Hallo!
Für Temperaturmessungen in organischem Gewebe benötige ich spezielle Temperatursonden.
Sie sollten nadelförmig (Länge >50mm, vorne Spitz zulaufend) sein und einen möglichst geringen Durchmesser haben (
Hallo,
ich kenne NTC-Perlen der Fa. Sontec (www.sontec.de), die sind relativ klein. Allerdings liefern sie keine zur Temperatur proportionale Spannung, aber über eine relative einfache Schaltung und Auswertung per Interpolationstabelle lässt sich die Aufgabe lösen.
Gruß
Dieter
Einstich-Thermometer
Hallo Michael:
Bitte nach diesem Begriff suchen… da gibt’s ne Menge.
Zum Beispiel
http://www3.jumo.de/pio/product.do?uuid=dde1a8b60a0a…
Gruss
Michael
Hallo!
die bisher vorgeschlagenen Fühler werden wohl nicht
so ohne weiteres zu gebrauchen sein.
PTC-Elemente gibt es tatsächlich in sehr kleinen
Bauformen, aber nicht in Form einer Kanüle.
Dazu müßte man die Dinger speziell applizieren.
Da wird prinzipiell möglich sein, müßte aber von
einer Fa. gemacht werden, die sich mit sowas auskennt.
Die Einstechthermometer sind natürlich viel zu dick.
Am nächsten kommen Deinen Anforderungen Mantelthermoelemente.
Die gibt es bis herab zu 1mm Durchmesser und als
Sonderanfetigung wahrscheinlich mit noch geringerem
Durchmesser.
z.B. hier:
http://www.bubthermo.de/index_d.html
Bloß zum einstechen eignen sich diese normalerweise nicht,
da die Spitze eher rund ist (Thermoelement wird an der
Spitze mit dem Mantelröhrchen verschweißt).
Dafür ist das Mantelmaterial üblicherweise Edelstahl
(z.B. auch 1.4571)und somit für Deinen Zweck gut geeignet.
Da Thermoelemente nur die Kontaktstelle zwischen 2 Metallen
sind, läßt sich da auch konstruktiv einges machen.
Die Genauigkeit ist eine Frage der Kalibrierung und der
Elektronik. Auflösung von 50mm, vorne Spitz
zulaufend) sein und einen möglichst geringen Durchmesser haben
(
Hallo,
sowas gibt es z.B. hier:
http://www.atp-messtechnik.de/messtechnik/HACCP/Hand…
http://www.warensortiment.de/technische-daten/einkla…
http://go.testo.de
wobei letzterer die Dinger selber herstellt und (je nach Menge und Preis) wahrscheinlich auch Sonderanfertigungen machen würde.
Gruß
Axel
Hallo Uwi!
Zunächst mal vielen Dank für die hilfreichen Antworten! Insbesondere dein Link von bubthermo kommt dem, was ich suche schon recht nahe.
die bisher vorgeschlagenen Fühler werden wohl nicht
so ohne weiteres zu gebrauchen sein.
Ja, leider. Alle Fühler, die ich bereits gefunden habe, waren einfach zu dick. Ich möchte auf einer Länge etwa 10cm mit bis zu 8 Temperatursensoren möglichst punktuell messen, um den Temperaturverlauf einer Simulation zu verifizieren.
PTC-Elemente gibt es tatsächlich in sehr kleinen
Bauformen, aber nicht in Form einer Kanüle.
Dazu müßte man die Dinger speziell applizieren.
Da wird prinzipiell möglich sein, müßte aber von
einer Fa. gemacht werden, die sich mit sowas auskennt.
Meinst du es wäre sehr schwierig, ein geeignetes dünnes Röhrchen vorn anzuschrägen, ein PTC-Element in der Spitze zu fixieren und durch zwei dünne Leitungen durch das Röhrchen zu verbinden?
Dafür ist das Mantelmaterial üblicherweise Edelstahl
(z.B. auch 1.4571)und somit für Deinen Zweck gut geeignet.
Um die Messung nicht zu stark zu verfälschen würde ich bei der Kanüle gern auf Metalle verzichten. Die ersten Simulationen haben gezeigt, dass der Einfluss von Metallsonden auf das Temperaturfeld relativ groß ist. Kennst du Keramik- oder Kunststoffröhrchen mit so kleinen Durchmessern?
Da Thermoelemente nur die Kontaktstelle zwischen 2 Metallen
sind, läßt sich da auch konstruktiv einges machen.
Ich bräuchte allerdings auch eine recht genaue Referenz.
