用于具有保护管的温度计的保护管内部件的制作方法

用于具有保护管的温度计的保护管内部件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种保护管内部件（7），用于插入保护管（1）内，特别是温度计（T）的保护管内，其中保护管内部件（7）用于布置导体元件（4、5），并且其中保护管内部件（7）在封闭保护管端部（E）的区域中匹配保护管（1）的内侧的形状，其中保护管内部件（7）用于在保护管内部件（7）在安装状态中面向保护管（4、5）的侧面上布置导体元件（4、5）。本发明还涉及具有这种保护管内部件的温度计。
【专利说明】用于具有保护管的温度计的保护管内部件
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于插入保护管内的保护管内部件，尤其是温度计的保护管，其中保护管内部件用于布置导体元件，且其中保护管内部件在封闭的保护管端部的区域中与保护管内侧的形状匹配。另外，本发明涉及具有这种保护管内部件的温度计以及这种温度计可放置于其上的容器。此外，本发明涉及包括温度计和具有柔性壁的袋子或容器的系统。
【背景技术】
[0002]从现有技术已知如上所述的具有保护管内部件的很多温度计。因此，这种温度计具有也称为测量换能器的传感器能够插入其中的保护管。在这种情形中，例如，温度计可以是热电元件形式的温度传感器，诸如热电偶或依赖于温度的电阻元件。从现有技术还已知这样一种温度计，在这种温度计的情形中，测量换能器是测量插入物的一部分，尤其是布置在保护管中的可更换的测量插入物。在这种情形中，测量插入物由保护管内部件和测量换能器构成，其中保护管内部件除此之外还用作测量换能器的保持器。在这种情形中，保护管自身通常用于保护以免于例如磨蚀的被测材料，且被插入安全壳内，诸如，例如，被测材料位于的罐或管道内。预期在工业环境中使用的这种温度计由Endress+Hauser公司销售。
[0003]然而，在这种构造的情形中的问题是工艺和由温度计弓I起的工艺环境之间的热传递。测量误差可由此产生。从现有技术已知通过例如使用长安装深度，即长保护管长度来抵抗该热传递。
[0004]因此，例如，专利DE102006034246B3描述了一种用于电阻温度计的温度传感器，其具有金属夹套并填充有陶瓷或矿物材料。然而，该电阻温度计具有相当大的热疏水(thermal drain)效果，这能够导致有缺陷的温度测量。
[0005]Offenlegungsschrift DE19707844A1提供了外部设计元件，利用该外部设计元件，传感器连接线路能够被加热或冷却，以便避免由热疏水引起的测量误差。然而，提出的措施需要使用辅助能量。
[0006]专利DE4123093C2描述了由具有耐压且耐腐蚀的馈通的诸如玻璃的耐腐蚀材料构成的温度计，然而，其中提供的组件头部干扰保护管容积的排空。同样，GebrauchsmusterDE8108694U1公开了一种用于测量表面温度的非可排空的(non evacuable)温度计。此外，在上述文献中提出的构造导致增加的热传递，即，经由保护管和测量插入物使热传递到工艺环境内。而且，这种构造仅呈现对工艺中温度变化的较差的热响应。
[0007]Gebrauchsmuster DE7911898U1描述了一种非可排空的测量仪,其使用金属插入物部件且因此同样倾向于呈现热疏水。
[0008]Auslegeschrift DEl118996涉及一种温度计,该温度计具有包含孔并用作绝缘件的玻璃馈通。该温度计使用具有颈管和螺纹配合的耐压保护管并具有测量仪，该测量仪嵌入在合成树脂中并由此也倾向于呈现热疏水。
[0009]专利DE859066公开了一种绝热导轨，在其上邻接有弹簧，其中热接触应借助于顶着测量元件的压力来实现，然而，其中，也是在此，由于利用的材料而存在热疏水效果。[0010]Offenlegungsschrift DE3721983A1公开了一种浸入式温度计，在该浸入式温度计的情形中，与测量介质的充分的热接触可仅通过长的安装深度来实现。
[0011]专利DE4138460C2描述了一种可排空的(evacuable)温度计，然而，该可排空的温度计使用热引流(thermally draining)的内部保持器。由保护管包围的容积实际上是可排空的，但是所提出的透明陶瓷的保持器产生干扰测量的热疏水。
[0012]专利EP1831504B1提供了一种绝热层布置，然而，该绝热层布置也往往呈现热疏水。
[0013]专利DE3330491C2描述了具有适合于在保护套筒中的张力缓解的两根线的热电偶。这些线由不同材料制成，例如，在朝向形成热电偶的测量点的端部传导性地连接在一起的、且至少在测量点的区域中由耐热材料杯包围的铁和康铜。然而，在这种构造的情形中也发生热疏水。
[0014]专利DE576734利用针状热电偶，其中提供了中空针形式的热电偶，然而，该中空针形式的热电偶仅具有有限的机械强度且其热疏水特性预先假定达到探针直径的至少6倍的浸入深度。

