DE102012006144B3

DE102012006144B3 - Temperature measuring device

Info

Publication number: DE102012006144B3
Application number: DE201210006144
Authority: DE
Inventors: Magnus Thereström
Original assignee: Inor Process AB
Current assignee: Inor Process AB
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2032-03-29

Abstract

Temperaturmessvorrichtung (1) zur Messung der Temperatur eines in einer Rohrleitung (2) befindlichen Mediums mit mindestens einem über eine Sensorzuleitung (3) kontaktierten Temperatursensor (4) zur Wandlung von Temperatur in eine elektrische Größe und mit einem Sensorträger (5) zur Aufnahme des Temperatursensors (4) und zur Anordnung an der Rohrleitung (2), wobei der Sensorträger (5) zwischen einem ersten Flansch (6) und einem zweiten Flansch (7) einer Flanschverbindung (8) der Rohrleitung (2) anordenbar und mit dem ersten Flansch (6) und dem zweiten Flansch (7) verbindbar ist, wobei der Sensorträger (5) mit dem Medium in Kontakt steht und der Temperatursensor (4) mittelbar über den Sensorträger (5) in Kontakt mit dem Medium steht und wobei der Temperatursensor (4) in einer Sensorausnehmung (9) im Sensorträger (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (5) ringförmig ist, dass der Innenquerschnitt des Sensorträgers (5) größer oder gleich dem Innenquerschnitt der Rohrleitung (2) ist, dass mehrere in Sensorausnehmungen (9) angeordnete und jeweils über eine Sensorzuleitung (3) kontaktierte Temperatursensoren, (4) vorgesehen sind, dass im Sensorträger (5) eine Zuleitungsausnehmung (10) zur Aufnahme der Sensorzuleitungen (3) vorgesehen ist, dass die Zuleitungsausnehmunug (10) eine konzentrische Nut um den Mittelpunkt des ringförmigen Sensorträgers (5) ist und dass die Zuleitungsausnehmung (10) die Sensorausnehmungen (9) schneidet.Temperature measuring device (1) for measuring the temperature of a medium in a pipeline (2) with at least one temperature sensor (4) contacted via a sensor feed line (3) for converting temperature into an electrical quantity and with a sensor carrier (5) for receiving the temperature sensor (4) and to be arranged on the pipeline (2), wherein the sensor carrier (5) can be arranged between a first flange (6) and a second flange (7) of a flange connection (8) of the pipeline (2) and with the first flange (4). 6) and the second flange (7) is connectable, wherein the sensor carrier (5) is in contact with the medium and the temperature sensor (4) indirectly via the sensor carrier (5) is in contact with the medium and wherein the temperature sensor (4) in a sensor recess (9) in the sensor carrier (5) is arranged, characterized in that the sensor carrier (5) is annular, that the inner cross section of the sensor carrier (5) is greater than or equal to the Innenq Section of the pipe (2) is that a plurality of sensor recesses (9) arranged and respectively via a sensor feed line (3) contacted temperature sensors, (4) are provided that in the sensor carrier (5) has a Zuleitungsausnehmung (10) for receiving the sensor leads (3 ), that the Zuleitungsausnehmunug (10) is a concentric groove around the center of the annular sensor carrier (5) and that the Zuleitungsausnehmung (10) intersects the sensor recesses (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmessvorrichtung zur Messung der Temperatur eines in einer Rohrleitung befindlichen Mediums mit mindestens einem über eine Sensorzuleitung kontaktierten Temperatursensor zur Wandlung von Temperatur in eine elektrische Größe und mit einem Sensorträger zur Aufnahme des Temperatursensors und zur Anordnung an der Rohrleitung. Dabei ist der Sensorträger zwischen einem ersten und einem zweiten Flansch einer Flanschverbindung der Rohrleitung anordenbar und mit dem ersten und dem zweiten Flansch verbindbar. Weiterhin stehen der Sensorträger und der Temperatursensor mittelbar über den Sensorträger mit dem Medium in Kontakt. Zudem ist der Temperatursensor in einer Sensorausnehmung im Sensorträger angeordnet.The invention relates to a temperature measuring device for measuring the temperature of a medium located in a pipeline with at least one contacted via a sensor feed temperature sensor for converting temperature into an electrical variable and with a sensor carrier for receiving the temperature sensor and the arrangement of the pipeline. In this case, the sensor carrier can be arranged between a first and a second flange of a flange connection of the pipeline and can be connected to the first and the second flange. Furthermore, the sensor carrier and the temperature sensor are indirectly in contact with the medium via the sensor carrier. In addition, the temperature sensor is arranged in a sensor recess in the sensor carrier.