Eine wichtige Information habe ich leider vergessen zu erwähnen *schäm*… Der Wärmestrom, der zu dem Temperaturfeld führt, wird durch ein elektrisches Strömungsfeld erzeugt, dass im unteren MHz-Bereich liegt.
Da die Temperaturspannungen der Thermoelemente sehr gering sind, ist eine Verfälschung durch die Störungen möglicherweise recht hoch. Daher würde ich eine Lösung mit PTC-Elementen vorziehen. Eine eventuelle HF-Störung ließe sich leicht herausfiltern.
Nochmals Entschuldigung für die fehlende Information 
Gruß
Michael
Hallo!
Für Temperaturmessungen in organischem Gewebe benötige ich
spezielle Temperatursonden.
Hallo,
in Ergänzung zum bisher schon Gesagten: temperaturproportionale Fühler gibt es nur als ICs, also ganz ungeeignet für deinen Zweck. Am besten, weil am kleinsten, sind Thermoelemente, aber dummerweise sind die auch am schwierigsten auszuwerten. Du kommst also um eine entsprechende Signalaufbereitung nicht herum, aber so etwas gibt es zu kaufen, z.B. Wandler ThermoElement (es gibt verschiedene) auf 20 mA oder 10V. Die Preise sind natürlich professionell.
Gruss Reinhard
Hallo,
Wie wäre es damit:
mach einen etwas größeren Schnitt, steck einen Thermofühler rein (kann sonstwas sein, völlig egal, Hauptsache nicht zu groß), die Anschlüsse sollten aus dünnem, isoliertem Draht sein (bei Thermoelementen muß es eine Ausgleichsleitung sein) und dann lass den Schnitt wieder zusammenfallen.
Ich meine natürlich mit Thermofühler keine komplette Sonde, sondern nur das temperaturempfindliche Element selber.
Oder damit:
einen noch größeren Schnitt machen und einen möglichst kleinen Datenlogger reinschieben.
Ich bräuchte allerdings auch eine recht genaue Referenz.
Was meinst Du damit? Eine Vergleichsstelle für ein Thermoelement? Oder einen Raumtemperaturmesser? Oder eine Eichvorrichtung?
Eine wichtige Information habe ich leider vergessen zu
erwähnen *schäm*… Der Wärmestrom, der zu dem Temperaturfeld
führt, wird durch ein elektrisches Strömungsfeld erzeugt, dass
im unteren MHz-Bereich liegt.
Kein Problem. Da muß man eben Messpausen einfügen. Millisekunden reichen zum Messen. Und weil Temperaturen sich relativ langsam ändern, kann man den Abstand zwischen den pausen relativ groß machen, so daß das Ergebnis relativ wenig verfälscht wird.
Was dann aber trotzdem gegen einen Datenlogger sprechen könnte. Erst recht, wenn dessen Messungen in relativ großen Abständen stattfinden und keiner weiß, wann er misst.
Da die Temperaturspannungen der Thermoelemente sehr gering
sind, ist eine Verfälschung durch die Störungen möglicherweise
recht hoch. Daher würde ich eine Lösung mit PTC-Elementen
vorziehen. Eine eventuelle HF-Störung ließe sich leicht
herausfiltern.
Die kann man bei Thermoelementen genausogut rausfiltern. Die sind ziemlich niederohmig - im Gegensatz zu PTC/NTC. Eine Brummspannung ist viel unangenehmer.
Und mittels Messpausen…
Btw., statt gleichzeitig 8Fühler einzubauen, könnte man auch (mit entsprechenden Unsicherheiten) evt. 8mal nacheinander mesen. Zumindest ein paar mal, bis man weiß, wie sich die Temperaturverläufe ergeben. Und dann zur Kontrolle nochmal bei der entscheidenden Messung.
Gruß
Axel
Hallo,
Ja, leider. Alle Fühler, die ich bereits gefunden habe, waren
einfach zu dick. Ich möchte auf einer Länge etwa 10cm mit bis
zu 8 Temperatursensoren möglichst punktuell messen, um den
Temperaturverlauf einer Simulation zu verifizieren.
Der Sensor bzw. die Frage, ob NTC, PTC oder Thermoelement, ist zweitrangig. Was ich eher bedenklich finde, ist der Abstand zwischen den einzelnen zu messenden Punkten. Platziert man Sensoren in ein Metallröhrchen, wird der gemessene Temperaturgradient längs des Röhrchens stark verschwommen erscheinen, macht man das Röhrchen dagegen aus Keramik oder dergleichen, ist die Wärmeleitfähigkeit zum Sensor selbst viel schlechter, so dass bereits die Anschlussdrähte zu großen Verfälschungen führen werden. Eigentlich müsste das Röhrchen aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt sein, nämlich aus Metall dort, wo die Sensoren sind und aus Keramik oder Kunststoff dort, wo die einzelnen Messpunkte entkoppelt werden sollen. Ich denke, der Aufbau des Röhrchens ist technologisch der schwierigste Part, zumal es sicher nicht beliebig teuer sein darf.