【发明内容】

[0015]因此，本发明的目的是改进温度计与工艺的热接触并同时减少温度计的热传递且由此减少温度计的热传递误差。
[0016]该目的通过保护管内部件、温度计、具有这种温度计的容器以及包括温度计和袋子且相应的容器的系统来实现。
[0017]关于本发明的保护管内部件，通过保护管内部件用于在安装状态中在保护管内部件的面向保护管的侧面上布置导体元件的特征，来实现该目的。这样，导体元件与保护管更好地热接触且由此与对被测材料要确定的温度或工艺的温度热接触。与此相比，在现有技术已知的测量插入物和保护管内部件的情形中，导体元件至少部分地引导到测量插入物内且从测量插入物或保护管内部件出来并仅在测量点的区域中与保护管热接触，在测量点的区域中，例如，布置了热电偶的联结部(junction)或依赖于温度的电阻元件。通过提出的保护管内部件，然而，导体元件优选地至少在子段中，且尤其是在导体元件由保护管内部件引导的整个区域中，在保护管内部件和保护管之间引导，使得它们因此在安装状态中布置在保护管内部件的面向保护管的侧面上。这样，不仅有时存在的测量点，而且用作测量点的连接线路的导体元件，都至少部分地与保护管存在热接触，其中在测量点处，设置了传感器或测量换能器。
[0018]优选地，根据本发明的实施例的形式，导体元件在它们与保护管内部件接触或穿过保护管内部件布置和/或引导的整个区域中在保护管内部件的外侧，即，在安装状态中面向保护管的侧面，更具体地，保护管的内侧，布置或引导。在该情形中，例如，保护管可以由金属材料制成，尤其是不锈钢，其优选地通过深拉方法形成。
[0019]另外，一种选择是导体元件通过保护管内部件仅沿子区域布置在保护管内部件在安装状态中面向保护管的侧面上，尤其是沿保护管内部件的或保护管的纵向轴线，该子区域用于容纳导体元件，以便在预定布置中定位导体元件。例如，一种选择是导体元件部分地，如现有技术已知的，首先在保护管内部件内引导。或者，导体元件可以在它们被引导穿过保护管内部件并布置在保护管内部件的外侧上之前，至少部分地在保护管内部件的内侧上引导，由此在安装状态中在保护管内部件的面向保护管的侧面上。
[0020]在该情形中，保护管内部件被实施为使得其可引入到由保护管形成的中空空间内。在该情形中，中空空间例如通过保护管的内侧或者通过至少在其子区域中施加到保护管内侧的灌注化合物或涂层来定界。而且，如已经提到的，保护管内部件可以至少在保护管的封闭端的区域中与保护管的内侧的形状匹配。因为保护管内部件的形状至少在其外侧上与保护管的内侧的形状匹配，且导体元件布置在保护管内部件的外侧上，所以导体元件可以与保护管热接触。另外，由此，也可以实现在工艺中对温度变化的更快的响应时间，这在温度计的温度传感器的情形中是尤其有利的。
[0021]优选地，例如，导体元件通过保护管内部件如此布置使得它们至少在它们与保护管内部件接触或由保护管内部件布置的区域中近似地位于平面中。在该情形中，位于平面中意味着由导体元件的路线形成的曲线位于一个平面中。优选地，在该情形中，导体元件如此布置使得它们从相反方向，尤其是沿保护管的壁，朝彼此延伸。在该情形中，它们可通过保护管内部件和/或通过保护管而布置在前述布置中。导体元件可以在其中布置保护管内部件的、即，在导体元件通过保护管内部件布置之前的、邻接于沿纵向轴线的空间段的空间段中，在由保护管形成的中空空间内，至少部分地相互平行或者尤其是在保护管中张力缓解的且松弛地延伸。
[0022]在保护管内部件的实施例中，保护管内部件具有杯状形状。保护管内部件相应优选地具有一定厚度，与保护管内部件的其余尺寸相比该厚度是(较)小的。保护管内部件，尤其是杯状保护管内部件，可以因此是对应于保护管的内侧而形成的零件。保护管内部件可以另外地具有至少部分地球形杯状的和/或圆锥形杯状的形状。优选地，保护管内部件的杯状形状配合在保护管内侧上保护管的形状；总之，其配合在保护管的内侧。与保护管的内侧匹配的保护管内部件的表面形成其外侧，即，保护管内部件至少在其外侧匹配保护管内的内侧。另外，保护管内部件的内侧也可以相应地，尤其是与保护管内部件的外侧平行地形成。
[0023]在实施例中，保护管的内侧至少在封闭的保护管端部的区域中完全由保护管内部件覆盖。保护管内部件因此可以如此实施使得其精确地配合在保护管的内侧。
[0024]在另外的实施例中，封闭的保护管端部优选地在操作期间暴露于被测材料，且保护管内部件被装配到保护管端部的相应地形成的、尤其是圆顶状内侧。例如，为了防止沉积，在操作期间暴露于被测材料的保护管端部例如在其外侧上，至少在其子区域中被形成为球形的、椭圆形的或钟形的。另外，保护管的内侧也可以至少在保护管的封闭端部的区域中被形成为球形的、椭圆形的或钟形的。与此不同的，保护管在外侧的形状可以与保护管在内侧的形状不同。因此，例如，保护管可以在外侧上在封闭端的区域中具有圆柱形形状且在内侧上具有球形的圆顶状的形状。
