Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatur auf Blech mit mehreren Thermoelementen messen


von Christoph A. (chraig)


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Hallo!
Ich muss für meine Diplomarbeit (Bauingenieurwesen) auf einem Blech, 
welches auf ca. 200°C erhitzt wird, an 8 Punkten gleichzeitig und 
möglichst exakt die Temperatur messen.
Messen will ich das Ganze mit Thermoelementen. Hierzu möchte ich euch 
gerne 2 Fragen stellen.

1) Was brauche ich um mit 8 Thermoelementen  gleichzeitig zu messen?
2) Wie kann ich die Thermoelemente am Blech befestigen? (evtl. 
schweißen?)

Über konstruktive Antworten würde ich mich sehr freuen.
liebe Grüße aus Wien,
Christoph

von soundso (Gast)


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Ein Messgerät mit 8 Eingängen, oder eine Umschaltmatrix, aber Achtung, 
Thermoelemente (K-Typ) können nicht einfach beliebig verbunden werden, 
da die Anschlusstellen (Schraubklemmen, Relaiskontakte usw..) selbts zu 
Thermoelementen werden. Thema Kaltstellenkompensation.

Es gibt spezielle Kleber für das, oder Kaptonband wenns bei den 200°C 
bleibt...

von georg (Gast)


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Christoph A. schrieb:
> 1) Was brauche ich um mit 8 Thermoelementen  gleichzeitig zu messen?

Eine Messschaltung mit 8 Eingängen für Thermoelemente - was denn sonst?

Christoph A. schrieb:
> 2) Wie kann ich die Thermoelemente am Blech befestigen? (evtl.
> schweißen?)

Googeln nach "Thermoelement Oberflächenfühler"

Georg

von DanS S. (dns712)


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Hallo,

was geben die Thermoelemente denn aus?

: Bearbeitet durch User
von georg (Gast)


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DanS S. schrieb:
> was geben die Thermoelemente denn aus?

Das geht streng nach der Gebührenordnung für Thermoelemente (GBOT).

Georg

von Sebastian S. (amateur)


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Die Messschaltung hängt direkt davon ab, welche Sensoren Du verwendest.
Also PT100 oder PT1000, irgendetwas aus der K-Serie oder was auch immer 
Dir so einfällt.

Die Anzahl an Eingängen ist Geschmackssache. Da sich im thermischen 
Bereich meist nichts schnell ändert, kann auch ein gemultiplexter Kanal 
verwendet werden.

Die Art der Befestigung hängt zu 100% von der Konstruktion ab. Sehr 
beliebt ist hier auch: Klemmen. Kannst Du eine Schraube anschweißen oder 
-punkten? Geeignete Kleber sollten sich auch beschaffen lassen. 
Allerdings ist da meist bei 200° Schluß.

von georg (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Kannst Du eine Schraube anschweißen oder
> -punkten?

Blechschraube genügt auch.

Georg

von Sebastian S. (amateur)


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>Blechschraube genügt auch.

>Georg
Jain!
Ich schrieb ja: "Kommt auf die Konstruktion an".
Deine Blechschraube ist wahrscheinlich einfach zu montieren, beschädigt 
aber die "Oberfläche" (Loch an Loch und wackelt doch).

von Harald W. (wilhelms)


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Christoph A. schrieb:

> möglichst exakt die Temperatur messen.

Wie exakt willst Du es denn haben? Für Präzisionsmessungen nimmt
man eher PT100 statt Thermoelemente.

von Widerstand (Gast)


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"Gleichzeitig" klingt, als ob sich eine zeitkritische Komponente in der 
Meßaufgabe verbirgt. Thermische Trägheit der Sensoren, Synchronisation 
der Messungen. Weil bei einem eingeschwungenen Zustand nehme ich ein 
3-Euro-Thermometer von Aliexpreß (mit Thermoelement "bis 1300 °C") und 
halte es nacheinander an die 8 Stellen, fertig.

