Temperaturmesstechnik

Temperaturtransmitter Industrielle Thermometer Schutzrohre Hochtemperatur-Thermometer Hygienische Thermometer Kompaktthermometer Temperaturschalter Oberflächenthermometer und Anlegefühler Kabelfühler Multipoint Thermometer

Eigensicherer Temperatursensor - iTHERM ModuLine TM131

Perfekt für Basisanwendungen
Einfachste Auswahl, Installation und Bedienung

Leistungsumfang

Einfache Auswahl

Was ist FLEX?

Optimierter Leistungsumfang für Standardanwendungen
Einfache Auswahl, Installation und Bedienung

Leistungsumfang

Einfache Auswahl

Was ist FLEX?

Maximaler Leistungsumfang für breiten Einsatzbereich
Einfache Installation und Bedienung

Leistungsumfang

Einfache Auswahl

Was ist FLEX?

Höchster Nutzen durch Spezialisierung auf Anwendung
Einfache Installation und Bedienung

Leistungsumfang

Einfache Auswahl

Variabel

Was ist FLEX?

FLEX Auswahl	Leistungsumfang	Einfache Auswahl
F L E X Fundamental Auswahl Perfekt für Basisanwendungen	Leistungsumfang	Einfache Auswahl
F L E X Lean Auswahl Optimierter Leistungsumfang für Standardanwendungen	Leistungsumfang	Einfache Auswahl
F L E X Extended Auswahl Maximierte Effizienz in Standardanwendungen im Life Cycle	Leistungsumfang	Einfache Auswahl
F L E X Xpert Auswahl Herausragende Leistung für besondere Anwendungen	Leistungsumfang	Einfache Auswahl Variabel

Mehr zur FLEX Auswahl

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iTHERM ModuLine TM131 Industrielles modulares Thermometer

Metrisches RTD/TC-Thermometer mit geschweißtem Schutzrohr für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen

Genauigkeit Klasse AA nach IEC 60751
Klasse A nach IEC 60751
Klasse B nach IEC 60751
Klasse Spezial oder Standard nach ASTM E230
Klasse 1 oder 2 nach IEC 60584-2

Ansprechzeit schnellste Ansprechzeiten mit Schutzrohr t90 ab < 10 s
abhängig von der Konfiguration

Max. Prozessdruck (statisch) abhängig von der Konfiguration bis 100 bar

Arbeitsbereich PT100 TF iTHERM StrongSens:
-50 °C ...500 °C
(-58 °F ...932 °F)
PT100 TF iTHERM QuickSens:
-50 °C …200 °C
(-58 °F …392 °F)
PT100 WW:
-200 °C ...600 °C
(-328 °F ...1.112 °F)
PT100 TF:
-50 °C ...400 °C
(-58 °F ...752 °F)
Typ K:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)
Typ J:
max. 800 °C
(max. 1.472 °F)
Typ N:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 4.500,0 mm (177'')

iTEMP TMT82 Temperaturtransmitter mit HART® Kommunikation

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iTEMP TMT82 Temperaturtransmitter

HART®-Temperaturtransmitter als Kopf-, Feld- oder Hutschienengerät mit zwei universellen Sensoreingängen für explosionsgefährdete Bereiche und SIL 2

Genauigkeit (Pt100, -50...200 °C) <= 0,1 K
(Pt100, -58...392 °F) <= 0,18 °F

Hochtemperatur-Thermoelement-Thermometer - TAF16

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iTHERM FlameLine TAF16 Hochtemperatur-Thermometer

Metrisches TC-Thermometer mit Schutzrohr aus Metall oder Legierung für Hochtemperaturanwendungen

Genauigkeit Klasse 2 nach IEC 60584

Max. Prozessdruck (statisch) bei 20 °C: 1 bar (15 psi)

Arbeitsbereich Typ K:
-40 °C ...1.100 °C
(-40 °F ...2.012 °F)
Typ J:
-40 °C ...750 °C
(-40 °F ...1.382 °F)
Typ N:
-40 °C ...1.150 °C
(-40 °F ...2102 °F)
Typ S:
0 °C ...1.400 °C
(32 °F ...2.552 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 4.525,00 mm (178,15'')

Explosionsgeschützter Temperatursensor iTHERM ModuLine TM111

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iTHERM ModuLine TM111 Industrielles modulares Thermometer

Metrisches direktberührendes RTD/TC-Thermometer für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen

Genauigkeit Klasse AA nach IEC 60751
Klasse A nach IEC 60751
Klasse B nach IEC 60751
Klasse Spezial oder Standard nach ASTM E230
Klasse 1 oder 2 nach IEC 60584-2

