Wie Thermoelement an Kupfer befestigen?

#4327789
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Hallo zusammen,

ich möchte einen Kupferklotz induktiv erwärmen und dabei die 
Oberflächentemperatur messen. Wie kann ich dort ein Thermoelement 
befestigen?

Ich habe erste Schweißversuche mit so einem Feinpunktiergerät gemacht 
aber es hält leider nicht.
Weiß jemand dort einen besseren Rat? Vllt. hartlöten?

LG Sarah
#4328003
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Ein IR-Thermometer wäre auch eine Option, ich habe sogar eins hier.

Lt. Anleitung muss ich dort den Emissionsgrad einstellen.

Außerdem ist mir erzählt worden, dass der zu messende Körper schwarz 
anzustreichen ist.

Kann ich nun den Kupferklotz z.B. auf 300 °C erwärmen, mit einem 
Kontaktthermometer die Temperatur vergleichen und dann den Emissionsgrad 
im Gerät soweit anpassen, dass die Ergebnisse (vom IR-Thermometer und 
vom Kontaktthermometer) dieselben sind?


LG Sarah
Gast #4328020
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Und bezglich IR. Nimm dir ein Material mit bekanntem Emissionsgrad (mir 
wurden oft Schusslochaufkleber empfohlen, die lagen bei 0,93 meine ich, 
aber da findest du sicher was dazu). Kleb diese auf den Kupferklotz und 
mess die Temperatur mit dem bekannten Emissionsgrad (also auf dem 
Aufkleber). Danach Kupferblock (auf Kupfer) messen und den Emissionsgrad 
nachkorrigieren bis der Wert stimmt. Natürlich muss die Temperatur 
währenddessen stabil bleiben.
Gast #4328022
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Ach mist, nicht eingeloggt... sry für den dritten Beitrag. Wichtig bei 
IR ist, du wirst Probleme mit Reflektionen des Hintergrundes und 
ähnlichem bekommen. Wenn deine Messung nicht extrem genau sein muss, ist 
das erstmal nebensächlich. Nur behalte es mal im Hinterkopf.

Bei FLIR, Infratec und den üblichen Verdächtigen gibt es da übrigens 
ganz interessierte Application Notes und Anleitungen zum messen ;-)
#4328029
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Sarah E. schrieb:
> Kann ich nun den Kupferklotz z.B. auf 300 °C erwärmen, mit einem
> Kontaktthermometer die Temperatur vergleichen und dann den Emissionsgrad
> im Gerät soweit anpassen, dass die Ergebnisse (vom IR-Thermometer und
> vom Kontaktthermometer) dieselben sind?

Hi,
ähnlich mache ich das auch immer. Leider ist dann der Fehler schwierig 
zu schätzen. Müsste aber klappen. Einfach beide Kurven aufzeichnen und 
eine Anpassung errechnen.

Gruß,
OsRam
#4330636
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Ich würde einen fertigen Thermofühler verwenden.
ZB den hier von HASCO ,Type J

http://www.hasco.de/de/content/view/full/18158

Dann Sackloch bohren Gewinde rein und anschrauben.

Kleben wäre mir zu unsicher.
Die Wärmeleitung des Klebers ist nie so optimal
wie der direkte Kontakt des Thermofühlers mit der Oberfläche des
Kupfers.


Gruß aus dem Werkzeugbau :-)
Thomas

Edit:
Eventuell ginge noch löten mit Silberlot. (kein Elektroniklot !)
Wichtig ist nur das bei dem selbstgebauten
Thermoelement das Lot nicht hinter die Kontaktstelle
des Fühlers läuft. Also da wo die Ausgleichsleitung
angeschlossen ist.
Aber wenn Du induktiv erwärmst, bin ich mir nicht sicher,
ob das angeschlossene Messgerät nicht Mist misst :)
Gast #4330940
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Sarah E. schrieb:
> Da ich die Oberflächentemperatur messen möchte, kann ich dort kein Loch
> bohren.

Das ist eine reine Illusion. Lässt du das Thermoelement unverkleidet, 
misst du eine Temperatur zwischen der des Kupferblocks und der Umgebung. 
Verkleidest du das Element, misst du wahrscheinlich eine höhere 
Temperatur als die Oberflächentemperatur, je nach Isolation bis zur 
Innentemperatur des Blocks. Immer unter der Voraussetzung, dass es 
überhaupt einen relevanten Unterschied zwische der Oberfläche und innen 
gibt.

Wenn du dich tatsächlich drauf versteifst, die Oberflächentemperatur zu 
messen, musst du das berührungsfrei machen, etwa mit Infrarot.