In einer Vielzahl von Anwendungen stellen die Temperaturen von in Rohrleitungen befindlichen Medien eine kontinuierlich zu überwachende Prozessgröße dar. Als Beispiele seien hier der die Dampfturbinen in Kraftwerken antreibende hochgespannte Dampf und flüssige und gasförmige Medien in der chemischen- und petrochemischen Industrie genannt. Die Anforderungen an die Messqualität der Temperaturmessvorrichtungen sind ein geringer systematischer Temperaturmessfehler und eine geringe Messverzögerungszeit. Der systematische Temperaturmessfehler ist der Unterschied zwischen der Temperatur des Mediums und der Temperatur des Temperatursensors, der durch den Wärmewiderstand zwischen dem Medium und dem Temperatursensor verursacht ist. Die Messverzögerungszeit ist die Verzögerungszeit zwischen einer Temperaturänderung des Mediums und der daraus folgenden Temperaturänderung des Temperatursensors, die durch die Wärmekapazität zwischen dem Medium und dem Temperatursensor verursacht ist.In a variety of applications, the temperatures of media in pipelines represent a process variable to be continuously monitored. As examples, mention may be made here of the steam turbines in power plants driving high-tension steam and liquid and gaseous media in the chemical and petrochemical industry. The measurement quality requirements of the temperature measuring devices are a low systematic temperature measurement error and a low measurement delay time. The systematic temperature measurement error is the difference between the temperature of the medium and the temperature of the temperature sensor caused by the thermal resistance between the medium and the temperature sensor. The measurement delay time is the delay time between a temperature change of the medium and the consequent temperature change of the temperature sensor, which is caused by the heat capacity between the medium and the temperature sensor.

Aus dem Stand der Technik sind zwei Arten der eingangs erwähnten Temperaturmessvorrichtungen bekannt, die sich grundlegend voneinander unterscheiden. Bei der ersten Art Temperaturmessvorrichtung ist der Sensorträger ein an einem Ende geschlossenes Hüllrohr, in dem der Temperatursensor in der Nähe des geschlossenen Endes angeordnet ist. Zur Installation des Hüllrohrs ist in der Wandung der Rohrleitung eine Öffnung zum Durchführen des Hüllrohrs, eine Dichtvorrichtung zur Abdichtung zwischen dem Hüllrohr und der Öffnung gegen ein Austreten des Mediums und an der Öffnung eine Befestigungsvorrichtung zur mechanischen Fixierung des Hüllrohrs vorgesehen. Das Hüllrohr ragt durch die Öffnung in den Innenraum der Rohrleitung, so dass es zumindest mit dem geshlossenen Ende mit dem Medium in Kontakt steht und wird von diesem umströmt wird. Das Umströmen ist einerseits vorteilhaft für die Temperaturmessung, bedeutet aber auch eine Erhöhung des Strömungswiderstands des Mediums in der Rohrleitung. Für gewöhnlich ist das Hüllrohr aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt und weist eine geringe Wandungsstärke auf, um den Wärmewiderstand und die Wärmekapazität zu minimieren. Daneben ist der Temperatursensor für gewöhnlich dort in Kontakt mit dem Hüllrohr, wo auch das Hüllrohr mit dem Medium in Kontakt ist und der Kontakt zwischen dem Temperatursensor und dem Hüllrohr ist durch ein Medium mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt.From the prior art, two types of the above-mentioned temperature measuring devices are known, which differ fundamentally from each other. In the first type temperature measuring device, the sensor carrier is a cladding tube closed at one end, in which the temperature sensor is disposed in the vicinity of the closed end. To install the cladding tube, an opening for passing through the cladding tube, a sealing device for sealing between the cladding tube and the opening against leakage of the medium and at the opening a fastening device for mechanically fixing the cladding tube is provided in the wall of the pipe. The cladding tube protrudes through the opening into the interior of the pipeline, so that it is in contact with the medium at least with the closed end and is flowed around by the latter. The circulation is on the one hand advantageous for the temperature measurement, but also means an increase in the flow resistance of the medium in the pipeline. Usually, the cladding tube is made of a material with good thermal conductivity and has a low wall thickness to minimize thermal resistance and heat capacity. Besides, the temperature sensor is usually in contact with the cladding tube where the cladding tube is in contact with the medium, and the contact between the temperature sensor and the cladding tube is made by a medium having high thermal conductivity.

Bei der zweiten Art Temperaturmessvorrichtung ist der mit dem Temperatursensor versehene Sensorträger auf der Außenseite der Rohrleitung angeordnet. Vorzugsweise ist der Temperatursensor mittelbar über ein Medium mit hoher Wärmeleitfähigkeit in Kontakt mit der Rohrleitung, um den Wärmewiderstand zwischen der Außenseite der Rohrleitung und dem Temperatursensor möglichst gering zu halten. Die Fixierung des Sensorträgers auf der Rohrleitung kann beispielsweise durch einen Kleber oder durch eine auf der Rohrleitung vorgesehene Befestigungsvorrichtung erfolgen. Weist die Außenseite der Rohrleitung eine thermische Isolation auf, ist diese zu entfernen, damit der Sensorträger auf der Außenseite der Rohrleitung angeordnet werden kann. Eine Anordnung des Sensorträgers auf der thermischen Isolation würde zu einem beträchtlichen Wärmewiderstand zwischen der Außenseite der Rohrleitung und dem Temperatursensor führen.In the second type of temperature measuring device, the sensor carrier provided with the temperature sensor is arranged on the outside of the pipeline. Preferably, the temperature sensor is indirectly via a medium having high thermal conductivity in contact with the pipe in order to minimize the thermal resistance between the outside of the pipe and the temperature sensor. The fixation of the sensor carrier on the pipe can be done for example by an adhesive or by a provided on the pipe fastening device. If the outside of the piping has thermal insulation, remove it so that the sensor carrier can be placed on the outside of the piping. An arrangement of the sensor carrier on the thermal insulation would lead to a considerable thermal resistance between the outside of the pipe and the temperature sensor.