[0025]在另外的实施例中，保护管内部件由导热的和/或电或电介质绝缘的材料，尤其是陶瓷构成。保护管内部件可以例如通过贴着保护管放置而与保护管直接热接触，或者例如经由导热的灌注化合物而间接热接触。在该情形中，与工艺和被测材料的热接触除此之外还取决于构成保护管的材料的导热性。另外，保护管内部件可以用于导体元件的电或电介质绝缘和/或导引。这样，一方面，例如，可以避免导体元件的电气短路；另一方面，在电介质材料的情形中，则仅材料中的晶格振荡提供热传输，据此，进而，提闻工艺相对于工艺环境的热绝缘。
[0026]另外，保护管内部件可以不仅在保护管内侧上在保护管的封闭端的区域中延伸，并具有与保护管内侧的形状对应的形状，而且，替代地，保护管内部件可以在保护管中在保护管的整个长度上或者至少在沿着保护管的纵向轴线的子区域上延伸，且在该情形中，具有与保护管的内侧，优选地，保护管覆盖物的内侧，对应的形状，即，与保护管的内侧接触。
[0027]在另外的实施例中，保护管内部件具有金属或玻璃陶瓷涂层，尤其是至少在安装状态中背离保护管的侧面上，即在其内侧上。而且，保护管内部件至少在其内侧和/或外侧的子区域中使用这样的涂层。优选地，然而，尤其是至少在保护管内部件的内侧和外侧，且尤其是优选地整个保护管内部件，设置有这样的金属或玻璃陶瓷涂层。该涂层用于至少在红外和/或非红外区域中反射热辐射。代替金属或玻璃陶瓷，也可以使用其它适合于该目的的材料。涂层反射从保护管传递的热，使得，首先，布置在保护管内部件和保护管之间的导体元件经历与工艺更好的热关联，因为热至少部分地不被排出，而是相反被反射，且其次，工艺中存在的热不能，或仅以减轻的措施，迁移到工艺环境中，因为，通过热辐射的至少一部分的反射，改善了在其中放置保护管内部件的保护管的区域中工艺和工艺环境之间的热绝缘。
[0028]另外，热反射涂层可以放置在保护管内侧的区域中，当保护管内部件被引入保护管内时，该区域不被保护管内部件覆盖。这样，以其它方式渗透到保护管内部的热辐射可以被反射回到工艺或进入被测材料。因为，在保护管内部件覆盖保护管的区域中，没有提供热反射涂层，热可以经由保护管渗透到测量点。然而，因为保护管内部件也可以具有至少一个热反射层，所以热辐射的至少一部分可以反射回工艺。
[0029]在另外的实施例中，保护管内部件具有用于按期望的布置来布置导体元件的导引元件。优选地，导体元件是可引入的，尤其是利用精确配合可引入到导引元件内。可替代地，代替保护管内部件，保护管具有导引元件。而且，用于布置导体元件的导引元件可以设置在保护管上以及保护管内部件上。上面已经给出在其中导体元件通过导引元件可布置的优选布置，诸如，例如，导体元件在平面中沿保护管的壁朝，尤其是从相反方向，彼此延伸的布置。
[0030]在另外的实施例中，导引元件包括至少一个空腔，尤其是在保护管内部件中铣制或以其它方式形成的用于容纳导体元件的至少一个凹槽。替代在保护管内部件中，一个或多个凹槽也可以设置在保护管中，其中保护管内部件则可以用于在一个或多个凹槽中定位导体元件，例如，通过用保护管内部件覆盖导体元件。在该情形中，空腔可以具有对应于导体元件的形状的形状和/或尺寸。通过保护管内部件，导体元件则可以被压入空腔内，且相应地封闭在其中。为了避免导体元件在空腔中的窜动，空腔可以补充地填充有灌注化合物。
[0031]关于温度计，目的通过以下特征来实现，即，该温度计具有保护管和根据前述实施例之一的保护管内部件。通过由保护管内部件提供的相对于工艺环境改进的尤其是热绝缘效果，还可以制造具有改进的绝缘性能的温度计。除保护管之外，温度计还可以具有颈管和/或外壳头部。在该情形中，在给定情形中，颈管在保护管的背离工艺的端部上布置布置在保护管和外壳头部之间，且通过至少一个盖子与保护管隔离。例如，外壳头部容纳测量和/或操作电子设备，该测量和/或操作电子设备与导体元件连接并用于处理经由导体元件发送的测量信号。在该情形中，导体元件可以经由颈管从保护管引导到外壳头部内。
[0032]在温度计的实施例中，导体元件形成传感器元件或多个传感器元件。例如，第一导体元件可以经由所谓的联结部与第二导体元件连接并形成热电偶。由至少一个传感器元件记录的一个或多个测量信号可以经由导体元件尤其是被发送到测量和/或操作电子设备。导体元件也可以用于连接传感器元件以及用于发送由传感器元件记录的测量信号。
[0033]由传感器元件的位置确定的测量点优选地位于封闭的管端部处，在温度计的空间段中导体元件之间的位置处，在保护管内部件和保护管之间的预定布置中导体元件通过保护管内部件被布置在温度计的空间段中。
[0034]在温度计的另外实施例中，传感器元件为至少一个热偶元件或至少一个依赖于温度的电阻元件。而且，可以提供多个导体元件和/或传感器元件。例如，可以提供多个导体元件，尤其是多于两个导体元件，通过该导体元件，则形成多个热电偶。例如，也存在具有用作连接线路的多个，尤其是两个、三个或四个导体元件的依赖于温度的电阻元件。这些连接线路则可以通过所提供的保护管内部件来布置。
