Nicht geerdete vs. geerdete vs. freiliegende Thermoelementfühler

 

Dieser Artikel erklärt den Unterschied zwischen ungeerdeten Thermoelementen, geerdeten Thermoelementen und freiliegenden Thermoelementen.

Ungeerdete Thermoelemente

Ein ungeerdetes Thermoelement ist nicht direkt mit dem Mantel verschweißt. Das bedeutet, dass es vom Schutzmantel isoliert ist. Ein solcher Aufbau führt zu einer genaueren Messung bei der Aufnahme von korrosiven Umgebungen – wenn auch für eine längere Zeit

Vorteilhaft: Geringere Anfälligkeit für elektrisches Rauschen. Höhere Ablesegenauigkeit. Am besten geeignet für korrosive Umgebungen.

Nachteil: Braucht Zeit zum Ablesen. Teurer als geerdet.

Geerdete Thermoelemente

Ein Thermoelement ist geerdet, wenn die Verbindungsstelle direkt in den Schutzmantel an der Spitze des Sensors eingeschweißt ist. Eine solche Konstruktion ermöglicht eine schnelle Temperaturmessung, da die Metall-auf-Metall-Verbindung einen kürzeren thermischen Weg einleitet.

Der Vorteil: Schnelles Ablesen der Temperatur. Am preiswertesten von allen.

Nachteil: Anfällig für elektrisches Rauschen. Weniger genau.

Freiliegende Thermoelemente

Bei freiliegenden Thermoelementen ragt die Verbindungsstelle des Thermoelements aus dem Mantel heraus und ist sichtbar.

Der Vorteil: Schnellste Ablesezeit.

Nachteil: Nicht für korrosive Umgebungen geeignet. Sehr empfindlich gegenüber Lärm.

Typische Stabilisierungszeiten für Thermoelemente vom Typ K

• Freiliegende Verbindung: Diese können sich sehr schnell stabilisieren, oft innerhalb weniger Sekunden, da der Thermodraht direkt der Temperaturquelle ausgesetzt ist.
• Geerdete Anschlussstelle: Hier dauert es in der Regel etwas länger, von einigen Sekunden bis zu einer Minute, da die Verbindungsstelle von einem Schutzmantel umgeben ist, der ebenfalls ein thermisches Gleichgewicht erreichen muss.
• Ungeerdete Verbindungsstelle: Diese haben in der Regel die langsamste Reaktionszeit, die manchmal bis zu mehreren Minuten dauern kann, da die Verbindungsstelle vom Mantel isoliert ist, was die Wärmeleitfähigkeit verringert.

Bei präzisen Anwendungen wird oft empfohlen, dem Thermoelement einige Minuten Zeit zu geben, um sicherzustellen, dass es sich vollständig stabilisiert hat, insbesondere beim Übergang zwischen sehr unterschiedlichen Temperaturen.