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WIKA Betriebsanleitung Widerstandsthermometer, Thermoelemente

11208287.06 10/2013 GB/D/F/E

3.2 Thermoelemente

3.2.1 Sensortypen

Typ

Empfohlene max. Betriebstemperatur

K 1.200 °C

J 800 °C

E 800 °C

N 1.200 °C

3.2.2 Potenzielle Messunsicherheiten

Wichtige Faktoren, die der Langzeitstabilität von Thermoelementen entgegenwirken.

Alterungserscheinungen/Vergiftungen

■

Oxidationsvorgänge führen bei nicht entsprechend geschützten Thermoelementen („blanke“

Thermodrähte) zu Kennlinienverfälschungen.

■

Eindiundierende Fremdatome (Vergiftungen) führen zu Veränderungen der Ursprungslegie-

rungen und damit zu Verfälschungen der Kennlinie.

■

Der Einuss von Wassersto führt zur Versprödung der Thermoelemente.

Der Ni-Schenkel des Typ K-Thermoelementes wird häug durch Schwefel, der z. B. in Rauchga-

sen vorkommt, geschädigt. Thermoelemente der Typen J und T altern gering, weil zunächst der

Reinmetallschenkel oxydiert.

Generell nehmen die Alterungserscheinungen mit steigenden Temperaturen zu.

Grünfäule

Bei Typ K-Thermoelementen können beim Einsatz in Temperaturen von ca. 800 °C bis 1.050 °C

erhebliche Veränderungen der Thermospannung auftreten. Die Ursache hierfür ist eine Chrom-

verarmung bzw. Oxidation des Chroms im NiCr-Schenkel (+ Schenkel). Voraussetzung hierfür

ist eine geringe Konzentration Sauersto oder Wasserdampf in der direkten Umgebung des

Thermoelementes. Der Nickel-Schenkel ist hiervon nicht betroen. Die Folge dieses Eekts ist

eine Drift des Messwertes durch sinkende Thermospannung. Bei Sauerstomangel (reduzierende

Atmosphäre) wird dieser Eekt noch beschleunigt, da sich keine vollständigen Oxidhäute auf der

Oberäche des Thermoelementes ausbilden können, die einer weiteren Oxidation des Chroms

entgegenwirken.

Das Thermoelement wird auf Dauer durch diesen Vorgang zerstört. Der Name Grünfäule kommt

von der grünlichen schimmernden Färbung an der Bruchstelle des Drahtes.

Das Thermoelement Typ N ist bedingt durch seinen Siliziumgehalt in dieser Beziehung im Vorteil.

Hier bildet sich unter gleichen Bedingungen eine schützende Oxidschicht auf seiner Oberäche

aus.

K-Eekt

Der NiCr-Schenkel eines Typ K-Thermoelementes besitzt bezüglich der Ausrichtung im Kristallgit-

ter unterhalb ca. 400 °C eine geordnete Ausrichtung. Wird das Thermoelement weiter erhitzt, so

ndet im Temperaturbereich zwischen ca. 400 °C und 600 °C ein Übergang in einen ungeordne-

ten Zustand statt. Oberhalb von 600 °C stellt sich wieder ein geordnetes Kristallgitter ein.

3. Technische Daten

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