Ansprechzeit t90 ab < 1,5 s iTHERM QuickSens
abhängig von der Konfiguration

Max. Prozessdruck (statisch) abhängig von der Konfiguration

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 4.500,0 mm (177'')

Zölliger Temperatursensor ohne Schutzrohr

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iTHERM ModuLine TM112 Industrielles modulares Thermometer

Zölliges direktberührendes RTD/TC-Thermometer für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen

Genauigkeit Klasse AA nach IEC 60751
Klasse A nach IEC 60751
Klasse B nach IEC 60751
Klasse Spezial oder Standard nach ASTM E230
Klasse 1 oder 2 nach IEC 60584-2

Ansprechzeit t90 ab < 1,5 s iTHERM QuickSens
abhängig von der Konfiguration

Max. Prozessdruck (statisch) abhängig von der Konfiguration

Arbeitsbereich PT100 TF iTHERM StrongSens:
-50 °C ...500 °C
(-58 °F ...932 °F)
PT100 TF iTHERM QuickSens:
-50 °C …200 °C
(-58 °F …392 °F)
PT100 WW:
-200 °C ...600 °C
(-328 °F ...1.112 °F)
PT100 basic TF:
-50 °C ...200 °C
(-58 °F ...392 °F)
Typ K:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)
Typ J:
max. 800 °C
(max. 1.472 °F)
Typ N:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 180"

Modulares, industrielles TC oder RTD Thermometer

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iTHERM ModuLine TM151 Industrielles modulares Thermometer

Metrisches RTD/TC-Thermometer mit Vollmaterial-Schutzrohr für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen

Genauigkeit Klasse AA nach IEC 60751
Klasse A nach IEC 60751
Klasse B nach IEC 60751
Klasse Spezial oder Standard nach ASTM E230
Klasse 1 oder 2 nach IEC 60584-2

Ansprechzeit abhängig von der Konfiguration

Max. Prozessdruck (statisch) abhängig von der Konfiguration bis 500 bar

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 1.500,0 mm (59,06'')

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iTHERM ModuLine TM152 Industrielles modulares Thermometer

Zölliges RTD/TC-Thermometer mit Vollmaterial-Schutzrohr für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen

Genauigkeit Klasse AA nach IEC 60751
Klasse A nach IEC 60751
Klasse B nach IEC 60751
Klasse Spezial oder Standard nach ASTM E230
Klasse 1 oder 2 nach IEC 60584-2

Ansprechzeit abhängig von der Konfiguration

Max. Prozessdruck (statisch) abhängig von der Konfiguration bis 500 bar

Arbeitsbereich PT100 TF iTHERM StrongSens:
-50 °C ...500 °C
(-58 °F ...932 °F)
PT100 TF iTHERM QuickSens:
-50 °C …200 °C
(-58 °F …392 °F)
PT100 WW:
-200 °C ...600 °C
(-328 °F ...1.112 °F)
PT100 basic TF:
-50 °C ...200 °C
(-58 °F ...392 °F)
Typ K:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)
Typ J:
max. 800 °C
(max. 1.472 °F)
Typ N:
max. 1.100 °C
(max. 2.012 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage 84"

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iTHERM CompactLine TM311 Kompaktthermometer

Metrisches/zölliges kompaktes RTD-Thermometer 4-20 mA/IO-Link für industrielle und hygienische Anwendungen

Genauigkeit Klasse A nach IEC 60751

Ansprechzeit t50 = 1 s
t90 = 1,5 s

Max. Prozessdruck (statisch) bei 20 °C: 50 bar (725 psi)

Arbeitsbereich PT 100:
-50 °C ...200 °C
(-58 °F ...392 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 600,00 mm (23,62'')

iTHERM TrustSens TM371 Hygienisches Kompaktthermometer mit Selbstkalibrierfunktion

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iTHERM TrustSens TM371 Kompaktthermometer

Metrisches RTD-Thermometer mit Selbstkalibrierungstechnologie für hygienische Anwendungen

Ansprechzeit t50 = 2,5 s
t90 = 5,4 s

Max. Prozessdruck (statisch) bei 20 °C: 40 bar (580 psi)

Arbeitsbereich Pt100:
-40 °C …160 °C (-40 °F …320 °F),
optional bis zu 190 °C (374 °F)
reference point for automated calibration

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 900,00 mm (35,4'')

iTHERM TrustSens TM372 Hygienisches Kompaktthermometer mit Selbstkalibrierfunktion, US Style