Sarah E. schrieb:
> Außerdem ist mir erzählt worden, dass der zu messende Körper schwarz
> anzustreichen ist.

Das ist auch nicht soo trivial, eine schlecht wärmeleitende Lackschicht 
erzeugt schon wieder Fehler.

Georg
Gast #4331119
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Schweissen / löten ist wegen der starken Wärmeableitung schwierig. Man 
braucht da eine wirklich kräftige Wärmequelle oder müsste bei löten den 
Kupferblock als ganzes kräftig vorheizen.

Wegend er guten Wärmeleitfähigkeit wird auch das Loch und einkleben 
funktionieren.

Für die IR Messung wäre eine passende Farbe / Aufkleber mit guter IR 
absorbtion sehr hilfreich. Die Korrektur der Emissivität ist immer eine 
Notlösung, denn der Rest kommt dann irdgendwo vom Hintergrund. Wegen der 
Störungen wäre die IR Messung schon eine gute Idee.
Gast #4331301
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Lurchi schrieb:
> Schweissen / löten ist wegen der starken Wärmeableitung schwierig. Man
> braucht da eine wirklich kräftige Wärmequelle oder müsste bei löten den
> Kupferblock als ganzes kräftig vorheizen.

Du kannst glauben, die gibt es.
Loch bohren, Gewinde rein und mit der Schraube kannst du alles 
befestigen, was du willst.
Wo ist das Problem?
#4334617
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Vielen Dank für die Antworten.

Habe das Thermoelement rauflöten lassen und seitlich durch die Windungen 
führen lassen.
Ergebis: Sobald der Umrichter eingeschaltet wird geht sofort 
(fälschlicherweise) die Temperatur steil nach oben obwohl kaum Leistung 
abgegeben wird.

Nun führe ich die Kabel zwischen zwei Windungen durch. Ergebnis: Messung 
weniger anfällig für die Felder.

Gleichzeitig messe ich nun auch noch mit einem Pyrometer (Emissivität 
auf 95 % eingestellt) den schwarzlackkierten Kupferklotz. Ich denke, 
dieser Wert ist der verlässligste. Bei der Thermoelementkonstruktion in 
der neuen Anordnung habe ich das Gefühl, dass sich die beiden Drähte 
etwas oberhalb der Oberfläche bereits berühren und somit wird 
grundsätzlich immer etwas kälter gemessen als beim Pyrometer.


LG Sarah
#4334716
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Sarah E. schrieb:
> Bei der Thermoelementkonstruktion in
> der neuen Anordnung habe ich das Gefühl, dass sich die beiden Drähte
> etwas oberhalb der Oberfläche bereits berühren und somit wird
> grundsätzlich immer etwas kälter gemessen als beim Pyrometer.

Kann durchaus sein, weil die Kabel auch etwas Wärme  wegziehen.
Ich würde mal eine Vergleichsmessung auf einer normalen Heizplatte
machen.
Dann mit Pyrometer und mit Thermofühler messen.

Gruß
Thomas


Edit:
Sarah E. schrieb:
> Ergebis: Sobald der Umrichter eingeschaltet wird geht sofort
> (fälschlicherweise) die Temperatur steil nach oben obwohl kaum Leistung
> abgegeben wird.

Du müssest die Zuleitung Abschirmen.
Gast #4335084
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Und den Oberflächensensor einfach mit Stahlband zusammen zurren ?
Keine Ahnung wie die Dinger heißen, gibt's in manchen Baumärkten als 
Meterware und haben regelmäßig gestanzte Löcher drin.
Eine Schelle könnte auch gehen wenn der Block nicht zu groß ist.
Geflochtenes Kupferdungsband fällt mir noch ein, wäre wohl sinnvoller 
als Stahl ...
#4335540
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Mit Windungen meinte ich den Induktor, also die Kupferwindungen die den 
Kupferklotz umschließen.

Ich habe nun ein Stück Metall mit dem mattschwarzen Lack welches ich für 
den Kupferklotz eingesetzt habe besprüht und in einem Ofen erwärmt.

Anschließend habe ich die Pyrometerwerte mit denen eines 
Kontaktthermometers verglichen. Ergebnis war, dass das Pyrometer ein 
paar Grad höher war. Habe nun den Emissionsgrad von 0,95 auf 1 gestellt. 
Das Pyrometer zeigt weiterhin höhere Werte an, aber die Differenz 
beträgt nur ca. 2 °C, vorher waren es ca. 5 °C. Hinzukommt, dass ich 
auch nicht genau sagen kann inwieweit ich eine perfekte Verbindung mit 
dem Kontaktthermometer erzeugt habe, möglicherweise ist da auch noch ein 
Unterschied.


LG Sarah

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