WIKA TR10-J - Manual (Page 25)

WIKA Betriebsanleitung Widerstandsthermometer, Thermoelemente
11208287.06 10/2013 GB/D/F/E
25
D
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.
■ Eindiffundierende Fremdatome (Vergiftungen) führen zu Veränderungen der Ursprungslegie-
rungen und damit zu Verfälschungen der Kennlinie.
■ Der Einfluss von Wasserstoff führt zur Versprödung der Thermoelemente.
Der Ni-Schenkel des Typ K-Thermoelementes wird häufig 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 Sauerstoff oder Wasserdampf in der direkten Umgebung des
Thermoelementes. Der Nickel-Schenkel ist hiervon nicht betroffen. Die Folge dieses Effekts ist
eine Drift des Messwertes durch sinkende Thermospannung. Bei Sauerstoffmangel (reduzierende
Atmosphäre) wird dieser Effekt noch beschleunigt, da sich keine vollständigen Oxidhäute auf der
Oberfläche 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 Oberfläche
aus.
K-Effekt
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
findet 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