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iTHERM TrustSens TM372 Kompaktthermometer

Zölliges RTD-Thermometer mit Selbstkalibrierungstechnologie für hygienische Anwendungen

Ansprechzeit t50 = 2,5 s
t90 =9,5 s

Max. Prozessdruck (statisch) bei 20 °C: 40 bar (580 psi)

Arbeitsbereich PT 100:
-40 °C …160 °C (-40 °F …320 °F),
optional bis zu 190 °C (374 °F)

Max. Eintauchlänge auf Anfrage bis 28'' (711mm)
andere auf Anfrage

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Über Temperaturmesstechnik

Endress+Hauser ist Komplettanbieter für Kompaktthermometer, modulare Thermometer, Schutzrohre, Messeinsätze, Temperaturtransmitter und Zubehör für alle Branchen der Prozessindustrie, wie z. B. Öl & Gas, Chemie, Lebensmittel, Pharmazie, Metall, Grundstoffe, Energieerzeugung.

Thermometer & Temperaturtransmitter

Unser umfangreiches Portfolio umfasst weltweit verfügbare, standardisierte Thermometer zur Temperaturmessung in industriellen und hygienischen Anwendungen in allen Prozessindustrien. Wir verbessern die Anlagenverfügbarkeit, Effizienz und Sicherheit durch herausragende, kundenorientierte Innovationen. Unsere international geprüften und zertifizierten Produkte gewährleisten eine nahtlose Integration, einfache Bedienung und langfristig zuverlässige Messleistung.

In Kombination mit unseren Endress+Hauser Transmittern eignen sich unsere Temperaturmessgeräte perfekt für alle Branchen und eine Vielzahl von Anwendungen. Verschiedene Gehäusetypen, diverse digitale und analoge Ausgangssignale, Zulassungen und mehr gewährleisten eine optimale Auswahl und machen die Produkte für eine Vielzahl von Steuerungssystemen geeignet.

Vorteile

Höchste Anlagenverfügbarkeit und Sicherheit durch verlässliche Sensortechnologie und rückverfolgbare zertifizierte Kalibrierungen
Kosteneinsparung und Optimierung durch schnelle, robuste und hochgenaue iTHERM Sensoren
Niedrige Betriebskosten durch nahtlose Integration, einfache Handhabung und lange Lebenszeit
Reibungslose Anlagenzertifizierung durch internationale Zulassungen
Benutzerfreundlichkeit und Expertenunterstützung während des gesamten Lebenszyklus

Erfahren Sie mehr über Temperaturmesstechnik und Temperatur-Messprinzipien

Was ist ein Thermometer? Was ist das Besondere an Thermometern für die Prozessautomatisierung?

Ein Thermometer ist ein Instrument zur Messung der Temperatur. Die Temperaturmessung ist ein grundlegender Aspekt der Wissenschaft und des täglichen Lebens, vom Kochen bis zur Wettervorhersage. Sie ist der am häufigsten gemessene Parameter in der Prozessindustrie und von großer Bedeutung für die Prozesssicherheit, Effizienz und Qualität der Endprodukte.

Temperatursensoren und ihre Messdaten sind in einer Vielzahl industrieller Prozesse entscheidend, daher müssen die Geräte zuverlässig und genau sein. Standardinstrumente zur Temperaturmessung in unserem Alltag sind aus mehreren Gründen nicht mit Industrie-Temperatursensoren vergleichbar.

Infrarot-Thermometer messen die Temperatur aus der Entfernung, indem sie die von Objekten abgegebene Infrarotstrahlung erfassen. Faktoren wie Material- und Oberflächeneigenschaften beeinflussen die Emissivität und damit die Genauigkeit dieser Messung. Dies kann unter rauen und wechselnden Bedingungen zu Ungenauigkeiten führen. Darüber hinaus ist in industriellen Prozessen in der Regel die Temperatur des Mediums in einem Rohr oder Behälter zu messen und nicht die Oberflächentemperatur, die durch die Infrarotmessung erfasst wird.
Haushaltsthermometer enthalten oft eine Flüssigkeit in einem schmalen Glasrohr, die sich bei Erwärmung ausdehnt und so Temperaturänderungen anzeigt. Quecksilber ist eines der bekanntesten Materialien, die in Flüssigkeitsthermometern verwendet werden. Die zerbrechlichen Materialien und das hohe Kontaminationsrisiko machen sie für raue industrielle Umgebungen ungeeignet.
Elektronische Thermometer mit Digitalanzeige sind in tragbaren Geräten oder zur Messung der Raumtemperatur weit verbreitet. Sie können die Körper- und Umgebungstemperatur überwachen und liefern Daten für die Gesundheitsüberwachung und das Umweltbewusstsein. Sie sind kostengünstig und kompakt, erfüllen jedoch nicht die Anforderungen für den industriellen Einsatz hinsichtlich Genauigkeit, Robustheit und Langzeitstabilität.