Für gewöhnlich sind der systematische Temperaturmessfehler und die Messverzögerungszeit der zweiten Axt Temperaturmessvorrichtung höher als die der ersten Art Temperaturmessvorrichtung, da der Wärmewiderstand und die Wärmekapazität der zweiten Art Temperaturmessvorrichtung größer als die der ersten Art Temperaturmessvorrichtung sind. Ursache hierfür ist die im Vergleich zur Wandungsstärke des Hüllrohrs größere Wandungsstärke der Rohrleitung, die aufgrund der mechanischen Beanspruchung der Rohrleitung erforderlich ist. Hinzu kommt, dass insbesondere die mechanischen Beanspruchungen der Rohrleitung bei der Auswahl des Materials für die Rohrleitung zu berücksichtigen sind, weshalb das Material eine Kompromiss unter anderen zwischen mechanischen und thermischen Eigenschaften ist, wobei den mechanischen Eigenschaften für gewöhnlich die höhere Bedeutung zugesprochen wird.Usually, the systematic temperature measurement error and the measurement delay time of the second ax temperature measuring device are higher than those of the first type temperature measuring device, since the thermal resistance and the heat capacity of the second type temperature measuring device are larger than those of the first type temperature measuring device. This is due to the greater wall thickness of the pipeline compared to the wall thickness of the cladding tube, which is required due to the mechanical stress of the pipeline. In addition, in particular, the mechanical stresses of the pipeline must be taken into account when selecting the material for the pipeline, which is why the material is a compromise between, among others, mechanical and thermal properties, with the mechanical properties usually being accorded greater importance.

Der Aufwand und die Kosten, die Rohrleitung für die Installation der Temperaturmessvorrichtung der ersten Art vorzubereiten, übersteigen den Aufwand und die Kosten, die Rohrleitung für die Installation, der Temperaturmessvorrichtung der zweiten Art vorzubereiten, deutlich, da für die Temperaturmessvorrichtung der ersten Art die Rohrleitung sowohl mit einer Öffnung zum Durchführen des Hüllrohrs als auch mit einer Dichtungsvorrichtung und mit einer Befestigungsvorrichtung an der Öffnung zur mechanischen Fixierung des Hüllrohrs zu versehen ist.The expense and cost of preparing the conduit for installation of the first type temperature measuring device greatly overcomes the expense and expense of preparing the conduit for installation, the second type temperature measuring apparatus, since for the temperature measuring apparatus of the first type, the conduit both with an opening for performing the Hüllrohrs as well as to be provided with a sealing device and with a fastening device at the opening for mechanical fixation of the cladding tube.

Eine gattungsgemäße Temperaturmessvorrichtung beschreibt die DE 600 24 283 T2 . Dabei wird eine Durchflussplatte zur Aufnahme eines Temperatursensors verwendet, die eine kreisförmige Verengung der Rohrleitung bewirkt. Hierdurch ergeben sich als Nachteil eine Beeinflussung des zu messenden Mediums und eine Erhöhung des Strömungswiderstands.A generic temperature measuring device describes the DE 600 24 283 T2 , In this case, a flow plate is used for receiving a temperature sensor, which causes a circular narrowing of the pipeline. This results in a disadvantage influencing the medium to be measured and an increase in the flow resistance.

Die Patentschrift DE 33 28 844 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums, wobei ein Thermoelement auf dem trichterförmigen Teil eines den Durchmesser der Rohrleitung verengenden Körpers liegt. Der Sensorträger ragt daher ebenfalls in die Rohrleitung hinein und das Thermoelement ist direkt dem Medium ausgesetzt.The patent DE 33 28 844 C2 discloses a device for measuring the temperature of a medium flowing in a pipeline, wherein a thermocouple lies on the funnel-shaped part of a body narrowing the diameter of the pipeline. Therefore, the sensor carrier also protrudes into the pipeline and the thermocouple is exposed directly to the medium.

Eine Anordnung, bei der ein von einer Isolierung umgebenes Temperaturmesselement auf der Außenseite eines Rohrstücks befestigt ist, zeigt die Offenlegungsschrift DE 26 45 626 A1 .An arrangement in which a temperature measuring element surrounded by an insulation is fastened on the outside of a pipe section is shown in the published patent application DE 26 45 626 A1 ,