[0035]在温度计的另外实施例中，导体元件可布置在保护管内部件在安装状态中面向保护管的侧面上，使得导体元件与保护管热接触，尤其是直接热接触。因此，根据DIN7157在导体元件和保护管内部件和/或保护管之间可以存在压紧配合、松配合、过渡配合或过盈配合。为了避免在给定情形存在的用于导体元件在配合中运动的自由空间，一种选择是如已经提到的，提供由灌注化合物，用于运动的自由空间由灌注化合物填充，据此，尤其是在固化的铸造材料的情形中，获得了导体元件的较硬的布置和温度计的改进的抗振性。在温度计的另外实施例中，导体元件因此经由灌注化合物与保护管热接触。导体元件可以至少部分地且至少在它们在保护管内部件中所布置的区域中被嵌入灌注化合物。因此，灌注化合物可以用于热接触以及也用于导体元件和/或保护管内部件在它们安装位置中的固定。
[0036]在温度计的另外实施例中，保护管内部件通过力互锁方式，尤其是经由弹簧力与保护管的内侧连接。代替经由弹簧力的机械连接或连同经由弹簧力的机械连接，保护管内部件也可以通过粘合剂固定到保护管。在该情形中，提到的灌注化合物可以用作粘合剂。保护管内部件和保护管之间的力互锁连接也可以保持导体元件，以及还有，连接到导体元件或由它们形成的测量换能器(也称为传感器或传感器元件)。
[0037]在温度计的另外实施例中，导体元件借助于保护管内部件布置在保护管的壁和保护管内部件的壁之间。导体元件则在它们由保护管内部件引导的区域中布置在通道中，该通道的壁一方面由保护管内部件的壁且另一方面由保护管的壁构成。在该情形中，通道可以由保护管内部件和/或保护管中的空腔形成。
[0038]在温度计的另外实施例中，由保护管形成的中空空间是可排空的或被排空的。通过保护管的中空空间的排空，热传递仅通过热辐射仍是可能的。在该情形中，而且，当导体元件自由地，尤其是张力缓解地在中空空间中延伸直到保护管内部件时是有利的。
[0039]在温度计的另外实施例中，多个薄片位于保护管内，尤其是相互平行地布置的薄片。例如为细长的薄盘的薄片可以用于减少在给定情形中在保护管内部中存在的热辐射。为此目的，薄片可以是合适的材料或涂覆有合适的材料，通过该合适的材料，在给定情形中在保护管的中空空间中存在的热辐射被反射。在该情形中，薄片可以例如如此布置在中空空间中，尤其是在安装状态中保护管内部件位于其中的、尤其是沿保护管的纵向轴线邻接的空间段中，使得它们沿横截面，尤其是与保护管的纵向轴线垂直和/或平行的横截面延伸穿过保护管。
[0040]在温度计的另外实施例中，保护管在其一端由盖子密封，导体元件被引导穿过盖子。优选地，在该情形中，这是保护管在安装状态背离工艺的端部。尤其是，优选地，仅导体元件弓I导穿过盖子，例如，进入颈管内或直接地进入外壳头部内。因为根据本发明没有使用具有在其中布置导体元件的实体(solid body)的测量插入物，因此用于容纳导体元件的盖子中的开口可以被设计得足够小，即，优选地近似地为导体元件的直径。因此，除保护管之夕卜，在工艺和工艺环境之间没有连接，有助于工艺和工艺环境之间的热传导。因此，由现有技术已知的测量插入物引起的热传导的缺点被减少。相反，本发明使制造和应用保护管以及具有这种保护管的温度计成为可能，其长度尤其是对应于其直径。
[0041]在另外的实施例中，至少盖子的面向保护管的中空空间的侧面可至少部分地设置有上述的例如由金属或玻璃陶瓷构成的热反射涂层。如果这例如与提出的薄片和/或保护管内部件的热反射涂层和/或未由保护管内部件覆盖的保护管的内侧的热反射涂层组合，则导致更加工艺环境相对于工艺的更加改进的热绝缘。
[0042]通过提出的发明，因此，不仅保护管的安装深度，即其长度可以被缩短，而且工艺和工艺环境之间的热绝缘也得到提高。通常，如上所述的现有技术已知的温度计在盖子背离工艺的侧面上具有直接连接的或经由颈件连接的所谓的测量发送器，其包含测量和/或操作电子设备并容纳在外壳头部中。该测量发送器除此之外还包含电子部件，其目的是处理测量信号并无故障地起作用仅直到一定的限制温度且其寿命取决于它们所暴露的平均温度的闻度。
[0043]在温度计的另外实施例中，在盖子中设置了用于确定保护管中的压力的系统，或者在盖子中设置了与该系统连接的连接线路。这样，压力确定系统意味着保护管的泄漏能够被简单地查明。尤其是对于由保护管形成的中空空间被排空的情形中，可以容易地确定压力变化。
[0044]在温度计的另外实施例中，保护管在其外侧上具有圆顶状形状；因此，其例如为半球形的或钟形的形状。
[0045]在温度计的另外实施例中，保护管和/或保护管内部件在外侧上至少在保护管端部在操作期间暴露于被测材料的区域中具有金属涂层，尤其是金或铬涂层。涂层可以保护保护管或者保护管内部件免于结垢和污染。另外，金属涂层优化保护管和测量插入物之间的温度传递。另外，具有铬或金的涂层可以减少保护管或测量插入物，尤其是保护管内部件的错误匹配的危险。通过提出的保护管的涂层，另外，被测材料到保护管的附着以及由此引起的腐蚀可以被减少。