Gut, als Bauingenieur ist man kein Elektroniker. Aber so ein bißchen 
mehr Grundkonzept dürfte oben schon stehen. Du wirst nicht 
drumrumkommen, Dir mehr Gedanken zu machen, was Du auf welche Weise 
messen willst und auf welche Aspekte es dabei ankommt. Die technische 
Lösung ergibt sich daraus dann eher leicht.

Präzise Meßtechnik ist obszön teuer.
Neben mir liegt eine alte Meßkarte mit 8 Modulen 5B34 von Analog 
Devices.
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/5B34.pdf
Sind für PT100, gab es in vielen Varianten für alles mögliche.

Dürften damals in den 90ern so um die 100, 200 Mark gekostet haben, das 
Stück. Kann man wunderbar mit nem PC mit passender Karte oder dem 
heutigen Arduino/Raspberry-Kram auslesen.

Gibt auch billige Wandlerkarten für Thermoelemente beim Chinesen 
(billig= 2, 3,4 Euro), mit Analog oder SPI/I2C-Ausgängen. Hängst Du 
einmal in einen Topf mit heißem Kühlerfrostschutz und genauem 
Laborthermometer und notierst die Korrekturwerte.

Wenn Du mit Elektronik gar nix am Hut hast und nur wenige Meßwerte 
brauchst, kanns tatsächlich schneller und billiger sein, 8 fertige 
Thermometer zu nehmen, als irgendein Höllen-Meßwerterfassungsystem, in 
das Du Dich erstmel 4 Wochen einarbeiten mußt, oder ein Selbstbau mit 
ähnlich hohem Fertigstellungsaufwand.

Falls Du ganze Meßreihen brauchst, mußt Du erstmal präziser über Deine 
Anforderungen nachdenken.

von Reihaus (Gast)


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Schau dir mal Meilhaus die RedLab Serie an.
www.meilhaus.de/io-module/analog-io/redlab/
gibts auch von anderen Firmen

von Widerstand (Gast)


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Widerstand schrieb:

> Präzise Meßtechnik ist obszön teuer.
> Neben mir liegt eine alte Meßkarte mit 8 Modulen 5B34 von Analog
> Devices.

Ah, die Module werden aktuell noch verkauft. Hier die Variante für 
Thermoelemene:
https://www.bmc.de/thermoelement-messverst%C3%A4rker-linearisierend-bandbreite-4hz/60-900-100-0180

Stück nur 213 Euro. Die Grundsteckkarte für 8 Module nur 99 Euro.

Übrigens ist für das, was ich hier in 10 Minuten suchen rausgefunden und 
aufgrund meiner altruistischen Ader hier reingeschrieben habe, dasselbe 
Verfahren nötig, wie Du es als Diplomand schon einige Jahre anwenden 
solltest: Das Problem erkennen, zerlegen, nachforschen. Nicht: Einfach 
jemanden fragen wies geht.

von Christoph A. (chraig)


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Vielen dank für die vielen Antworten!
Ich habe aufgrund der Infos von euch ein 8 Poliges Datenerfassungsmodul 
gefunden, mit dem sich der Versuch auch aufzeichnen lässt.
Außerdem habe ich mich für Thermoelemente Typ K entschieden. Befestigen 
werde ich das ganze mit Klemmen.

von Sebastian S. (amateur)


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Vorsicht!
Viele "K"s sind nackt und sehr empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen.
Oft auch ohne Gehäuse.

Klemmen = tricky.

Feuchte und Wasser = Nein danke

von oszi40 (Gast)


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Christoph A. schrieb:
> auf einem Blech

Jedes Blech, jeder Draht ist auch eine "Antenne", die allen Mist 
einsammeln könnte. Also Messung gelegentlich auf Plausibilität prüfen.

von Clemens S. (zoggl)


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Bolzenschweißen und dann einen Sensor mit Lasche und darauf eine Mutter.

http://www.k-schaeren.ch/images/content/bolzenschweissen.JPG

so ein Ding haben recht viele Blechbearbeiter und bei richtiger 
Einstellung bleibt das auch unsichtbar auf der 2. Seite.

sg

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