Der Offenlegungsschrift WO 2008/003280 A1 lassen sich zwei unterschiedliche Ausgestaltungen von Temperaturmessvorrichtungen entnehmen. Vorgesehen ist jeweils ein Rohrstück, in das ein Fühlkopf eingelassen ist und das dazu ausgestaltet ist, zwischen zwei Rohrleitungen eingefügt zu werden. In einer Ausgestaltung ist der Fühlkopf in einer Hervorhebung eingebettet, die in das Medium hineinragt. In einer alternativen Ausgestaltung ist der Fühlkopf vollständig in der Rohrwandung eingeschlossen.The published patent WO 2008/003280 A1 can be found two different configurations of temperature measuring devices. Provided is in each case a piece of pipe, in which a sensing head is embedded and which is adapted to be inserted between two pipes. In one embodiment, the sensing head is embedded in a highlight that protrudes into the medium. In an alternative embodiment, the sensing head is completely enclosed in the pipe wall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Angabe einer Temperaturmessvorrichtung mit im Vergleich zur ersten Art Temperaturmessvorrichtung geringerem Installationsaufwand und geringeren Installationskosten und gleichzeitig im Vergleich zur zweiten Art Temperaturmessvorrichtung geringerem systematischen Temperaturmessfehler und geringerer Messverzögerungszeit.Object of the present invention is therefore to provide a temperature measuring device with less installation compared to the first type temperature measuring device installation and lower installation costs and at the same time compared to the second type temperature measuring device lower systematic temperature measurement error and lower measurement delay time.

Die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung, bei der die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger ringförmig ist, dass der Innenquerschnitt des Sensorträgers größer oder gleich dem Innenquerschnitt der Rohrleitung ist, dass mehrere in Sensorausnehmungen angeordnete und jeweils über eine Sensorzuleitung kontaktierte Temperatursensoren vorgesehen sind, dass im Sensorträger eine Zuleitungsausnehmung zur Aufnahme der Sensorzuleitungen vorgesehen ist, dass die Zuleitungsausnehmung eine konzentrische Nut um den Mittelpunkt des ringförmigen Sensorträgers ist und dass die Zuleitungsausnehmung die Sensorausnehmungen schneidet. Zur Installation der erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung ist es lediglich erforderlich, die bestehende Flanschverbindung zu lösen, die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch anzuordnen und die Flanschverbindung wieder zu schließen. Im Gegensatz dazu ist der Installationsaufwand der aus dem Stand der Technik bekannten sowohl ersten Art als auch zweiten Art Temperaturmessvorrichtung wesentlich aufwendiger.The temperature measuring device according to the invention, in which the previously derived and indicated object is achieved, is initially and essentially characterized in that the sensor carrier is annular, that the inner cross section of the sensor carrier is greater than or equal to the inner cross section of the pipeline, that several arranged in Sensorausnehmungen and each Temperature sensors which are contacted via a sensor feed line are provided in the sensor carrier for providing a feed line recess for receiving the sensor feed lines, that the feed line recess is a concentric groove around the center point of the annular sensor carrier and that the feed cutout intersects the sensor cutouts. To install the temperature measuring device according to the invention, it is only necessary to solve the existing flange, to arrange the temperature measuring device according to the invention between the first flange and the second flange and close the flange again. In contrast, the installation cost of known from the prior art both first type and second type temperature measuring device is much more expensive.

Indem der Sensorträger mit dem Medium in Kontakt steht und die Temperatursensoren mittelbar über den Sensorträger in Kontakt mit dem Medium stehen, sind sowohl der Wärmewiderstand als auch die Wärmkapazität zwischen den Temperatursensoren und dem Medium gering. Infolge dessen sind der systematische Temperaturmessfehler und die Messverzögerungszeit geringer als bei der aus dem Stand der Technik bekannten zweiten Art Temperaturmessvorrichtung. Die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung vereint demnach die im Stand der Technik unvereinbaren Vorteile der ersten Art Temperaturmessvorrichtung und der zweiten Art Temperaturmessvorrichtung.By the sensor carrier is in contact with the medium and the temperature sensors are indirectly via the sensor carrier in contact with the medium, both the thermal resistance and the heat capacity between the temperature sensors and the medium are low. As a result, the systematic temperature measurement error and the measurement delay time are lower than those of the second type temperature measurement apparatus known from the prior art. The temperature measuring device according to the invention therefore combines the advantages of the first type of temperature measuring device and the second type of temperature measuring device that are incompatible with the prior art.

Für gewöhnlich ist zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch der Flanschverbindung eine Flanschdichtung angeordnet, welche im verbundenen Zustand der Flanschverbindung durch den ersten Flansch und den zweiten Flansch zusammengepresst ist und auf diese Weise die Dichtwirkung entsteht. In einem ganz besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht die Breite des Sensorträgers der Breite der Flanschdichtung und der Sensorträger dichtet sowohl zum ersten Flansch als auch zum zweiten Flansch im verbundenen Zustand des Sensorträgers mit dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch ab. Mit diesem Sensorträger ist es möglich, auf einfache Weise Temperaturmessvorrichtungen in bestehenden Rohrleitungssystemen, die über Flanschverbindungen verfügen, kostengünstig nachzurüsten. Es ist lediglich die Flanschverbindung zu lösen, die Flanschdichtung gegen eine erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung auszutauschen und die Flanschverbindung wieder zu schließen. Ein derart einfaches Nachrüsten mit aus dem genannten Stand der Technik bekannten Temperaturmessvorrichtungen ist nicht möglich.Usually, a flange gasket is disposed between the first flange and the second flange of the flange joint, which is compressed in the connected state of the flange connection by the first flange and the second flange and in this way creates the sealing effect. In a very particularly preferred embodiment of the invention, the width of the sensor carrier corresponds to the width of the flange seal and the sensor carrier seals both the first flange and the second flange in the connected state of the sensor carrier with the first flange and the second flange. With this sensor carrier, it is possible to easily retrofit temperature measuring devices in existing piping systems, which have flange connections, cost-effective. It is only to solve the flange, to replace the flange seal against a temperature measuring device according to the invention and to close the flange again. Such a simple retrofitting with known from the cited prior art temperature measuring devices is not possible.