Dieter
Hallo Michael,
Eine wichtige Information habe ich leider vergessen zu
erwähnen *schäm*… Der Wärmestrom, der zu dem Temperaturfeld
führt, wird durch ein elektrisches Strömungsfeld erzeugt, dass
im unteren MHz-Bereich liegt.
Da die Temperaturspannungen der Thermoelemente sehr gering
sind, ist eine Verfälschung durch die Störungen möglicherweise
recht hoch. Daher würde ich eine Lösung mit PTC-Elementen
vorziehen. Eine eventuelle HF-Störung ließe sich leicht
herausfiltern.
die Spannung ist nicht das Problem. Aber wie steht es mit mit der Erwärmung der Sensoren durch das Feld ??
Wenn die Sensoren einen kleineren Leitwert als ihre Umgebung haben erwärmen sie sich stärker und du misst die Temperatur des Fühlers und nicht die seiner Umgebung.
MfG Peter(TOO)
Hallo Axel!
Wie wäre es damit:
mach einen etwas größeren Schnitt, steck einen Thermofühler
rein (kann sonstwas sein, völlig egal, Hauptsache nicht zu
groß), die Anschlüsse sollten aus dünnem, isoliertem Draht
sein (bei Thermoelementen muß es eine Ausgleichsleitung sein)
und dann lass den Schnitt wieder zusammenfallen.
Ich meine natürlich mit Thermofühler keine komplette Sonde,
sondern nur das temperaturempfindliche Element selber.
Das zu messende Objekt sollte nach Möglichkeit nicht durch größere Schnitte verändert werden, zumal die exakte Positionierung sich dann schwieriger gestalten würde. Stabförmige Elektroden könnte man fixieren, und bei mehreren Messobjekten immer den gleichen Abstand erreichen.
Oder damit:
einen noch größeren Schnitt machen und einen möglichst kleinen
Datenlogger reinschieben.
Der Datenlogger wäre dann aber dem elektromagnetischen Feld ausgesetzt. So aus dem Stehgreif könnte ich nicht abschätzen, wie das Messergebnis dadurch beeinflusst wird.
Ich bräuchte allerdings auch eine recht genaue Referenz.
Was meinst Du damit? Eine Vergleichsstelle für ein
Thermoelement? Oder einen Raumtemperaturmesser? Oder eine
Eichvorrichtung?
Bei Verwendung eines Thermoelements benötige ich ein zweites Element, das mir eine Bezugsgröße liefert.
Kein Problem. Da muß man eben Messpausen einfügen.
Millisekunden reichen zum Messen. Und weil Temperaturen sich
relativ langsam ändern, kann man den Abstand zwischen den
pausen relativ groß machen, so daß das Ergebnis relativ wenig
verfälscht wird.
Die Idee mit den Messpausen ist wirklich gut. *vordenKopfklatsch*
Ob das wirklich möglich ist, müsste ich in einem Experiment erst herausfinden, denn die Temperatur darf sich während der „Aus“-Phase natürlich nicht wesentlich ändern.
Danke für die Tipps!
Gruß
Michael
Hallo Peter!
Wenn die Sensoren einen kleineren Leitwert als ihre Umgebung
haben erwärmen sie sich stärker und du misst die Temperatur
des Fühlers und nicht die seiner Umgebung.
Da hast du natürlich Recht. Daher würde ich gern Kunststoff- oder Keramikröhrchen verwenden, in deren Spitze sich denn der Sensor befindet, und durch sehr dünne Drähte verbunden wird. Aufgrund des geringen Querschnitts sollte die Wärmeleitung über die Anschlüsse dann vernachlässigbar sein.
Gruß
Michael
Hallo Michael,
Bei Verwendung eines Thermoelements benötige ich ein zweites
Element, das mir eine Bezugsgröße liefert.
Naja, das mit dem Eiswasser war früher einmal.
Heute gibt es fertige ICs welche als Referenz dienen undgleich noch den entsprechenden Verstärker eingebaut haben. Das muss dich aber nicht kümmenr, das gibt es fixfertig, sogar als PC-Steckkarte zu kaufen.
Die Idee mit den Messpausen ist wirklich gut.
*vordenKopfklatsch*
Ob das wirklich möglich ist, müsste ich in einem Experiment
erst herausfinden, denn die Temperatur darf sich während der
„Aus“-Phase natürlich nicht wesentlich ändern.