[0046]关于容器，目的通过以下特征来实现，S卩，容器具有至少一个根据前述实施例中的至少一个的温度计并且容器具有用于容纳温度计的接受器，该接受器为容器的壁的一部分。因此，容器可以被创建，其具有分别用于容纳一个或多个温度计的一个或多个保护管。通过提出的温度计的低的所需安装深度，因此，需要的保护管可以直接地容纳在容器的壁中或者在容器的内侧从壁突出。
[0047]关于该系统，目的通过以下特征来实现，即该系统具有:用于容纳被测材料的袋子或容器，袋子或容器具有至少部分地柔性的壁；和根据前述实施例中的至少一个的温度计，其中温度计可引入袋子或容器的接受器内，使得其至少部分地与袋子或容器的柔性壁齐平。
[0048]在系统的实施例中，接受器包括用于固定温度计的固定元件，温度计通过该固定元件与袋子连接或可连接，优选是力互锁式连接。
【专利附图】

【附图说明】
[0049]现将基于附图更详细地解释本发明，附图中的图出汗如下:
[0050]图1是穿过具有保护管和保护管内部件的温度计的横截面的示意图；
[0051]图2是穿过具有保护管和保护管内部件的温度计的横截面的示意图，其中在由保护管形成的中空空间中补充地提供了薄片。
[0052]图3是穿过具有热电偶的保护管内部件的横截面的示意图；
[0053]图4是穿过具有依赖于温度的电阻元件的保护管内部件的横截面的示意图；
[0054]图5是穿过具有保护管和保护管内部件的温度计的横截面的示意图，其中在保护管的盖子中补充地提供了防爆盘或放压阀以及膜片式压力计；
[0055]图6是穿过具有壁的容器的横截面的示意图，其中具有小的安装深度的保护管为容器的壁的部件；
[0056]图7是穿过具有柔性壁的袋子的横截面的示意图，其中提供了保持装置，温度计借助于该保持装置固定到袋子；以及
[0057]图8a)、8b)和8c)是在每一种情形中穿过温度计的传感器末端的横截面的示意图。
【具体实施方式】
[0058]图1示出了包括保护管I和杯状保护管内部件7的温度计T，该保护管I优选地由金属、陶瓷或其它合适的材料制成，该杯状保护管内部件7配合预期面向介质的保护管端部E，其中保护管内部件7由导热的电介质绝缘的陶瓷构成且具有用于容纳热电偶引线4、5或电阻器引线13、16的形状互锁凹槽。例如，保护管I可以通过深拉方法制造。
[0059]另外，保护管内部件7具有空腔，热电偶联结部6或电阻测量元件17容纳在空腔中，与保护管内部件7具有良好的热接触。
[0060]如图2所示，由保护管I包围的整个保留的中空空间H同样可以具有在非红外区域和/或红外区域反射的金属涂层2。如已知的且在专利DE4138460C2中描述的，由保护管I扩散紧密包围的并形成中空空间H的容积是可排空的，但是本发明通过保护管内部件7的杯状构造和以与嵌入的传感器元件SE以及还有用于连接传感器元件SE的嵌入的导体元件的良好热接触而耦合的外部或工艺侧保护管端部E来提供优点，温度计T的测量特性借此得以提高，同时避免具有在例如专利DE4138460C2中描述的不利的热疏水特性的透明陶瓷保持器。
[0061]保护管I的壁的较低热容量与至少一个传感器元件SE和用作连接线的导体元件
4、5的良好的热嵌入，以及其中热反射涂层2限制在真空中存在的辐射效果的在真空中不存在的热传递(在标准压力下借助于气体热传导和气体对流)组合导致对应于测量的物质温度的传感器元件的迅速响应，其中另外地防止了由内部热传递效果引起的传感器惯性。由于这些有利特性，可以创建基本上更紧凑的保护管结构，其中尤其是不需要为了防止热疏水效果而对安装深度提供至少6倍保护管直径，使得在相等的保护管直径下，较少的工艺流干扰、较小的安装深度是可能的。较小的安装深度有利地有助于减少流动阻力，其中在流体被测材料M的情形中发生较小的机械加载，且因此可以避免另外的加强或用于提供足够的抗振性的装置。在标称操作状态下排空的保护管I的情形中，在发生泄漏时，被测材料M首先渗透到保护管I内部，其中同时地例如借助于膜片式压力计14发生未密封的显示，该膜片式压力计14例如显示真空损失，如图5所示。如果在该警告阶段之后，在该情况下在被测材料M仍未退出环境，仍发生泄漏，则，例如，借助于在膜片式压力计14上的过压显示来显示被测材料M的进一步的压力驱动渗透。仅随后可能使被测材料M经由防爆盘10或经由放压阀从保护管I退出，且该排放可随后经由连接到喷嘴9的排泄管引导到合适的地点以进行处置。
[0062]图1示出了穿过具有嵌入的热电偶引线4、5和热电偶联结部6的温度计T的横截面，其中热电偶联结部6与热电偶引线4、5位于一平面中，据此创建了与保护管内部件7的有利的机械和导热配合。用于容纳热电偶引线4、5的压力和真空紧密馈通8主要防止在保护管泄漏的情形中被测材料M的泻出。例如，合适的馈通为玻璃馈通，其尤其是适合于容纳钼/钼-铑热电偶引线4、5。