Die Sensorausnehmungen im Sensorträger können z. B. gefräste Nuten sein, in welche die Temperatursensoren eingebracht sind, oder die Sensorausnehmungen können gebohrte Löcher sein, in welche die Temperatursensoren eingeführt sind. Als Temperatursensor bietet sich ein elektrischer Widerstand, dessen Widerstandswert eine Funktion der Temperatur ist, oder ein Thermoelement an. Zur Verringerung des Wärmwiderstands zwischen Sensorträger und Temperatursensor können die Temperatursensoren mit dem Sensorträger vergossen sein. Dafür bietet sich eine Vergussmasse mit einer guten Wärmeleitfähigkeit an. Weiterhin bietet es sich an, die Temperatursensoren im Sensorträger zur Reduktion von Wärmekapazität und Wärmewiderstand in unmittelbarer Nähe zum Medium anzuordnen. Die Wärmekapazität und der Wärmewiderstand in diesem Zusammenhang beziehen sich auf den Bereich zwischen Temperatursensor und dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist. So können die Bohrung oder die Nut in dem Sensorträger unmittelbar vor der Fläche des Sensorträgers enden, die in Kontakt mit dem Medium steht. Eine weitere Reduktion des Wärmewiderstands ist möglich, indem das Material des Sensorträgers zumindest zwischen Temperatursensor und Medium eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Z. B. können die Nut oder die Bohrung bis zum Medium durchgeführt sein und dann durch einen Stopfen aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, wieder in unmittelbarer Nähe zum Medium verschlossen sein. Die Anordnung des Temperatursensors empfiehlt sich dann auf diesem Stopfen. Der Verguss kann nicht nur zur Reduktion des thermischen Widerstandes, sondern auch zur mechanischen Fixierung des Temperatursensors im Sensorträger eingesetzt sein.The sensor recesses in the sensor carrier can, for. B. be milled grooves, in which the temperature sensors are incorporated, or the sensor recesses may be drilled holes into which the temperature sensors are introduced. As a temperature sensor provides an electrical resistance whose resistance value is a function of Temperature is on or a thermocouple on. To reduce the thermal resistance between the sensor carrier and the temperature sensor, the temperature sensors may be encapsulated with the sensor carrier. For a potting compound with a good thermal conductivity offers. Furthermore, it makes sense to arrange the temperature sensors in the sensor carrier to reduce heat capacity and thermal resistance in close proximity to the medium. The heat capacity and the thermal resistance in this context refer to the area between the temperature sensor and the medium whose temperature is to be measured. Thus, the bore or groove in the sensor carrier may terminate immediately in front of the surface of the sensor carrier which is in contact with the medium. A further reduction of the thermal resistance is possible in that the material of the sensor carrier has a high thermal conductivity at least between the temperature sensor and the medium. For example, the groove or the bore may be carried out to the medium and then closed by a plug made of a material with high thermal conductivity, such as copper or aluminum, again in close proximity to the medium. The arrangement of the temperature sensor is then recommended on this plug. The potting can be used not only to reduce the thermal resistance, but also for mechanical fixation of the temperature sensor in the sensor carrier.

Die Zuleitungsausnehmung im Sensorträger kann beispielsweise eine gefräste Nut sein. Für gewöhnlich wird zunächst jeweils der Temperatursensor in der Sensorausnehmung und anschließend die Sensorzuleitung in der Zuleitungsausnehmung angeordnet. Zur mechanischen Fixierung der Sensorzuleitung und zur Abdeckung der Zuleitungsausnehmung kann eine Zuleitungsabdeckung vorgesehen und an der Zuleitungsausnehmung angeordnet sein. Die mechanische Fixierung der Sensorzuleitung vereinfacht die Handhabung der Temperaturmessvorrichtung und die Abdeckung der Sensorzuleitung verhindert ein Eindringen von Verunreinigungen in die Zuleitungsausnehmung und eine Beschädigung der Sensorzuleitung durch mechanische Einwirkungen. Auf besonders vorteilhafte Weise kann die mechanische Fixierung der Sensorzuleitung durch die Zuleitungsabdeckung erfolgen, indem die Zuleitungsabdeckung durch einen der beiden Flansche im verbundenen Zustand der Flanschverbindung in die Zuleitungsausnehmung gepresst ist.The lead recess in the sensor carrier may be, for example, a milled groove. Usually, first the temperature sensor in the sensor recess and then the sensor feed line in the supply line recess are arranged. For mechanical fixation of the sensor feed line and for covering the feed line recess, a feed line cover may be provided and arranged on the feed line cutout. The mechanical fixation of the sensor feed line simplifies the handling of the temperature measuring device and the cover of the sensor feed line prevents impurities from entering the feed line recess and damage to the sensor feed line due to mechanical effects. In a particularly advantageous manner, the mechanical fixation of the sensor lead can be done by the lead cover by the lead cover is pressed by one of the two flanges in the connected state of the flange in the lead recess.

