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Bajonettfühler Typ J mit konischer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ J mit konischer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802211-1111
Bajonettfühler Typ J mit planer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ J mit planer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802210-1111
Bajonettfühler Typ J mit Schutzhülse Vorderansicht
Bajonettfühler Typ J mit Schutzhülse
44,42 € *
Artikel-Nr.: 802212-1111
Bajonettfühler Typ K mit konischer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ K mit konischer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802211-1211
Bajonettfühler Typ K mit planer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ K mit planer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802210-1211
Bajonettfühler Typ K mit Schutzhülse Vorderansicht
Bajonettfühler Typ K mit Schutzhülse
44,42 € *
Artikel-Nr.: 802212-1211
Bajonettfühler Typ L mit konischer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ L mit konischer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802211-1511
Bajonettfühler Typ L mit planer Messspitze Vorderansicht
Bajonettfühler Typ L mit planer Messspitze
37,84 € *
Artikel-Nr.: 802210-1511
Bajonettfühler Typ L mit Schutzhülse Vorderansicht
Bajonettfühler Typ L mit Schutzhülse
44,42 € *
Artikel-Nr.: 802212-1511
Doppelthermoelement Typ J mit B-Kopf - T Vorderansicht
Doppelthermoelement Typ J mit B-Kopf
96,93 € *
Artikel-Nr.: 805311-1111
Doppelthermoelement Typ J mit J-Kopf - T Vorderansicht
Doppelthermoelement Typ J mit J-Kopf
67,85 € *
Artikel-Nr.: 805313-1111
Doppelthermoelement Typ K mit B-Kopf - T Vorderansicht
Doppelthermoelement Typ K mit B-Kopf
96,93 € *
Artikel-Nr.: 805311-1211
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Ratgeber Thermoelemente

So vielseitig wie Ihre Applikationen sind auch die Thermoelemente, die dafür eingesetzt werden könnten. In der Mess- und Regeltechnik und bei der Steuerung von Prozessen und Anlagen sind korrekt erfasste Temperaturen ausschlaggebend für die störungsfreie Arbeit der Anlagen. Thermoelemente kommen immer dann zum Einsatz, wenn die Temperatur besonders schnell gemessen werden soll oder wenn ein großer Messbereich mit z.T. sehr hohen Temperaturen gefordert ist.

Worauf Sie bei der Auswahl, beim Kauf, der Montage und Bedienung Ihres Thermoelementes achten sollten, haben wir für Sie in diesem Ratgeber zusammengestellt.

 

 

Was ist ein Thermoelement?

Thermoelemente sind thermoelektrische Sensoren mit zwei Drähten aus unterschiedlichen Materialien. Diese sind an einer Stelle miteinander verbunden (Messstelle) und man kann an ihren Enden (Vergleichsstelle) eine Thermospannung messen, die sich bei Änderung der Temperatur ebenfalls verändert. Dieser thermoelektrische Effekt wird auch Seebeck-Effekt genannt.

Thermoelemente messen den Temperaturunterschied zwischen Messstelle und Vergleichsstelle, d.h. die Temperatur an der Vergleichsstelle muss bekannt sein.

Wie die Platinsensoren auch sind Thermoelemente genormt und können Sie herstellerunabhängig getaucht werden. Zudem haben sie eine sehr schnelle Ansprechzeit und können auch bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen eingesetzt werden. Sie sind günstig und es gibt sie in sehr vielen verschiedenen Bauformen. Thermoelemente haben auch Nachteile: Sie sind empfindlicher als widerstandsbasierte Temperaturfühler.  Ihre Kennlinie verläuft nicht linear. Das Messprinzip sollte dem Anwender bekannt sein, um Messfehler zu vermeiden.

 

Wie funktioniert ein Thermoelement?