Aus diesen Gründen werden in industriellen Prozessen RTD-Sensoren (Resistance Temperature Detector) oder Thermoelemente bevorzugt. Diese sind für die präzise und zuverlässige Temperaturüberwachung in Rohrleitungen oder Tanks unter rauen Prozessbedingungen ausgelegt.

Welche verschiedenen Einheiten gibt es für die Temperaturmessung?

Die drei gängigsten Einheiten für die Temperaturüberwachung sind Celsius, Fahrenheit und Kelvin. Die Celsius-Skala ist Teil des metrischen Systems, während Fahrenheit zum zölligen System gehört. Um Celsius in Fahrenheit umzurechnen, wird die Celsius-Temperatur mit 1,8 multipliziert und 32 addiert. Beispiel: Der Siedepunkt von Wasser liegt bei 100 Grad Celsius und 212 Grad Fahrenheit. Die Kelvin-Skala verwendet keine Grad, sondern Kelvin (K) als Maßeinheit. Die Celsius- und Fahrenheit-Skala werden am häufigsten für die Temperaturmessung verwendet, während die Kelvin-Skala häufig in der wissenschaftlichen Forschung oder zur Angabe von Temperaturunterschieden verwendet wird.

Welche Arten von Prozessinstrumenten zur Temperaturmessung gibt es?

Invasiv (direktberührend)

In Rohren oder Behältern wird die schnellste und genaueste Messung in der Regel mit einem direkt ins Prozessmedium eintauchenden Thermometer ohne Schutzrohr erreicht. Dies ist jedoch in vielen Anwendungen nicht möglich und hat verschiedene Nachteile. Um das Thermometer zu entfernen oder auszutauschen, muss beispielsweise der Prozess abgeschaltet und die Rohrleitung möglicherweise entleert werden. Darüber hinaus birgt die direkte Installation das Risiko einer Verunreinigung und eines schnellen Verschleißes, insbesondere wenn das Thermometer rauen Prozessbedingungen wie korrosiven oder abrasiven Medien ausgesetzt ist.

Invasiv (mit Schutzrohr)

Eine invasive Messung mit Schutzrohr bietet die Möglichkeit, den Temperatursensor ohne Unterbrechung des Prozesses auszutauschen. Wenn das Material und die Geometrie des Schutzrohrs passend zum Prozess ausgewählt werden, kann das Thermometer zudem eine sehr lange Lebensdauer erreichen. Schutzrohre stören jedoch den Durchfluss, führen zu einem Druckverlust in der Rohrleitung und sind ebenfalls verschleißanfällig, was insbesondere in kritischen Anwendungen eine regelmäßige Wartung und gegebenenfalls den Austausch der Schutzrohre erforderlich machen kann. Der Einsatz von Schutzrohren reduziert in der Regel die Ansprechzeit eines Thermometers im Vergleich zu direktberührender Temperaturmesstechnik.

Nicht-invasiv (Oberflächenmessung)

Es wurden neue Verfahren entwickelt, die eine Überwachung der Prozesstemperatur ohne das Eintauchen eines Sensors in das Prozessmedium ermöglichen. Diese nicht-invasiven Temperatursensoren werden an der Oberfläche des Rohrs oder Behälters angebracht. Ein intelligentes Design und fortschrittliche Technologien sorgen für einen optimalen Wärmefluss zum Sensorelement, wodurch Messfehler und Messunsicherheiten minimiert werden. Da diese Temperatursensoren nicht in die Rohrleitung eingeführt werden, können typische Probleme wie Leckagen, Verschleiß oder negative Auswirkungen auf den Prozess vermieden werden. Nicht-invasive Thermometer sind einfach zu installieren, können nachgerüstet werden und sind nahezu wartungsfrei. Allerdings können externe Faktoren wie die Umgebungstemperatur und die Oberflächenbeschaffenheit die Messgenauigkeit beeinflussen. Aus diesem Grund wird für die meisten Anwendungen eine thermische Isolierung der Messstelle empfohlen.

Aus welchen Komponenten besteht ein Thermometer?

