Messschreiber (z.B. Kipp & Zonen,
immer wieder mal bei ebay zu finden). Man kann auf diese Weise sogar auf
einen Messverstärker verzichten. Genaue Temperaturen kann man über die
offizielle Thermoelementetabelle ermitteln. Solch ein Vorgehen ist
sicherlich lehrreicher als eine black box (sprich einen Messwandler mit
USB am PC) zu verwenden.