Ein Thermoelement besteht aus zwei Drähten, die aus unterschiedlichem Material sind. Das ist sehr wichtig, weil die unterschiedlichen Materialien sich auch unterschiedlich verhalten und damit eine messbare Thermospannung entsteht, wenn man die beiden Drähte an einem Ende verbindet. Diese Thermospannung ändert sich, wenn sich die Temperatur ändert. Dieser Effekt ist nach seinem Entdecker benannt – Seebeck-Effekt.

Anders als bei den widerstandsbasierten Temperaturfühlern wird der Temperaturunterschied zwischen Messstelle und Vergleichsstelle ermittelt. Die Temperatur an der Vergleichsstelle muss also bekannt sein. Deshalb ist dort oft ein widerstandsbasierte Temperatursensor verbaut. Der Vorteil an Thermoelementen ist, dass die Messstelle und die Vergleichsstelle nicht beieinander liegen müssen und dass dennoch die Temperatur nicht durch Leitungswiderstände „verfälscht“ wird. Damit kann die Messspitze in den Prozess eingebracht werden, wo es beispielsweise sehr heiß sein kann - die Temperatur wird aber an der Vergleichsstelle ermittelt.

 

Welche Thermoelement-Typen gibt es?

Die Thermoelemente unterscheiden sich dabei durch die verschiedenen Legierungen, aus denen die Thermodrähte hergestellt werden. Basierend auf diesen Materialien lassen sich unterschiedliche Kennlinien und Messbereiche abbilden.

Bei Testo Sensor bieten wir Ihnen je nach Bauform die folgenden Thermoelemente an:

  • Thermoelement Typ J (Fe/Cu-Ni)
  • Thermoelement Typ K (Cu/Cu-Ni)
  • Thermoelement Typ L (Fe-CuN/Cu-Ni)

Die Thermoelemente kennzeichnen wir entsprechend der Norm IEC 60584-1 bzw. bei Typ L nach Din 43710.

Die genauen Messbereiche unserer Thermoelemente finden Sie ebenso wie die Kennlinien in der Bedienungsanleitung bei jedem Fühler oder in unserem Download-Bereich.

 

Welche unterschiedlichen Bauformen von Thermoelementen gibt es?

Thermoelemente werden in vielen verschiedenen Applikationen eingesetzt. Deshalb gibt es ebenso wie bei den widerstandsbasierte Temperaturfühlern zahlreiche Bauformen. Die Bauform unterscheidet sich zum einen nach der Art der Messung: Bei Einstech- oder Stichprobenmessungen kommen Thermoelemente mit Handgriff zum Einsatz. Soll der Fühler dagegen fest in den Prozess eingebracht werden, dann kommen oft Einschraubthermoelemente oder Tauchthermoelemente mit Kabel, Stecker oder Messkopf zum Einsatz. Die verbauten Materialien wie z.B. die Ausgleichs- oder Thermoleitungen bestimmen ggf. in welchen Temperaturbereichen das Thermoelement eingebaut werden kann. Bei Testo Sensor bieten wir ihnen die folgenden Thermoelemente an:

In jeder Bauform haben wir noch verschiedene Ausprägungen, so dass Sie für viele Messaufgaben ein Thermoelement bei uns finden können. Sollten dennoch Wünsche offengeblieben sein, oder Sie die benötigte Bauform nicht finden können, sprechen Sie uns bitte an.

 

Worauf muss ich bei der richtigen Auswahl des Thermoelementes achten?

Die richtige Auswahl des Thermoelements richtet sich nach ihrer Messaufgabe und den damit verbunden Anforderungen an den Temperaturfühler. Oft hören wir Fragen wie:

  • Ist der Fühler auch mit kompatibel?
  • Welches Thermoelement soll ich wählen?
  • Kann ich mein Thermoelement wechseln?
  • Welches Kabel benötige ich oder auch kann ich das Kabel ersetzen?

Die Beantwortung der folgenden Fragen kann Ihnen bei der Auswahl helfen:

  1. Welche Bauform benötigen Sie für ihr Thermoelement?

    Wählen Sie anhand der Kategorien die gewünschte Bauform für ihr Thermoelement. Sie finden alle Bauformen hier im Überblick.
  2. Was ist das richtige Thermoelement für mich?