[0063]图2另外地示出了穿过具有级联屏蔽薄片19的温度计T的保护管I的横截面，该级联屏蔽薄片19有效地减少真空中的热辐射。在非排空的气体填充空间中，在实体中的热对流或热传导占主导。每一个反射屏蔽薄片19借助于在其一部分上的残余地吸收的辐射分量而起到发射器的作用，其中，在每一种情形中，朝外壳头部(未示出)发出最大约一半，且由此整个弱化导致几何级数减小的形式。在这种情形中，屏蔽薄片19可以是合适的材料或者可以设置有金属和/或玻璃陶瓷涂层2。另外，如图2所示，该涂层2可至少设置在保护管I的内侧的子区域中且在保护管I的盖子11上。而且，保护管内部件7的内侧也可以设置有该涂层2。然而，保护管内部件7也可以在其外侧上至少在导体元件4、5和/或传感器元件SE所布置的区域中设置有涂层2。
[0064]图3示出了第一热电偶引线4和第二热电偶引线5，该第一热电偶引线4和第二热电偶引线5嵌入在例如矿化夹套绝缘件3中，一起在平面中被引导到热电偶联结部6，且与常用的温度计传感器末端构造相比，由于保护管I和保护管内部件7之间的等温引导而不会干扰温度梯度，且此外，利用有利的、稳定的、机械的、抗振的且等温的、无应力嵌入，与良好的、快速地响应的测量特性组合。
[0065]图4示出了用于2导体连接的电阻器引线13和用于4导体连接的电阻器引线16，电阻器引线13和电阻器引线16嵌入在例如矿化夹套绝缘件3中且以2导体连接技术或4导体连接技术连接到依赖于温度的电阻测量元件17，其中，由于保护管I和保护管内部件7之间的等温引导，没有产生干扰温度梯度且产生了有利的、高稳定性的机械和热嵌入，与有利的、快速地响应的测量特性组合。
[0066]由于保护管内部件7，热电偶引线4、5或电阻器引线13、16可以对应于图3和4的布置来布置，且从而实现列举的优点。
[0067]图5示出了穿过具有排空和排泄管9及其中整合的防爆盘10的温度计T的保护管I的纵向截面。代替防爆盘10，然而，还可以在管9中整合放压阀。放压阀在达到针对保护管I设计的限制操作压力时激活。排空管的向外指向的端部件容纳排泄管9，据此，被测材料可以被安全地排出，而不会在超过标称操作压力的情形中排放到环境中。修改的膜片式压力计14用于操作状态的显示，代替常用的刻度盘显示器，修改的膜片式压力计14例如使用反射盘元件，该反射盘元件使保护管中的真空瓦解很好地可见(例如，利用染了橙色的反射段)，且此外用于提供对禁止的压力加载的可见指示(例如，利用染了红色的反射段)。图5中所示的温度计T与图2中实施例的示例的温度计T类似地具有金属或玻璃陶瓷涂层2。
[0068]图6示出了管线20或具有后壁22的容器，其经由装配的壁凹陷21以良好的热接触来接受温度计T。代替图6所示的首先锥形地延伸且以球形头部终止的壁凹陷21，例如，可替代形式的实施例包括圆柱形凹陷、棱柱形凹陷21、盘旋螺纹部分和/或例如，螺丝锥状凹陷。在这种情形中，壁凹陷21用作关于在具有后壁22的容器中的被测材料M的保护管。温度计T包括保护管1，保护管I可插入保护管对应部，即壁凹陷21中，壁凹陷21用作温度计T的保护管I的接受器。该保护管对应部因此用作接受器且有利地由管道材料或容器材料构成。
[0069]图6中所示的实施例的特征为良好的热接触，以及避免了易受干扰的保护管密封件总是受到泄漏趋势的威胁。另外，总是存在的测量物质的和工艺特定地设计的耐磨蚀和耐攻击的管道或容器材料被用作补充保护管。图1、2或5的实施例的形式所示的温度计T可应用在例如由壁凹陷21构成的这种接受器中。
[0070]图7示出了填充有被测材料M的塑料袋或袋子23，该被测材料M的温度借助于温度计T利用例如圆锥形的保护管I来测量。塑料袋子23的段28齐平地贴着袋子保持器24，例如整合到塑料袋子23中的环形袋子保持器24来放置，其中环形袋子保持器24具有停止边缘25，保护管I贴着停止边缘25放置且能够借助于保持器29而被插入环形卡入密封件26中。保持器29可以以不同类型的固定方式来实施，比如，例如，螺纹连接件、夹子、卡入底座。保护管I的形状防止在保护管被引入段28内时夹带空气，使得被测材料M的温度可被无故障地确定。代替圆锥形形状，保护管I也可以具有半球形形状、椭圆形、钟形或用于避免保护管I和容器23的段28之间的空气夹带的其它合适的形状。
[0071]而且，在图7所示实施例的示例的情形中，与现有技术相比实现了改进的热接触。另外，温度计T能够快速地被更换,其中不会发生无菌性(sterility)的损失,这在例如医药或生物技术应用的情况下是重要特征。因此，在图7的实施例的情形中，温度计T不与被测材料M接触。
[0072]另外，导致了成本节约，因为，因此既不需要改变温度计也不需要改变袋子及袋子内含物。代替温度计，还可以提供某些其它或另外的测量值换能器来确定其它参数，诸如，例如，超声密度、红外和光学谱参数。根据相应的测量换能器的测量原理，可以选择塑料袋子材料，或者至少在温度计T或某些其它测量换能器可位于其中的子区域中存在的材料。优选地，此处公开的实施例之一的温度计T，尤其是根据图1、2和5中的一个或多个的实施例的温度计被安置在或插入在保持器29中。