Der Messeinsatz befindet sich im Schutzrohr, wobei das Schutzrohr das prozessberührende Bauteil des Thermometers ist. Es erhöht die Lebensdauer des Messeinsatzes, indem es ihn vor rauen Prozessbedingungen (Korrosion, Abrieb, Prozessdruck usw.) schützt und einen Austausch des Messeinsatzes ohne Prozessunterbrechung ermöglicht.

Die Spitze des Messeinsatzes enthält das Temperatursensorelement, die wichtigste Komponente, da es präzise und zuverlässige Messdaten in Form eines elektrischen Signals liefert.

Um das unverarbeitete Signal an das Prozessleitsystem zu übertragen, muss es in ein standardisiertes analoges oder digitales Signal umgewandelt werden. Diese Umwandlung übernimmt der Transmitter – er fungiert als intelligente Schnittstelle zwischen dem Sensor und der SPS. Er bietet eine verbesserte Genauigkeit und Signalstabilität, reduziert die Kosten für Verkabelung und verfügt über erweiterte Diagnosefunktionen.

Der Temperaturtransmitter befindet sich im Anschlusskopf, der auf das Schutzrohr oder den Hals des Thermometers aufgesetzt wird. Er schützt den Transmitter und dient als Anschlussdose für die Verkabelung aller verschiedenen Komponenten. Einige Anschlussköpfe verfügen auch über eine lokale Anzeige zur Anzeige von Messwerten und Statusinformationen.

Weitere Komponenten sind der Prozessanschluss, die Verbindung zwischen dem Prozess und dem Thermometer, und das Halsrohr, die Verbindung zwischen dem Anschlusskopf und dem Prozessanschluss/dem Schutzrohr. Das Halsrohr schützt den Messumformer vor Überhitzung, indem es einen Abstand zu den oft hohen Prozesstemperaturen schafft. Es gewährleistet auch den Zugang zum Anschlusskopf bei Rohrisolierungen.

Was sind die gängigsten Arten von Temperatursensoren, die in industriellen Anwendungen eingesetzt werden? Was ist der Unterschied zwischen Thermoelementen und Widerstandsthermometern?

Sowohl RTD als auch TC werden in industriellen Anwendungen häufig zur Temperaturmessung eingesetzt. Die Wahl zwischen Widerstandsthermometer und Thermoelement hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Unter anderem Temperaturbereich, Genauigkeit, Umgebungsbedingungen und Budget.

RTDs zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, lineares Ansprechverhalten, Langzeitstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber elektrischen Störungen aus, wodurch sie sich ideal für die präzise und zuverlässige Temperaturüberwachung in kontrollierten Anwendungen eignen.

Thermoelemente zeichnen sich durch ihren großen Temperaturbereich, ihre Langlebigkeit, ihre schnelle Ansprechzeit und ihre Kosteneffizienz aus, wodurch sie sich für extreme industrielle Bedingungen und Hochtemperaturanwendungen eignen.

Die meisten Methoden zur Temperaturüberwachung basieren auf physikalischen Eigenschaften von Materialien, die sich mit der Temperatur ändern. Die Temperatur kann durch Untersuchung von Änderungen der physikalischen Eigenschaften, z. B. des elektrischen Widerstands oder der Spannung, gemessen werden. Industrie-Temperatursensoren verwenden in der Regel zwei Arten von Messprinzipien:

1. Widerstandsthermometer (RTD)

Negativer Temperaturkoeffizient (NTC): Diese Sensoren weisen bei niedrigen Temperaturen einen höheren Widerstand und bei höheren Temperaturen einen niedrigeren Widerstand auf. / Positiver Temperaturkoeffizient (PTC): Diese Sensoren weisen bei niedrigen Temperaturen einen niedrigeren Widerstand und bei höheren Temperaturen einen höheren Widerstand auf.

In industriellen Prozessen sind Widerstandsthermometer am weitesten verbreitet. Ein RTD besteht in der Regel aus hochreinen Metallen. Der Temperatursensor besteht typischerweise aus einem Stück Draht aus reinem Metall wie Platin, Nickel oder Kupfer. Der elektrische Widerstand des Sensormetalls steigt mit zunehmender Temperatur. Diese Widerstandsänderung wird gemessen und in Temperaturwerte umgewandelt. Widerstandsthermometer in industriellen Prozessen verwenden in der Regel einen Platinsensor, entweder einen Pt100- oder einen Pt1000-Temperatursensor. Diese Sensoren sind standardisiert, beispielsweise nach IEC60751. Der Pt100-Temperatursensor ist ein temperaturempfindlicher Platinwiderstand mit einem Widerstand von 100 Ω bei 0 °C und einem Temperaturkoeffizienten α = 0,003851 °C-1.