    Die Wahl des Thermoelementes hängt zum einen davon ab, an welchem Messgerät Sie das Thermoelement verwenden wollen. Bitte prüfen Sie, welches Thermoelement laut den technischen Daten oder der Bedienungsanleitung des Messgerätes zu verwenden ist. Die verschiedenen Thermoelement-Typen sind untereinander nicht kompatibel und haben auch verschiedene Kennlinien. Die Kennlinien unserer Thermoelemente finden Sie hier im Überblick.
  3.  Passt das Thermoelement zu ihrem Messbereich?

    Neben dem Messgerät prüfen Sie bitte auch, in welchem Messbereich und mit welcher Genauigkeit / Toleranz Sie das Thermoelement einsetzen wollen. Angaben zum Messbereich und zur Toleranz finden Sie ebenfalls in den Kennlinien und in der Bedienungsanleitung bei jedem Fühler. Bei den Thermoelementen ist die Einhaltung des Messbereiches besonders wichtig, da bei Grenzüberschreitung die Metalllegierung irreversibel Schaden nehmen kann und dann das Thermoelement nicht mehr im angegebenen Toleranzbereich misst.
  4. Wie schließe ich die Thermoelemente an? Sollte ich eine Thermoleitung oder eine Ausgleichsleitung verwenden?

    Thermoelemente werden mit der Vergleichsstelle verbunden. Durch die Verwendung von Thermoleitungen oder Ausgleichsleitungen kann die Vergleichsstelle von der Messstelle räumlich getrennt sein, denn oft kann der Messwertaufnehmer nicht in unmittelbarer Nähe zur Messstelle betrieben werden, da sich diese in Maschinen oder ähnlichen heißen, schmutzigen Umgebungen befindet. Somit ist es notwendig, das Messsignal über eine bestimmte Strecke zu übertragen.
    Wann verwende ich eine Ausgleichsleitung?
    Ausgleichsleitungen bestehen aus kostengünstigen Ersatzwerkstoffen, die nicht mit der Metall-Paarung des Thermoelements identisch sind. Deshalb verhalten sie sich auch nur in einem bestimmten Messbereich genau gleich wie das Thermoelement. Ausgleichsleitungen kommen aufgrund ihres begrenzten Messbereichs in erster Linie aus Kostengründen zum Einsatz, denn sie sind günstiger als Thermoleitungen.
    Wann verwende ich eine Thermoleitung?
    Eine Thermoleitung besteht aus dem gleichen Material wie ein Thermoelement, deshalb hat die Thermoleitung auch die gleichen physikalischen Eigenschaften und auch denselben Einsatzbereich wie das Thermoelement selbst. Durch das Verbinden der beiden Drähte an einem Ende entsteht daraus ein Thermoelement.
    Worauf muss ich bei der Isolierung der Ausgleichsleitung oder der Thermoleitung achten? 
    Neben der Art der Leitung (also ob eine Thermoleitung oder eine Ausgleichsleitung verwendet wird) ist der Einsatzbereich der Leitung auch von dem verwendeten Isolationsmaterial der Leitung und seinen Eigenschaften abhängig. Zum Einsatz kommen PVC, PFA, Silikon oder Glasfaser. Neben dem Einsatzbereich unterscheiden sich die Leitungen in weiteren Eigenschaften wie etwa der Beständigkeit gegen Staub und Feuchte (IP-Klasse) und der Beständigkeit gegen aggressive Medien. Folgende Leitungen finden Sie in unserem Sortiment:
  5. Brauche ich einen Stecker und welche Größe sollte der Stecker haben?

    Thermoelemente werden entweder direkt mit dem Messgerät verbunden. Viel häufiger ist es jedoch, dass Thermoelemente über eine Steckverbindung an das Messgerät angebunden werden. Bei Testo Sensor finden Sie folgende Steckverbinder im Angebot:
  6. Wie stellen Sie die korrekte mechanische Anbindung des Thermoelementes an den Prozess sicher?