[0073]图8a)示意性地示出了穿过温度计T的传感器末端的横截面。在该情形中，传感器末端基本上由工艺侧传感器端部E构成，依赖于温度的传感器元件17布置在该传感器端部E中。保护管I包括在工艺侧的传感器端部E (在该情形中，可涉及尤其是保护管端部)、端板36，端板36经由诸如焊接的接头33与保护管I的其余部分连接。连接布线35在例如矿化绝缘连接线缆34的连接线缆34中被引入保护管I。连接布线35在传感器末端的区域中经由接头33与依赖于温度的传感器元件17连接。在该情形中，依赖于温度的传感器元件17连同在连接布线35和依赖于温度的传感器元件17之间的接头33嵌入在填充物38中。填充物38优选地由导热材料构成，使得依赖于温度的传感器元件17，例如，依赖于温度的电阻元件，具有与工艺的良好热关联。
[0074]图Sb)示出了具有另一构造的温度计T的传感器末端的横截面。在该情形中，该传感器末端基本上由盒31构成，依赖于温度的传感器元件17布置在该盒31中。盒31，尤其是圆柱形的盒31，经由接头33与保护管1，尤其是圆柱形的保护管I的其余部分连接。图8b)中的温度计T的连接布线35例如在陶瓷模制部件32内与依赖于温度的传感器元件17或其连接线相连接。在该情形中，连接布线35和连接线在陶瓷模制部件32的区域中经由接头33相互导电连接。如在图8a)中的，依赖于温度的传感器元件17嵌入在填充物38中。填充物38在盒31内有利地延伸直到陶瓷模制部件32，陶瓷模制部件32也至少部分地布置在盒31中。
[0075]图Sc)示出了具有图Sb)的构造的温度计T的传感器末端，其经由有利地例如由金或铬制成的涂层2a补充。在该情形中，涂层2a可至少在传感器末端的子区域中被施加在外侧。在图8c)的实施例的示例中，在盒31的外侧上放置了金或铬镀层2a，但是，然而，其也可以延伸到邻接的保护管I上。在该情形中，涂层2a，例如可以使用电化学工艺来施力口。另外，该涂层2a可以至少在子区域中被施加在传感器末端的内侧上，尤其是盒31和/或保护管I的内侧上。例如，盒31可以通过深拉或注塑或烧结工艺，例如由不锈钢、塑料或陶瓷制成。图8a)、8b)、8c)所示的传感器末端也可以为测量插入物的一部分且放置在另外的保护管中，例如，在容器的壁凹陷21中。
[0076]通过传感器末端的，尤其是盒31的金或铬镀层2a，可以防止具有同样相等的机械性能的温度计T或测量插入物混淆。另外，这样，温度计T能够关于其制造工艺和与其连接的不同测量特性进行区分。金或铬镀层2a还防止保护管I的或盒31的结垢和/或污染。
[0077]另外，在其中这种温度计T放置在另外的保护管中的情形中，可以优化与其它保护管的热关联。通过金或铬镀层2a，此外，可以最小化作为测量插入物的这种温度计T的腐蚀和/或附着趋势。
[0078]代替图8a)、8b)、8c)所示的圆柱形传感器末端，尤其是圆柱形盒31，使用在其中布置了依赖于温度的传感器元件17的工艺侧端部E上具有另外的形状的传感器末端或盒31也是可能的，尤其是圆形、半球形、钟形或椭圆形。另外，代替所示的圆柱形陶瓷模制部件32，可以使用图1、2和5中所示的保护管内部件7，尤其是杯形保护管内部件。因此，尤其是，可以提供具有根据图1、2或5中的那些之一的构造且在外侧至少在保护管I的子区域中，尤其是在传感器末端的区域中，即在保护管端部E的区域中，具有对应的涂层2a的温度计T。作为依赖于温度的传感器元件17，例如，也可以使用热偶元件，例如热电偶，来确定温度。然后，在给定情形中，可以省略在传感器末端区域中的连接布线35的焊接和/或陶瓷模制部件32。
[0079]参考符号列表
[0080]I保护管
[0081]2 涂层[0082]2a金镀层或铬镀层
[0083]3涂层
[0084]4热电偶引线
[0085]5热电偶引线
[0086]6热电偶联结部
[0087]7用于容纳热电偶引线的保护管内部件
[0088]8用于容纳热电偶引线的馈通
[0089]9具有防爆盘或放压阀的用于排空和排泄管的配件
[0090]10防爆盘
[0091]11防扩散的组件盖子
[0092]12用于膜片式压力计的连接
[0093]13具有2线连接的依赖于温度的电阻元件
[0094]14修改的膜片式压力计
[0095]15反射性显示涂层
[0096]16具有4线连接的 依赖于温度的电阻元件
[0097]17电阻测量元件
[0098]19反射盘形薄片
[0099]20管线壁、容器壁
[0100]21圆锥形装配的壁凹陷
[0101]22后壁
[0102]23塑料袋子
[0103]24袋子保持器
[0104]25用于保护管接受器的停止边缘
[0105]26卡入底座
[0106]27测量介质
[0107]28塑料袋子的邻接段
[0108]29保持器
[0109]M被测材料
[0110]E保护管端部
[0111]H中空空间
[0112]T温度计
[0113]SE传感器元件
[0114]31帽
[0115]32陶瓷模制部件
[0116]33接头