2. Thermoelemente (TC)

Thermoelemente sind vergleichsweise einfache, robuste Temperatursensoren, die den Seebeck-Effekt zur Temperaturmessung nutzen. Wenn zwei elektrische Leiter aus unterschiedlichen Materialien an einem Punkt verbunden sind, kann zwischen den beiden offenen Leiterenden eine schwache elektrische Spannung gemessen werden, wenn die Leiter einem Temperaturgradienten ausgesetzt sind. Diese Spannung wird als thermoelektrische Spannung oder elektromotorische Kraft (EMK) bezeichnet. Ihre Größe hängt von der Art der leitenden Materialien und der Temperaturdifferenz zwischen dem „Messpunkt” (dem Verbindungspunkt der beiden Leiter) und dem „kalten Anschluss” (den offenen Leiterenden) ab. Entsprechend messen Thermoelemente in erster Linie nur Temperaturunterschiede. Aus diesen kann die absolute Temperatur am Messpunkt bestimmt werden, wenn die zugehörige Temperatur am kalten Anschluss bekannt ist oder separat gemessen und kompensiert wird. Die Materialkombinationen und die zugehörigen thermoelektrischen Spannungs-/Temperaturkennlinien der gängigsten Thermoelementtypen sind in den Normen IEC 60584 und ASTM E230/ANSI MC96.1 standardisiert.

Welche verschiedenen Arten von Widerstandsthermometern gibt es?

Dünnschicht-Platin-Widerstandsthermometer (TF): Eine sehr dünne, hochreine Platinschicht mit einer Dicke von ca. 1 μm wird im Vakuum auf ein Keramiksubstrat aufgedampft und anschließend fotolithografisch strukturiert. Die so entstandenen Platin-Leitbahnen bilden den Messwiderstand. Zusätzliche Abdeck- und Passivierungsschichten werden aufgebracht und schützen die dünne Platinschicht auch bei hohen Temperaturen zuverlässig vor Verschmutzung und Oxidation. Die Hauptvorteile von Dünnschicht-Temperatursensoren gegenüber drahtgewickelten Ausführungen sind ihre geringere Größe und ihre bessere Vibrationsfestigkeit. Bei TF-Sensoren ist bei hohen Temperaturen häufig eine relativ geringe prinzipielle Abweichung der Widerstands-/Temperaturkennlinie von der Standardkennlinie der IEC 60751 zu beobachten. Daher können die engen Grenzwerte der Toleranzklasse A gemäß IEC 60751 nur bei TF-Sensoren bei Temperaturen bis ca. 300 °C eingehalten werden.
Drahtgewickeltes Widerstandsthermometer (WW): Bei diesen Thermometern ist eine Doppelspirale aus feinem, hochreinem Platindraht in einem Keramikträger untergebracht. Dieser Träger wird oben und unten mit einer keramischen Schutzschicht versiegelt. Solche Widerstandsthermometer ermöglichen nicht nur sehr wiederholbare und genaue Messungen, sondern bieten auch eine gute Langzeitstabilität der Widerstands-/Temperaturkennlinie in Temperaturbereichen bis 600 °C. Dieser Sensortyp ist groß und vergleichsweise vibrationsempfindlich.

Warum sollte ich einen Temperaturtransmitter anstelle einer direkten Verdrahtung verwenden?

Die Verwendung eines Transmitters bietet gegenüber einer direkten Verdrahtung mehrere Vorteile. Während bei einer direkten Verdrahtung lediglich das rohe Sensorsignal übertragen wird, ermöglicht ein Transmitter die Kommunikation über verschiedene analoge und digitale Protokolle wie Profinet (über Ethernet-APL) oder IO-Link. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration in die digitale Kommunikationsinfrastruktur der Anlage. Bluetooth-fähige Temperaturtransmitter ermöglichen sogar eine besonders einfache Konfiguration und Fernsteuerung.

Transmitter liefern mehr als nur den Messwert. Sie können zusätzliche Diagnose- und Statusinformationen liefern und so die Prozesssicherheit erhöhen. Darüber hinaus können Temperaturtransmitter mit IoT-Funktionalität die Temperaturmesstechnik oder den Messpunkt „intelligenter” machen und sie zu intelligenten Knotenpunkten innerhalb des Systems machen. Dies verbessert nicht nur die Datenqualität und -verfügbarkeit, sondern unterstützt auch die vorausschauende Wartung und eine effiziente Prozesssteuerung.