    Die korrekte mechanische Anbindung des Fühlers an den Prozess stellt eine effiziente, fehler- und störungsfreie Messung sicher.
    Welches Einschraubgewinde / Prozessanschluss braucht mein Thermoelement?
    Bitte achten Sie bei Einschraubthermoelementen darauf, die korrekte Gewindegröße zu wählen.
    Welche Halsrohrlänge / Hülsenlänge benötige ich für mein Thermoelement?
    Bei Thermoelementen mit variabler Hülsenlänge oder Halsrohrlänge messen Sie bitte vorab welche Länge Sie brauchen. Jeder Fühler benötigt eine Mindest-Eintauchtiefe, um die Temperatur des zu messenden Mediums annehmen und korrekt messen zu können. Als Faustformel kann ihnen folgender Hinweis dienen: optimalerweise sollte die Eintauchtiefe 10-mal dem Schutzhülsendurchmesser entsprechen, zumindest sollte jedoch ein 5-facher Wert verwendet werden. 
    Welchen Hülsendurchmesser sollte mein Thermoelement haben?
    Überlegen Sie bitte, welchen Durchmesser Sie benötigen: Bei Temperaturmessungen in Festkörpern oder wenn der Fühler in einer Tauchhülse montiert ist, verlangsamt die den Fühler umgebende Luft die Wärmeleitung vom Medium zum Fühler. Dadurch wird auch die Temperaturmessung verlangsamt und das führt im Extremfall zu falschen Messwerten. Achten Sie bitte deshalb darauf, dass das Thermoelement wärmetechnisch bestmöglich an Ihr Messmedium angekoppelt ist, d.h. wählen Sie den Hülsendurchmesser so aus, dass der Luftspalt so klein wie möglich wird.

    Genauere Angaben zur Montage und zu Eintauchtiefen haben wir in der Bedienungsanleitung hinterlegt, die Sie für jeden Fühler downloaden können.
Welchen Umwelteinflüssen unterliegt das Thermoelement?

Achten Sie bitte auch darauf, ob Sie an der Messstelle oder in ihrem Prozess gewissen Anforderungen hinsichtlich Temperatur, Druck, IP-Schutz, Dampf o.ä. haben und gleichen Sie ihre Spezifikation mit unseren Datenblättern ab. Sollten Sie Fragen haben oder sich unsicher sein, nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.

Was muss ich bei der Montage des Thermoelementes beachten?

Wenn Sie sich fragen: Wo muss ich den Fühler befestigen? Oder wie kann ich das Thermoelement montieren? Dann schauen Sie doch in der Bedienungsanleitung nach. Weil die Montage so unterschiedlich ist, wie die Fühler selbst und sich je nach Fühlerbauform auch unterscheidet, haben wir in der Bedienungsanleitung des jeweiligen Fühlers genau hinterlegt, wo und wie der Fühler zu montieren ist und worauf Sie bei der Montage achten müssen. Die Bedienungsanleitung finden Sie bei jedem Fühler oder in unserem Downloadbereichs.

Welches Zubehör benötige ich für mein Thermoelement?

Bitte überlegen Sie bei Ihrer Bestellung, ob Sie Zubehör benötigen. Prüfen Sie bitte In den Lieferangaben zu jedem Fühler, was im Lieferumfang enthalten ist.

Folgende Zubehörartikel bieten wir Ihnen an:

 

Austausch eines defekten Thermoelementes

Beim Austausch eines defekten Temperaturfühlers achten Sie bitte genau darauf, welches Thermoelement Sie benötigen, den die Thermoelement-Typen sind untereinander nicht kompatibel. Deshalb schlagen Sie bitte in den technischen Daten des jeweiligen Systems nach, welcher Typ verbaut wurde. Sind die gewünschten Informationen nicht in der Bedienungsanleitung des Messgerätes / des Gerätes ersichtlich, sollte im Zweifelsfall der Hersteller der Maschine oder der Anlage kontaktiert werden.

