Marc Schalles

Einsatzblock mit einer Mehrfachfixpunktzelle für einen Temperatur-Blockkalibrator

Zusammenfassung Eine Mehrfachfixpunktzelle zur Verwendung in einem Temperatur Blockkalibrator wurde mittels Finite-Elemente Simulationen mit ANSYS Workbench und parametrischen Variationen in optiSLang entworfen. Die Zelle enthält drei reine Materialien, sogenannte Fixpunktmaterialien, die ihre Fixpunkttemperaturen (Schmelz- und Erstarrungstemperatur) innerhalb des Arbeitsbereiches des Blockkalibrratores, 20 ℃ bis 600 ℃ haben. Sie ermöglichen eine in-situ Kalibrierung des unteren Referenzsensors des Blockkalibrators bei den Phasenumwandlungstemperaturen der Fixpunktmaterialien. Dieser Artikel zeigt unterschiedliche mögliche Geometrien der Mehrfachfixpunktzelle, ihre Optimierung, simulierte Temperaturverläufe während der Phasenumwandlung und Temperaturfelder, sowie die Bewertung der Konstruktionsvarianten.

Schnelle Lufttemperaturfühler zur Anwendung in der Präzisionsmesstechnik und Maschinenkalibrierung

Zusammenfassung Um die Genauigkeit und Dynamik der Lufttemperaturmessung speziell für Anwendungen in der Interferometrie und Maschinenkalibrierung zu verbessern, wurde ein neuer hochdynamischer Temperaturfühler in zwei Varianten entwickelt. Der neue Sensor basiert auf einem drahtgewickelten Pt100-Sensor, der keine Richtungsabhängigkeit in den dynamischen Eigenschaften aufweist und in einem feuchten Medium kalibriert werden kann. Es gibt zwei Varianten: einen hochdynamischen Sensor und einen robusteren Sensor mit nur wenig schlechteren dynamischen Eigenschaften. Um die Genauigkeit zu steigern, wurde der Sensor mit einer integrierten Messelektronik ausgestattet, die eine Kalibrierung der ganzen Messkette in einem Zug erlaubt. Eine Klimamessstation für 15 drahtgebundene und 15 Funkfühler ist verfügbar. Die folgenden Parameter wurden erreicht: t63 = 4.3 s, Messintervall ≥ 0.9 s, Auf”-lösung: 0.1 mK (drahtgebunden), 1 mK (drahtlos), Genauigkeit: typisch ±50 mK (abhängig von der Kalibrierung). Weitere Anwendungsgebiete sind z. B. die Überwachung und Qualifizierung von Messräumen, Klimakammern und Messaufbauten.

Kalibrierung von Wärmestromsensoren zur Detektion von kleinen Wärmeströmen

Zusammenfassung Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der Technischen Universität Ilmenau wurde ein neuartiger Aufbau zur Kalibrierung von Wärmestromsensoren (WSS) entwickelt. Dieser nutzt bekannte Oberflächentemperaturen auf beiden Seiten eines WSS um die Empfindlichkeit des WSS zu bestimmen. Die Oberflächentemperaturen werden mit Hilfe einer Methode bestimmt, die aus der Kalibriertechnik für berührende Oberflächenthermometer bekannt ist. Hierbei wird anhand der Messwerte von in zwei Prüfkörpern verteilten Thermoelementen die jeweilige Oberflächentemperatur der Prüfkörper extrapoliert, welche im Idealfall der Oberflächentemperatur des zwischen den Prüfkörpern eingebrachten WSS entspricht. Die beiden extrapolierten Oberflächentemperaturen werden durch individuell regelbare Heizleistungen so eingestellt, dass die Differenz zwischen den Oberflächentemperaturen definierte Werte im Bereich ± 200 mK annimmt. Mit Hilfe dieser bekannten Temperaturdifferenzen und den Sensorsignalen kann die Empfindlichkeit des WSS bestimmt werden.