Widerstandsthermometer
Widerstandsthermometer – Funktionsweise und Einsatzgebiete
Während Thermoelemente auf dem Prinzip der Berührungsspannung beruhen, arbeiten Widerstandsthermometer nach einem anderen Verfahren: Hier kommen Metalle zum Einsatz, die bei Erwärmung ihren elektrischen Widerstand verändern. Die Veränderung kann in einer Abnahme oder Erhöhung des Widerstandes bestehen, der dann zur Bestimmung der Temperaturen herangezogen wird. Gemeinsam ist beiden Messverfahren, dass für eine möglichst zuverlässige Messung die Messstelle des Thermometers die gleiche Temperatur aufweisen muss wie das zu messende Medium.
Das zentrale Element eines Widerstandsthermometers ist die Fühlerspitze mit dem Messwiderstand. Der dort fließende Hilfsstrom dient zur Messung des elektrischen Widerstandes. Durch dieses Verfahren lassen sich durch Messung des Widerstandes exakte Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur und damit des zu messenden Mediums ziehen. Das in der industriellen Temperaturmessung am häufigsten eingesetzte Metall ist Platin. Verbreitete Einsatzgebiete sind:
Die Kälte- und Klimatechnik
Der Heizungsbau
Der Ofenbau
Die Chemische Industrie
Typen von Widerstandsthermometern
Je nach Einsatzgebiet und Anforderungen werden verschiedene Arten von Widerstandsthermometern eingesetzt. Unterschiede bestehen grundsätzlich in der Werkstoffqualität des Schutzrohres. Widerstandsthermometer mit einem Schutzrohr aus Metall werden insbesondere in flüssigen und gasförmigen Umgebungen bei Temperaturen bis 600 °C und maximal 800 °C eingesetzt. Das Schutzrohr besteht bei dieser Bauweise aus unterschiedlichen Legierungen.
Widerstandsthermometer ohne Schutzrohr haben den Vorteil, dass sie sehr platzsparend konstruiert werden können. Sie lassen sich aufgrund ihres geringen Durchmessers auch an schwer zugänglichen, engen Stellen anbringen. Die kurzen Ansprechzeiten dieser Variante sind ebenfalls ein Vorteil, da kurzfristige Temperaturschwankungen damit besser erfasst werden können.
Widerstandsthermometer mit Einschweißschutzhülle werden in gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und Drücken, eingesetzt. Die Konstruktion der Schutzhülse ist von den jeweiligen Einsatzumständen abhängig.
Widerstandsthermometer mit aufgeschweißten Blindflanschen werden in gasförmigen oder flüssigen Medien verwendet. Durch die angeschweißte Blindflansch kann eine dichte und druckbeständige Verbindung des Widerstandsthermometers mit einer Wand, beispielsweise in Druckanlagen, gewährleistet werden.
Einschraubwiderstandsthermometer verfügen über einen angeschweißten Einschraubstutzen für einen stabilen Prozessanschluss. Durch die Bauweise mit einer verjüngten Messspitze kann eine besonders kurze Reaktionszeit bei der Temperaturerfassung erzielt werden.
Besondere Anforderungen bestehen an Widerstandsthermometer in explosionsgefährdeten Bereichen. So werden beispielsweise im Bergbau, in Bereichen mit brennbarem Staub oder in gasexplosionsgefährdeten Bereichen Widerstandsthermometer nach ATEX und IECEx verwendet.