Welche Faktoren können die Genauigkeit von Temperaturmessungen in industriellen Umgebungen beeinflussen? Wie kann die Genauigkeit eines Industrie-Temperatursensors erhöht werden?

Die Genauigkeit von Temperatursensoren hängt von mehreren Faktoren ab:

Sensorgenauigkeit: Temperatursensoren haben standardisierte Genauigkeitsklassen gemäß z. B. IEC60751 oder IEC60584. Platin-RTDs (Widerstandstemperaturdetektoren) bieten in der Regel eine genauere Temperaturmessung als TCs (Thermoelemente).

Genauigkeit des Temperaturtransmitters: Die Leistungsmerkmale des Transmitters haben einen direkten Einfluss auf die Gesamtgenauigkeit des Thermometers.

Installationsbedingungen und Thermometerausführung: Die richtige und intelligente Auslegung der Messstelle und des Temperatursensors hat den größten Einfluss auf die Gesamtmessleistung und -genauigkeit. Eigenschaften wie Eintauchlänge, thermische Massen, Wärmeleitung und -kopplung, thermische Isolierung gegen Umgebungsbedingungen, Materialeigenschaften und vieles mehr müssen berücksichtigt und sinnvoll aufeinander abgestimmt werden.

Eine geeignete Konstruktion und Technologie sind entscheidend für die bestmögliche Messleistung. Wenn dies nicht korrekt ausgewählt wird, kann selbst die ausgefeilteste Sensor- oder Transmitter-Technologie keine guten Ergebnisse erzielen. Oft wird den Einbaubedingungen und der Konstruktion des Thermometers zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Endress+Hauser kann Ihnen dabei helfen, Ihre Messstelle optimal zu konzipieren.

Das Sensor-Transmitter-Matching von Endress+Hauser bietet eine zusätzliche Reduzierung der Messunsicherheit des Thermometers. Sie gewährleistet höchste Genauigkeit bei der Bestellung eines Thermometers inklusive Transmitter. Bei einer hauseigenen Kalibrierung wird die individuelle Sensorkennlinie ermittelt und über den Callendar-van-Dusen-Koeffizienten im Transmitter gespeichert. Auf diese Weise werden Sensor und Temperaturtransmitter optimal aufeinander abgestimmt und Messabweichungen auf ein Minimum reduziert.

Was ist eine Kalibrierung und wie oft sollten Industrie-Temperatursensoren kalibriert werden?

Eine Kalibrierung ist der Vorgang der Überprüfung der Genauigkeit eines Messgeräts (Temperaturmesstechnik) durch Vergleich seiner Messwerte mit einem bekannten Standard oder einer Referenz. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gerät die Temperatur innerhalb definierter Toleranzen genau und zuverlässig misst.

Die Temperatur ist ein entscheidender Parameter für viele Prozesse, der die Produkt- und Anlagensicherheit sowie die Prozesseffizienz bestimmt. Um eine langfristige Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten, ist eine regelmäßige Kalibrierung (Rekalibrierung) erforderlich. Die Häufigkeit der Rekalibrierungsintervalle sollte in Abhängigkeit vom Typ des Temperatursensors, den Prozessbedingungen, der Kritikalität der Temperaturmessstelle und den Risiken, die sich aus Abweichungen ergeben, festgelegt werden. Die Häufigkeit der Rekalibrierung wird in der Regel durch Abwägen von Aufwand und Risiko auf der Grundlage von Erfahrung und Wissen festgelegt.

Eine clevere und einzigartige Alternative ist das selbstkalibrierende Kompaktthermometer iTHERM TrustSens von Endress+Hauser. Es reduziert Risiken und Kosten durch eine vollautomatische, rückführbare Inline-Selbstkalibrierung. Das hygienische Thermometer nutzt den Curie-Effekt und verfügt über eine integrierte, langzeitstabile Fixpunktreferenz mit vollständiger Rückführbarkeit der Kalibrierungskette gemäß ITS-90.

Wie wähle ich den richtigen Temperatursensor für meinen industriellen Prozess aus?

Berücksichtigen Sie Ihre Anwendung und Prozessdaten, um die richtige Wahl zu treffen. Die wichtigsten Faktoren sind der Prozesstemperaturbereich, die erforderliche Messleistung wie Genauigkeit und Ansprechzeit, die Installations- und Umgebungsbedingungen. Die Auswahl und Konfiguration jedes Thermometers (z. B. invasiv oder nicht-invasiv, direktberührend oder mit Schutzrohr, Widerstandsthermometer oder Thermoelement, Messumformer-Modell und Kommunikationsprotokoll, erforderliche Zulassungen wie Ex-Zonen oder SIL-Anforderungen, Art der Prozessanschlüsse und alle anderen Komponenten) hängt von diesen Faktoren ab.

