Hallo,
Ich stehe vor dem Problem die Oberflächentemperatur einer
polierten Metallwalze zu messen,
Wie groß, welches Material? Welche Wandstärken? Bewegt sich das Teil?
Welche Genauigkeit brauchst du.
Ohne Hintergrundinfos kann man nix genaues sagen.
deren Emissionsgrad nicht
bekannt ist. Sie wird innerhalb durch Carbonstrahler beheizt,
deren Temperatur ungefähr bekannt ist. Die Messung findet in
einem Temperaturbereich von 200°C bis 550°C unter Hochvakuum statt.
Derzeit erfolgt die Messung über ein Pyrometer welches die
Oberflächentemperatur um ca. 150°C bis 200°C wärmer anzeigt
als die Carbonstrahler-Temperatur tatsächlich ist.
Ja klar, polierte Metalloberflächen zeigen dir da nur Hausnummern an.
Das bringt wohl nur was, wenn du wenigstens die Messfläche mit etwas
beschichten oder bekleben kannst, so dass dort mit einem vernüftigen
Emissionsgrad zu rechnen ist.
Bisher habe ich versucht, die tatsächliche
Oberflächentemperatur mittels Thermoelementen zu bestimmen.
Das mache ich auch desöfteren, zwar nicht unter Hochvakuum, aber das
Prinzip wäre ja gleich.
Geht z.B. mit Oberflächenfühler oder auch provisorisch, indem man
ein dünnes nacktes Thermolement auf die Fläche klebt und dann die
Stelle etwas überdeckt. Dann sollte das Thermoelement ziemlich genau
die Oberflächentemp. annehmen.
Dabei wurden sie mit einem Metallbügel mechanisch und
thermisch isoliert (Alox-Perlen) angedrückt. Die daraus
erhaltenen Messergebnisse waren etwas widersprüchlich.
Evtl. fehlt da für den korrekten Wärmeübergang zwischen Thermoelement
und Oberfläche etwas Material (z.B. ein wenig Hochvakuumfett oder ähnliches)
Desweiteren habe ich Versuche mit Wärmeleitkleber
durchgeführt, der laut Hersteller rückstandsfrei entfernt
werden kann.
Wenn das Element direkt auf der Oberfläche aufliegt, braucht es keinen
speziellen Wärmeleitkleber. Wie gesagt, etwas Silikonfett oder ähnlich
macht es auch.
Versuche die Thermoelemente mit KAPTON®-Polyimid-Klebeband
anzukleben und zusätzlich mit Polyimid Folie anzupressen
lieferten schon bessere Ergebnisse, welchen ich aber noch
nicht so richtig Vertrauen schenke.
Warum nicht. Das ist genau das, was ich auch machen würde und was
bei mir zufriedenstellend funktioniert.
Die Frage bei der ganzen Sache ist aber, welche Konstruktion (Wanddicke)
hat die Walze? Ist das dickwandig genug, so das man davon ausgehen kann,
dass die Temp. der Messfläche nicht durch das Abdecken deutlich verändert
wird? Im Vakuum hat man ja keine Konvektion zum Wärmeausgleich.
Also ist hier abzuschätzen, in welchem Verhältniss Wärmeleitung und
Strahlung stehen. Vor allem bei den hohen Temp. kann letztere schon
einiges bewirken.
Nun ist meine Frage: Welche Möglichkeiten würden euch noch zur
Befestigung der Thermoelemente einfallen bzw. wie kann ich
die tatsächliche Temperatur noch bestimmen…???
Am sichersten ist es, wenn man kleine Löcher in der Oberfkläche hat, wo
man den Sensor reinstecken kann.
PS: Die Bestimmung der Temperatur über die Ausdehnung der
Walze habe ich auch in Erwägung gezogen, habe aber leider
keinen Sensor gefunden der diesen Temperaturbereich aushält.
Unklar ist, ob du lokale Schwankunegn messen willst/must, oder ob man
wegen der Wanddicke und Mat. davon ausgehen kann, dass die Temp.
rel. gleichverteilt ist. Da wissen wir nix.
Evtl. über Längenmessung sollte was möglic sein. Wir aber auch so sein,
dass sich Gehäuse und Messstracke mit erwärmen.
Gruß Uwi