Indem der Innenquerschnitt des Sensorträgers größer oder gleich dem Innenquerschnitt der Rohrleitung ist, wird der Strömungswiderstand des Mediums in der Rohrleitung durch den Sensorträger nicht negativ beeinflusst. Das steht im Gegensatz zur aus dem Stand der Technik bekannten ersten Art Temperaturmessvorrichtung, bei der das Hüllrohr in das Medium ragt und auf diese Weise den Strömungswiderstand vergrößert.By the inner cross section of the sensor carrier is greater than or equal to the inner cross section of the pipeline, the flow resistance of the medium in the pipeline is not adversely affected by the sensor carrier. This is in contrast to the known from the prior art first type temperature measuring device in which the cladding tube protrudes into the medium and in this way increases the flow resistance.

In einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung umfassen die Materialien des Sensorträgers Kupfer und/oder Aluminium und/oder Teflon. Sowohl Kupfer als auch Aluminium zeichnen sich durch eine vorteilhafte Wärmeleitfähigkeit aus, wobei sich Aluminium noch durch eine einfache Bearbeitbarkeit auszeichnet. Zur Abdichtung des Sensorträgers zum ersten Flansch und zum zweiten Flansch können zwei ringförmige Dichtungen auf dem Sensorträger angeordnet sein. Dabei ist eine ringförmige Dichtung zwischen dem Sensorträger und dem ersten Flansch und eine ringförmige Dichtung zwischen dem Sensorträger und dem zweiten Flansch angeordnet.In another preferred embodiment of the invention, the materials of the sensor carrier comprise copper and / or aluminum and / or Teflon. Both copper and aluminum are characterized by an advantageous thermal conductivity, with aluminum is still characterized by a simple workability. For sealing the sensor carrier to the first flange and to the second flange, two annular seals can be arranged on the sensor carrier. In this case, an annular seal between the sensor carrier and the first flange and an annular seal between the sensor carrier and the second flange is arranged.

Im Einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung weiterzubilden und auszugestalten. Dazu wird verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung zeigenIn particular, there are various possibilities for further developing and designing the temperature measuring device according to the invention. Reference is made to the claims subordinate to claim 1 and to the description of preferred embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing of an embodiment of the temperature measuring device according to the invention

1 die Temperaturmessvorrichtung zwischen einem ersten Flansch und einem zweiten Flansch einer Rohrleitung angeordnet, 1 the temperature measuring device is arranged between a first flange and a second flange of a pipeline,

2 die Temperaturmessvorrichtung aus 1 in perspektivischer Darstellung und 2 the temperature measuring device 1 in perspective and

3 die Temperaturmessvorrichtung aus 2 in geschnittener Aufsicht. 3 the temperature measuring device 2 in cut view.

1 zeigt eine Temperaturmessvorrichtung 1, welche die Temperatur des in einer Rohrleitung 2 befindlichen Mediums misst. Die Temperatur ist über vier Sensorzuleitungen 3 auslesbar, wobei jede Sensorzuleitung 3 mit einem Temperatursensor 4 elektrisch kontaktiert ist, siehe 2 und 3. Die Temperatursensoren 4 und die Sensorzuleitungen 3 sind in einem aus Aluminium bestehenden Sensorträger 5 angeordnet, wobei es sich bei den Temperatursensoren 4 um elektrische Widerstände handelt, deren Widerstand abhängig von der Temperatur ist. 1 shows a temperature measuring device 1 indicating the temperature of the pipeline 2 measuring medium. The temperature is over four sensor leads 3 readable, with each sensor lead 3 with a temperature sensor 4 electrically contacted, see 2 and 3 , The temperature sensors 4 and the sensor leads 3 are in an aluminum sensor carrier 5 arranged, it being the temperature sensors 4 are electrical resistors whose resistance is dependent on the temperature.

Die Rohrleitung 2 weist einen ersten Flansch 6 und einen zweiten Flansch 7 auf, die Teil einer Flanschverbindung 8 sind. Die Verbindung des ersten Flansches 6 und des zweiten Flansches 7 erfolgt durch Schraubverbindungen. Für die Schraubverbindungen sind in dem ersten Flansch 6 und in dem zweiten Flansch 7 mehrere deckungsgleiche Bohrungen vorgesehen. In die Bohrungen werden Schrauben eingeführt und mit Muttern festgezogen, wobei weder Schrauben noch Muttern in 1 eingezeichnet sind.The pipeline 2 has a first flange 6 and a second flange 7 on, the part of a flange connection 8th are. The connection of the first flange 6 and the second flange 7 done by screw connections. For the screw connections are in the first flange 6 and in the second flange 7 provided several congruent holes. Screws are inserted into the holes and tightened with nuts, with neither screws nor nuts in 1 are drawn.