Endress+Hauser bietet ein komplettes und flexibles Sortiment an Thermometern zur Temperaturüberwachung sowie Komponenten, die die bestmögliche Messlösung für jede industrielle Anwendung in der Prozessautomatisierung gewährleisten.

Industriethermometer: Universelle Thermometer werden in industriellen Prozessen eingesetzt, die keine strengen Hygiene- oder Sterilitätsanforderungen erfüllen müssen. Dank ihrer vielfältigen Konfigurationsmöglichkeiten eignen sie sich für anspruchsvolle Anwendungen in der Öl & Gas-Industrie oder in Hilfsstromkreisen. Sie sind mit verschiedenen Zertifizierungen erhältlich, z. B. Ex-Zulassungen (ATEX, IEC, NEPSI, INMETRO, CSA, FM, ...), Schiffszulassungen (BV, GL, LR, DNV, KR, ..) und Druckrichtlinien (z. B. CRN).

Hygienethermometer: Diese Temperatursensoren eignen sich für sterile und aseptische Anwendungen, da sie mit hygienischen Prozessanschlüssen und entsprechenden internationalen Zertifikaten und Zulassungen wie EHEDG, 3-A, ASME BPE, cGMP, Food Contact Material (EG) 1935/2004 / FDA DFR21 / GB4806 geliefert werden können.

Kompaktthermometer kombinieren Temperatursensor und Transmitter in einer einzigen, nicht zerlegbaren Baugruppe. Sie sind klein, leicht und bieten Prozessanschlüsse für den industriellen oder hygienischen Einsatz. Bei ihrer Konstruktion muss im Falle eines Defekts die gesamte Einheit ausgetauscht werden, nicht nur einzelne Komponenten.

Multipoint-Thermometer werden zur gleichzeitigen Temperaturmessung an mehreren Punkten für die Erstellung von Temperaturprofilen mit mehr als einem Temperatursensor verwendet. Sie eignen sich für kritische Anwendungen mit hohen Temperaturen, hohen Drücken oder korrosiven Medien, z. B. in der Öl & Gas- und petrochemischen Industrie, oder für den Einsatz in Tanks oder Silos, z. B. in der Lebensmittel- und Agrarindustrie.

Hochtemperatursensoren umfassen innovative Schutzrohre, wie porenfreie Keramiken, mit verbesserter Verschleiß- und Chemikaliebeständigkeit. Die Thermoelementsensoren können Temperaturen in Anwendungen bis +1700 °C in Öfen oder Schmelzen messen, z. B. in der Metallindustrie, in Müllverbrennungsanlagen, in der Zementherstellung oder in der Glasindustrie.

Oberflächen- oder nicht-invasive Temperatursensoren werden zur Messung der Prozess- oder Rohrleitungstemperatur verwendet, indem sie nur die Außenfläche des Rohrs (oder Behälters) berühren. Sie reduzieren das Risiko von Leckagen und verhindern Strömungsprobleme in kleinen Rohren sowie in Rohren, die einer Molchung bedürfen. Darüber hinaus kommen sie in stark korrosiven oder abrasiven Anwendungen zum Einsatz.

Kabelfühler sind mit Steck- oder Schraubanschluss erhältlich und mit einem nicht abnehmbaren, flexiblen Kabel ausgestattet. Die Fühlerhülse steht in direktem Kontakt mit dem Prozessmedium und ermöglicht eine schnelle und genaue Erfassung schneller Temperaturänderungen. Kabeltemperaturfühler werden typischerweise in Maschinen, HLK-Anlagen, Laborgeräten und Anlagen mit gasförmigen oder flüssigen Medien eingesetzt.

Mit dem Produktkonfigurator von Endress+Hauser können Sie ein Thermometer zur Temperaturmessung in Ihrem Prozess zusammenstellen und dabei die Ausführung jeder einzelnen Komponente selbst bestimmen. Alle Komponenten zur Temperaturüberwachung wie Schutzrohr, Temperaturtransmitter, Anschlusskopf, Prozessanschluss, Messeinsatz, Temperatursensoren und weiteres Zubehör sind bei Endress+Hauser erhältlich.

Nicht-invasive Temperaturmessung neu definiert!

iTHERM SurfaceLine TM611 misst die Prozesstemperatur ohne das Risiko von Leckagen und Prozessunterbrechungen und bietet gleichzeitig eine überlegene Messleistung im Vergleich zur elektronischen Kompensation.

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