Wenn der exakte Thermoelement-Typ feststeht, muss die mechanische Adaption getestet werden. Nur wenn sich der Fühler am Montageort vorschriftsmäßig anbringen lässt, kann auch die Temperatur richtig erfasst werden. Ansonsten kann es bei Maschinen und Anlage leicht zu Fehlfunktionen kommen.

Achten Sie auch darauf, dass Sie ggf. Wärmeleitpaste und Montagezubehör wie Klemmverschraubungen, Schneidringverschraubungen oder Bajonettnippel mitbestellen, falls diese ebenfalls ersetzt werden müssen.

 

 

Häufig gestellte Fragen zu Temperatursensoren

Wie prüfe ich ein Thermoelement auf Funktion?

Die Messkurve bei Thermoelementen verläuft nicht linear. Deshalb benötigen Sie spezielles Multimeter mit entsprechendem Messeingang, welches das Signal linearisiert und zugleich die Klemmstellenkompensation korrigiert, damit auch wirklich nur die an der Messstelle erfasst Temperatur angezeigt wird.

Alternativ können Sie prüfen, ob Sie eine mechanische Beschädigung wie bspw. Kabelbruch feststellen können oder das Thermoelement tauschen und schauen, ob der Fahler nach wie vor auftritt.

Woran erkenne ich, dass mein Thermoelement defekt ist?

Der Temperaturfühler zeigt komische Werte an? Der Temperaturfühler zeigt keine Werte an? Dieses Verhalten kann ein Anzeichen sein, dass ihr Temperaturfühler defekt ist oder dass er nicht korrekt angeschlossen worden ist.

Um herauszufinden, ob ein Defekt vorliegt, können Sie bei widerstandsbasierten Temperaturfühlern einfach den Widerstandwert messen und mit der Angabe auf dem Fühler selbst oder in der Bedienungsanleitung vergleichen. Dafür können Sie ein Standardmultimeter verwenden.

Wenn Sie statt einem widerstandsbasierten Temperaturfühler ein Thermoelement einsetzen, verhält sich die Situation etwas anders. Hier brauchen Sie ein Multimeter mit einem entsprechenden Anschluss für Thermoelemente, weil Thermoelemente kein Widerstands-, sondern ein Spannungssignal haben.

Alternativ können Sie probeweise testen, ob ein Austausch Abhilfe schafft.

Wie schließe ich den Temperaturfühler korrekt an?

Beim Anschluss Ihres Temperaturfühlers achten Sie bitte darauf, dass Sie sich an unseren Schaltbildern orientieren. Sie finden die Schaltbilder in der Bedienungsanleitung zu ihrem Temperaturfühler.

Wie kann ich einen Temperaturfühler vor bestimmten Einflüssen schützen?

Wählen Sie einen Temperaturfühler aus, der gut zu ihrer Messaufgabe passt. Je nach Medium in dem gemessen werden soll, benötigen Sie eine andere Fühlerbauform. Wir haben in unseren Bedienungsanleitungen genau angegeben, welches Material wir einsetzen, so dass Sie für sich prüfen können, ob der Fühler geeignet ist. Achten Sie bitte auf den Messbereich und auf weitere Umgebungsbedingungen wie Staub, Wasser, Dampf, Sonnen- oder UV-Strahlung.

Wir bieten Ihnen in unserem Zubehör Tauchhülsen ein, die den Fühler schützen können. Außerdem finden Sie speziell für Außenfühler auch einen Sonnenschutz und einen Ballwurfschutz, um ihre Außenfühler vor Umwelteinflüssen abzuschirmen und das korrekte Messergebnis zu erhalten.

Zur einfacheren Orientierung haben wir passenden Zubehör immer in der jeweiligen Bedienungsanleitung des Temperaturfühlers angegeben.

Zu den Thermoelementen