Die Grundform des Sensorträgers 5 ist kreisringförmig und der Sensorträger 5 weist zwei planparallele Seiten auf, siehe 2. Der Innendurchmesser des Sensorträgers 5 entspricht dem Innendurchmesser der Rohrleitung 2. Durch die gleichen Innnendurchmesser der Rohrleitung 2 und des Sensorträgers 5 wird der Strömungswiderstand des Mediums in der Rohrleitung 2 durch die Temperaturmessvorrichtung 1 nicht vergrößert. Der Sensorträger 5 ist mit den planparallelen Seiten zwischen dem ersten Flansch 6 und dem zweiten Flansch 7 der Rohrleitung 2 angeordnet, siehe 1. Verdeckt durch den ersten Flansch 6 und den zweiten Flansch 7 sind zwei ringförmige Dichtungen zur Abdichtung des Sensorträgers 5 mit dem ersten Flansch 6 und zur Abdichtung des Sensorträgers 5 mit dem zweiten Flansch 7. Der Sensorträger 5 weist zur Befestigung Bohrungen auf, die deckungsgleich mit den Bohrungen in dem ersten Flansch 6 und dem zweiten Flansch 7 sind. Die Schrauben werden nun durch die Bohrungen in dem ersten Flansch 6, dem Sensorträger 5 und dem zweiten Flansch 7 geführt. Durch das Festziehen der Schrauben entsteht die in Bezug auf das Medium dichte Verbindung des erstens Flansches 6 mit der Temperaturmessvorrichtung 1 und des zweiten Flansches 7 mit der Temperaturmessvorrichtung 1. An der Flanschverbindung 8 selbst sind demnach zur Installation der Temperaturmessvorrichtung 1 keine Änderungen erforderlich. Der Außendurchmesser des Sensorträgers 5 ist gleich dem Durchmesser der Flansche 6, 7.The basic form of the sensor carrier 5 is circular and the sensor carrier 5 has two plane-parallel sides, see 2 , The inner diameter of the sensor carrier 5 corresponds to the inner diameter of the pipeline 2 , By the same inner diameter of the pipeline 2 and the sensor carrier 5 becomes the flow resistance of the medium in the pipeline 2 through the temperature measuring device 1 not enlarged. The sensor carrier 5 is with the plane-parallel sides between the first flange 6 and the second flange 7 the pipeline 2 arranged, see 1 , Concealed by the first flange 6 and the second flange 7 are two annular seals for sealing the sensor carrier 5 with the first flange 6 and for sealing the sensor carrier 5 with the second flange 7 , The sensor carrier 5 has holes for attachment, which coincide with the holes in the first flange 6 and the second flange 7 are. The screws will now pass through the holes in the first flange 6 , the sensor carrier 5 and the second flange 7 guided. By tightening the screws creates the tight connection with respect to the medium of the first flange 6 with the temperature measuring device 1 and the second flange 7 with the temperature measuring device 1 , At the flange connection 8th itself are therefore to install the temperature measuring device 1 no changes required. The outer diameter of the sensor carrier 5 is equal to the diameter of the flanges 6 . 7 ,

3 zeigt die in den Sensorausnehmungen 9 angeordneten Temperatursensoren 4. Die Sensorausnehmungen 9 sind konzentrische Bohrungen in Richtung auf das Zentrum des Sensorträgers 5, wobei die Temperatursensoren 4 an den Enden der Bohrungen angeordnet sind. Die Sensorausnehmungen 9 enden unmittelbar vor der Fläche des Sensorträgers 5, welche an das Medium grenzt. Die zum Medium verbleibende Materialstärke des Sensorträgers 5 ist derart bemessen, dass das Material den wirkenden Belastungen, zum Beispiel dem Druck des Mediums in der Rohrleitung, dauerhaft standhält. Auf diese Weise sind die Temperatursensoren 4 in unmittelbarer Nähe zum Medium angeordnet, wodurch die Wärmekapazität und der Wärmewiderstand zwischen Temperatursensoren 4 und dem Medium minimal sind. Die Temperatursensoren 4 sind in den Sensorausnehmungen 9 zur mechanischen Fixierung und zur Reduktion des Wärmewiderstandes vergossen, wobei die Vergussmasse nicht sichtbar ist. 3 shows the in the sensor recesses 9 arranged temperature sensors 4 , The sensor recesses 9 are concentric holes towards the center of the sensor carrier 5 , where the temperature sensors 4 are arranged at the ends of the holes. The sensor recesses 9 ends immediately in front of the surface of the sensor carrier 5 , which borders on the medium. The material thickness of the sensor carrier remaining for the medium 5 is dimensioned such that the material permanently withstands the acting loads, for example the pressure of the medium in the pipeline. In this way, the temperature sensors 4 arranged in close proximity to the medium, reducing the heat capacity and the thermal resistance between temperature sensors 4 and the medium are minimal. The temperature sensors 4 are in the sensor recesses 9 cast for mechanical fixation and reduction of thermal resistance, the potting compound is not visible.