[0117]34夹套绝缘件
[0118]35用于依赖于温度的电阻元件的连接布线
[0119]36端板
[0120]38填充物
【权利要求】
1.一种保护管内部件，所述保护管内部件用于插入进保护管中，所述保护管尤其是温度计的保护管，其中: 所述保护管内部件用于布置导体元件； 所述保护管内部件在封闭的保护管端部的区域中与所述保护管的内侧的形状匹配；并且 所述保护管内部件用于在安装状态中在所述保护管内部件的面向所述保护管的侧面上布置所述导体元件。
2.根据权利要求1所述的保护管内部件，其中: 所述保护管内部件具有杯状形状。
3.根据权利要求1所述的保护管内部件，其中: 其特征在于，所述保护管内部件与所述保护管端部的对应形成的内侧——尤其是圆顶状内侧一匹配。
4.根据权利要求1所述的保护管内部件，其中: 所述保护管内部件包括导热的和/或电绝缘或电介质绝缘的材料，尤其是陶瓷。
5.根据权利要求1所述的保护管内部件，其中: 所述保护管内部件具有金属或玻璃陶瓷涂层，尤其是至少在安装状态中背离所述保护管的侧面上。
6.根据权利要求1所述的保护管内部件，其中: 所述保护管内部件具有导引元件，所述导引元件用于按期望的布置来布置所述导体元件；并且 优选地，所述导体元件是可引入的，尤其是利用精确配合可引入到所述导引元件内。
7.根据权利要求6所述的保护管内部件，其中: 所述导引元件包括在所述保护管内部件中的用于容纳所述导体元件的至少一个空腔，尤其是至少一个凹槽，例如铣制凹槽。
8.一种温度计，所述温度计具有保护管和权利要求1所述的保护管内部件。
9.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述导体元件形成传感器元件或多个传感器元件。
10.根据权利要求9所述的温度计， 所述传感器元件包括至少一个热偶元件或至少一个依赖于温度的电阻元件。
11.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述导体元件在安装状态中可布置在所述保护管内部件的面向所述保护管的侧面上，使得所述导体元件与所述保护管热接触，尤其是直接热接触。
12.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述保护管内部件与所述保护管的内侧以力互锁方式连接，尤其是所述保护管内部件经由弹簧力贴着所述保护管的内侧保持到位。
13.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述导体元件经由灌注化合物与所述保护管热接触。
14.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述导体元件借助于所述保护管内部件布置在所述保护管的壁和所述保护管内部件的壁之间。
15.根据权利要求8所述的温度计，其中: 由所述保护管形成的所述中空空间被排空或是可排空的。
16.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述保护管端部在其外侧具有圆顶状形状。
17.根据权利要求8所述的温度计，其中: 在所述保护管内布置了多个薄片，尤其是所述多个薄片相互平行。
18.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述保护管在其一端由盖子密封，所述导体元件被引导穿过所述盖子。
19.根据权利要求18所述的温度计，其中: 在所述盖子中设置了用于确定所述保护管中压力的系统，或者在所述盖子中设置了到该系统的连接线。
20.根据权利要求8所述的温度计，其中: 所述保护管和/或所述保护管内部件在外侧上——至少所述保护管端部在操作期间暴露于被测材料的区域中——具有涂层，尤其是金或铬涂层。
21.一种容器，所述容器 具有至少一个根据权利要求8所述的温度计，其中: 提供了所述温度计可插入其中的接受器，其中所述接受器是所述容器的壁的部件。
22.一种包括用于容纳被测材料的袋子或容器以及权利要求8所述的温度计的系统，所述袋子或容器具有至少部分柔性的壁，其中: 所述温度计可引入所述袋子或容器的接受器内，使得所述温度计至少部分地齐平地贴着所述袋子，或者贴着所述容器的所述柔性壁来放置。
23.根据权利要求22所述的系统，其中: 所述接受器具有用于固定所述温度计的固定元件，所述温度计通过所述固定元件与所述袋子或者所述容器的所述柔性壁连接或可连接，优选是力互锁式连接。
【文档编号】G01K1/08GK103459999SQ201180060290
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年11月23日 优先权日:2010年12月14日
【发明者】赫尔穆特·凯泰斯, 维尔弗里德·梅斯纳, 彼得·泽费尔德, 迪特尔·施米特, 阿尔弗雷德·乌姆克雷尔 申请人:恩德莱斯+豪瑟尔韦泽尔有限商业两合公司