Eigentlich sollten 1/10 Sekunden oder kürzer reichen. So gut wird die Umgebung wohl nicht wärmeleitend sein. Allerdings musst du auch bei den verwendeten Messwandlern darauf achten, dass die entsprechend schnell sind.
In der praxis ändern sich Temperaturen recht langsam, weshalb viele Wandler wandlungszeiten im Bereich von 1/2s haben. Es gibt aber auch wesentlich schnellere Wandler, mit über 100 Mio Wandlungen/s,für deine Anwendung sollte etwas im Bereich um 1’000 Messungen/s ausreichen.
Ein Problem könnte noch die Übersteuerung des Messverstärkers sein. Wärend deiner „Bestrahlung“ wirst du auf jeden Fall recht grosse Störspannungen induzieren, welche die Verstärker übersteuen. Um dann wieder richtige Messwerte zu liefern benötigt der Verstärker eine kleine Erholungspause.
MfG Peter(TOO)
Hallo,
einfach zu dick. Ich möchte auf einer Länge etwa 10cm mit bis
zu 8 Temperatursensoren möglichst punktuell messen, um den
Temperaturverlauf einer Simulation zu verifizieren.
Meinst du es wäre sehr schwierig, ein geeignetes dünnes
Röhrchen vorn anzuschrägen, ein PTC-Element in der Spitze zu
fixieren und durch zwei dünne Leitungen durch das Röhrchen zu
verbinden?
Ich bin nun wirklich auch ein versierter Bastler, aber
das ist eine extrem mühselige Angelegenheit, die ich
vermutlich nie hinbekomme, ohne entsprechende Technologie.
Die Anschlußdrähte sind ca. 0,2…0,3mm dick. Darüber
mußt Du erstmal einen Isolierschlauch bekommen, der
auch mind. 0,2mm Wandstärke hat. Das ganze dann doppelt
bzw. mind. 4-fach an der Lötstelle (Verlängerungsdraht)
und dann durch eine Kanüle, die innen unter 1mm dick ist
und das noch über 100mm Länge einfädeln ??? Nö, danke?
Letztendlich hast Du dann ein Mantelelement. Wenn Du die
Kanüle dann wieder rausziehen willst, hast Du Probleme
mit der Isolation, denn ich vermute, im Gewebe ist genügend
Flüssigkeit, die leitet. Die Anschlußdrähte müssten dann
also tatsächlich perfekt isoliert werden.
In einem Mantelelement werden die dünnen Drähtchen mit einem
Keramikpulver (welches da eingefüllt wird) isoliert.
Nur mit dieser Technologie bekommt man das überhaut hin.
Ich habe sowas selber nie ausprobiert. Möglicherweise kann
man das auch selber machen ?
Um die Messung nicht zu stark zu verfälschen würde ich bei der
Kanüle gern auf Metalle verzichten. Die ersten Simulationen
haben gezeigt, dass der Einfluss von Metallsonden auf das
Temperaturfeld relativ groß ist. Kennst du Keramik- oder
Kunststoffröhrchen mit so kleinen Durchmessern?
Noch extremer. Keramikröhchen mit 1mm Durchmesser -
Vorsicht, nicht berühen , zerbricht sofort ;-(
Kunststoffröhrchen mit dem Durchmesser sind wohl so
flexibel, das man die nimmer in Gewebe einstechen kann.
Aber mal Thema: Edelstahl ist ein schlechter Wärme-
leiter. Bei der Wandstärke von ca. 0,1mm soll das in einem
Gewebe (also Festkörper) noch eine relavante Wärmeableitung
machen (sogar mehr als die gefoderten 0,5grd ) ???
Glaube ich nicht. Und wenn, dann berechne bzw. simuliere
das und korrigiere einfach die Ergebnisse um den kleinen
Betrag.
Da Thermoelemente nur die Kontaktstelle zwischen 2 Metallen
sind, läßt sich da auch konstruktiv einges machen.Ich bräuchte allerdings auch eine recht genaue Referenz.
Falls Du die Gegenmeßstelle meinst, vergiß das.
Wie schon geschrieben ist das im entsprechenden Meßverstärker
bzw. Fühlerkopftransmitter schon drin. Der Unterschied in
Qualität und preis liegt da auch in der Exaktheit der
Gegenstellenkompensation. Aber wie gesagt, 0,5grd sind nicht
wirklich ein Problem.
Eine wichtige Information habe ich leider vergessen zu
erwähnen *schäm*… Der Wärmestrom, der zu dem Temperaturfeld
führt, wird durch ein elektrisches Strömungsfeld erzeugt,
dass im unteren MHz-Bereich liegt.