Zur Aufnahme der Sensorzuleitungen 3 ist in dem Sensorträger 5 eine um den Mittelpunkt des ringförmigen Sensorträgers 5 konzentrische Nut als Zuleitungsausnehmung 10 vorgesehen, siehe 2. Die Zuleitungsausnehmung 10 schneidet dabei die als Sensorausnehmungen 9 dienenden Bohrungen. Die Sensorzuleitungen 3 sind zunächst aus den Sensorausnehmungen 9 herausgeführt, siehe 3, und dann weitergeführt durch die Zuleitungsausnehmung 10 hin zu weiteren Öffnungen in dem Sensorträger 5 zum Herausführen aus der Temperaturmessvorrichtung 1, siehe 2. Die Zuleitungsausnehmung 10 ist durch eine ringförmige und förmlich an die Nut angepasste elastische Zuleitungsabdeckung 11 abgedeckt, welche auch die Sensorzuleitungen 3 in der Zuleitungsausnehmung 10 mechanisch fixiert. Die mechanische Fixierung erfolgt dabei durch das Pressen der Zuleitungsabdeckung 11 in die Zuleitungsausnehmung 10 bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Sensorträgers 5 zwischen dem ersten Flansch 6 und dem zweiten Flansch 7. Dabei ist die Kraft auf die Sensorzuleitungen 3 durch die Elastizität der Zuleitungsabdeckung 11 begrenzt.For holding the sensor leads 3 is in the sensor carrier 5 one around the center of the annular sensor carrier 5 concentric groove as Zuleitungsausnehmung 10 provided, see 2 , The supply line recess 10 cuts it as sensor recesses 9 drilling. The sensor leads 3 are initially from the Sensorausnehmungen 9 led out, see 3 , and then continued through the Zuleitungsausnehmung 10 towards further openings in the sensor carrier 5 for leading out of the temperature measuring device 1 , please refer 2 , The supply line recess 10 is by an annular and formally adapted to the groove elastic lead cover 11 covered, which also the sensor leads 3 in the Zuleitungsausnehmung 10 mechanically fixed. The mechanical fixation is done by pressing the supply line cover 11 in the Zuleitungsausnehmung 10 at the intended arrangement of the sensor carrier 5 between the first flange 6 and the second flange 7 , Here is the force on the sensor leads 3 by the elasticity of the lead cover 11 limited.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: TemperaturmessvorrichtungTemperature measuring device
22: Rohrleitungpipeline
33: Sensorzuleitungsensor supply
44: Temperatursensortemperature sensor
55: Sensorträgersensor support
66: erster Flanschfirst flange
77: zweiter Flanschsecond flange
88th: Flanschverbindungflange
99: Sensorausnehmungsensor recess
1010: ZuleitungsausnehmungZuleitungsausnehmung
1111: Zuleitungsabdeckungsupply cover

Claims

Temperature measuring device ( 1 ) for measuring the temperature of a pipeline ( 2 ) with at least one via a sensor feed line ( 3 ) contacted temperature sensor ( 4 ) for converting temperature into an electrical variable and with a sensor carrier ( 5 ) for receiving the temperature sensor ( 4 ) and to the arrangement on the pipeline ( 2 ), wherein the sensor carrier ( 5 ) between a first flange ( 6 ) and a second flange ( 7 ) a flange connection ( 8th ) of the pipeline ( 2 ) and with the first flange ( 6 ) and the second flange ( 7 ) is connectable, wherein the sensor carrier ( 5 ) is in contact with the medium and the temperature sensor ( 4 ) indirectly via the sensor carrier ( 5 ) is in contact with the medium and wherein the temperature sensor ( 4 ) in a sensor recess ( 9 ) in the sensor carrier ( 5 ), characterized in that the sensor carrier ( 5 ) is annular, that the inner cross section of the sensor carrier ( 5 ) greater than or equal to the internal cross-section of the pipeline ( 2 ) is that several in sensor recesses ( 9 ) and in each case via a sensor feed line ( 3 ) contacted temperature sensors, ( 4 ) are provided that in the sensor carrier ( 5 ) a lead recess ( 10 ) for receiving the sensor leads ( 3 ) is provided that the feeder extension ( 10 ) a concentric groove around the center of the annular sensor carrier ( 5 ) and that the lead recess ( 10 ) the sensor recesses ( 9 ) cuts.

Temperature measuring device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the width of the sensor carrier ( 5 ) the width of one between the first flange ( 6 ) and the second flange ( 7 ) conformable flange seal and the sensor carrier ( 5 ) to the first flange ( 6 ) and the second flange ( 7 ) seals in the connected state.

Temperature measuring device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature sensors ( 4 ) in the sensor carrier ( 5 ) are arranged to reduce heat capacity and thermal resistance in close proximity to the medium.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature sensors ( 4 ) for reducing the thermal resistance between sensor carrier ( 5 ) and temperature sensor ( 4 ) with the sensor carrier ( 5 ) are shed.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature sensors ( 4 ) for mechanical fixation with the sensor carrier ( 5 ) are shed.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a supply cover ( 11 ) the lead recess ( 10 ) and the sensor leads ( 3 ) mechanically fixed.

Temperature measuring device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the mechanical fixation of the sensor leads ( 3 ) through the lead cover ( 11 ) takes place by the supply line cover ( 11 ) through one of the flanges ( 6 . 7 ) in the supply line recess ( 10 ) is pressed.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensor carrier ( 5 ) to the first flange ( 6 ) and the second flange ( 7 ) is tightly sealed by a respective annular seal with respect to the medium.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrical resistance of the temperature sensors ( 4 ) depends on the temperature.

Temperature measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the materials of the sensor carrier ( 5 ) Copper and / or aluminum and / or Teflon include.