Da die Temperaturspannungen der Thermoelemente sehr gering
sind, ist eine Verfälschung durch die Störungen
möglicherweise recht hoch.
Das kann sein, wäre aber bei jedem Sensor ein mehr oder
weniger großes Problem.
Erstens wäre da wieder ein Mantelelement im Vorteil, weil
der Mantel auch als Schirm wirkt (muß natürlich auch mit
geschirmter Ausgleichsleitung verbunden sein).
Zweitens kann die HF evtl. einfach weggefiltert bzw.
kurzgeschlossen werden, denn die Thermospannung ist
eine reine Gleichspannung. Probier es einfach aus.
Drittens hast Du ja schon weitere Hinweise zum Versuchs-
aufbau und zum Meßablauf bekommen.
Die einfachste Methode ist mit Sicherheit, wenn die
HF-Quelle zum Messen kurz ausgeschaltet wird.
Daher würde ich eine Lösung mit PTC-Elementen
vorziehen.
Der Durchmesser wird dann aber ziehlich sicher größer
als 1mm. Probier’s halt aus.
Eine eventuelle HF-Störung ließe sich leicht
herausfiltern.
Kann sein, ist so pauschal aber noch zu beweisen.
Gruß Uwi
Hallop Michael, hallo axel
die Anschlüsse sollten aus dünnem, isoliertem Draht
sein (bei Thermoelementen muß es eine Ausgleichsleitung sein)
beim Thermoelement nimmt man Ausgleichsleitung nur dann, wenn die Abstände zur Messeinrichtung sehr groß und das Material sehr teuer ist.
Ansonsten besteht ein Thermoelement einfach nur aus 2 langen drähten, deren eines ende in einer Messeinrichtung steckt, und deren anderes Ende als Messpunkt zusammen-gelötet, -gezwirbelt, -gesteckt ist.
Aus diesem Grunde sind thermoelemente ja auch so praktisch, man kauft einmal eine Rolle Material und kann sich beliebig viele Stücke abschneiden und verbauen (vergießen, verkleben, auf jeden Fall ex und hop)
Aus diesem Grunde sind sie auch für Deine Messung optimal, bei bedarf kannst Du als Messpitzen-Ausläufer je eine einzelne Ader nehmen. einen kleineren Messpunkt wird es kaum geben können.
Gruß
achim
Ich möchte mich erstmal herzlich bei allen bedanken, die mir geantwortet haben!
Die Messung mit Thermoelementen scheint wohl der gangbarste Weg zu sein. Ich habe inzwischen auch zwei Firmen gefunden, die Mantelelemente herstellen, welche den Anforderungen zu entsprechen scheinen. Beide haben mir auch gleich ein komplettes Meßsystem angeboten, an dem man bis zu 8 Sensoren anschließen, und es gleich am Computer auswerten kann. Die Preisliste will man mir heute zuschicken *schluck*
Bevor wir hier viel Geld ausgeben, werde ich aber erstmal zwei fertige Sensoren mit eigener Elektronik ausprobieren.
Nochmals vielen Dank!
Gruß
Michael
Ich möchte mich erstmal herzlich bei allen bedanken, die mir geantwortet haben!
Die Messung mit Thermoelementen scheint wohl der gangbarste Weg zu sein. Ich habe inzwischen auch zwei Firmen gefunden, die Mantelelemente herstellen, welche den Anforderungen zu entsprechen scheinen. Beide haben mir auch gleich ein komplettes Meßsystem angeboten, an dem man bis zu 8 Sensoren anschließen, und es gleich am Computer auswerten kann. Die Preisliste will man mir heute zuschicken *schluck*
Bevor wir hier viel Geld ausgeben, werde ich aber erstmal zwei fertige Sensoren mit eigener Elektronik ausprobieren.
Nochmals vielen Dank!
Gruß
Michael
Hallo,
die Anschlüsse sollten aus dünnem, isoliertem Draht
sein (bei Thermoelementen muß es eine Ausgleichsleitung sein)beim Thermoelement nimmt man Ausgleichsleitung nur dann, wenn
die Abstände zur Messeinrichtung sehr groß und das
Material sehr teuer ist.
Okay. Bei uns war es sehr teuer (Platin - PlatinIridium zur Messung von 1400°). Die Ausgleichsleitung braucht man natürlich auch nicht bis zur Messeinrichtung, sondern nur bis zu dem Punkt, an dem die Vergleichstemperatur gemesen wird (oder an dem die Temperatur nicht mehr allzuweit von der Vergleichstemperatur abweicht).
Gruß
Axel