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Die
Erfindung betrifft ein Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät, insbesondere
einen Strömungswächter oder
ein Strömungsmeßgerät, für durch
ein Rohr, durch einen Behälter
oder durch eine Armatur strömende
Medien, mit einem Sensorgehäuse
und mit mindestens einem Sensorelement, wobei das Sensorelement
eine mit dem strömenden
Medium in Berührung
kommende metallische Sensorfläche
aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät, wie es
durch die
deutsche Patentschrift
195 12 111 bekannt ist.
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Wenn
zuvor gesagt worden ist, daß das
in Rede stehende Wärmeübergangskontroll- und/oder -meßgerät bestimmt
ist für
durch ein Rohr oder durch einen Behälter oder durch eine Armatur
strömende Medien,
so ist das nur eine beispielhafte Aufzählung. Es kommt nur darauf
an, daß ein
strömendes
Medium vorliegt. Das in Rede stehende Medium kann statt durch ein
Rohr zum Beispiel auch durch ein offenes Gerinne fliessen, und als
Armatur kann insbesondere ein Ventil oder ein Schieber in Frage
kommen.
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Für das in
Rede stehende Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät ist wesentlich, daß jedenfalls
die Sensorfläche
des Sensorelementes mit dem strömenden
Medium in Berührung kommt.
Das ist natürlich
dann realisiert, wenn das in Rede stehende Wärmeübergangskontroll- und/oder -meßgerät vollständig innerhalb
des Rohres, des Behälters
oder der Armatur angeordnet ist. In der Regel wird ein Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät der in
Rede stehenden Art jedoch so in ein Rohr, in einen Behälter oder
in eine Armatur eingebaut, daß es
nur teilweise in das Rohr, in den Behälter oder in die Armatur hineinragt.
Häufig
ist das dadurch realisiert, daß das
Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät ein Außengewinde
aufweist und mit seinem Außengewinde
in ein korrespondierendes Innengewinde des Rohres, des Behälters oder
der Armatur eingeschraubt wird. Es gibt jedoch auch Einbausituationen,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß nur das Sensorelement, nur
ein Teil des Sensorelementes oder nur die metallische Sensorfläche des Sensorelementes
in das Rohr, in den Behälter
oder in die Armatur hineinragt. Im Extremfall kann es ausreichen,
daß die
metallische Sensorfläche
des Sensorelementes im Inneren des Rohres, des Behälters oder
der Armatur bündig
mit dem Rohr, dem Behälter oder
der Armatur abschließt.
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Eingangs
ist gesagt worden, daß die
Erfindung ein Wärmeübergangskontroll-
und/oder ein Wärmeübergangsmeßgerät betrifft.
Wärmeübergangskontrollgerät steht
dabei für
eine Ausführungsform,
bei der ein Wärmeübergang
lediglich kontrolliert wird, bei der also lediglich das Vorhandensein oder
das Nicht-Vorhandensein eines bestimmten Wärmeübergangs festgestellt wird.
Demgegenüber steht
Wärmeübergangsmeßgerät für eine Ausführungsform,
bei der ein Wärmeübergang
gemessen wird; es wird also ein dem Wärmeübergang entsprechender analoger
Meßwert
gewonnen, der auch in einen digitalisierten Meßwert umgesetzt werden kann. Anders
ausgedrückt
liefert ein Wärmeübergangskontrollgerät eine qualitative
Aussage "Wärmeübergang oberhalb
eines vorgegebenen Grenzwertes vorhanden" oder "Wärmeübergang
oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes nicht vorhanden", während ein Wärmeübergangsmeßgerät eine quantitative
Aussage in bezug auf den Wärmeübergang
macht.
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Wärmeübergangskontroll-
beziehungsweise -meßgeräte der hier
in Rede stehenden und zuvor differenziert angesprochenen Art werden
insbesondere zur Erfassung des Wärmetransports
durch strömende
Medien eingesetzt. Man spricht dann von Strömungswächtern beziehungsweise von
Strömungsmeßgeräten, – wobei
im Sinne der zuvor gegebenen Differenzierung der Strömungswächter dem Wärmeübergangskontrollgerät und das
Strömungsmeßgerät dem Wärmeübergangsmeßgerät entspricht.
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Gattungsgemäße Wärmeübergangskontroll- beziehungsweise
-meßgeräte sowie
Strömungswächter beziehungsweise
Strömungsmeßgeräte arbeiten
häufig
nach dem kalorimetrischen Prinzip. Im allgemeinen arbeitet man mit
einer Differenztemperaturmessung. Ein erstes Temperaturmeßelement
mißt die
eigentliche Meßtemperatur,
wobei sich die Meßtemperatur
aus der Heizleistung eines Heizelements, der Temperatur des strömenden Mediums
und der strömungsabhängigen Wärmetransportkapazität des strömenden Mediums
ergibt. Weiter mißt
im allgemeinen ein zweites Temperaturmeßelement eine Referenztemperatur.
Für die
Lehre der Erfindung ist die Messung der Referenztemperatur nicht
zwingend erforderlich; sie kann beispielsweise dann entfallen, wenn
die Temperatur des strömenden
Mediums bekannt ist.
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Zu
einem Wärmeübergangskontroll-
beziehungsweise -meßgerät beziehungsweise
zu einem Strömungswächter beziehungsweise
Strömungsmeßgerät können, wie
zuvor ausgeführt,
ein Heizelement und mindestens ein Temperaturmeßelement gehören. Da bei
kann das Heizelement auch die Funktion des Temperaturmeßelements
oder die Funktion des zuvor erläuterten
zweiten Temperaturmeßelements übernehmen;
es handelt sich dann um ein Heiz- und Temperaturmeßelement.
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Für die noch
zu erläuternde
Lehre der Erfindung kommt es nicht darauf an, ob ein Heizelement und
ein Temperaturmeßelement
oder ob ein Heizelement und zwei Temperaturmeßelemente oder ob ein Heiz-
und Temperaturmeßelement
verwirklicht sind beziehungsweise ist. Wesentlich ist nur, daß, wie einleitend
ausgeführt,
mindestens ein Sensorelement vorgesehen ist, das ein Heizelement,
ein Temperaturmeßelement
oder ein Heiz- und Temperaturmeßelement
sein kann; zusätzlich
kann auch ein zweites Sensorelement vorgesehen sein, unter Umständen auch
ein drittes Sensorelement.
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Im
Stand der Technik sind Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräte, insbesondere Strömungswächter und/oder
Strömungsmeßgeräte der eingangs
beschriebenen Art umfangreich bekannt, insbesondere solche, die
nach dem kalorimetrischen Prinzip arbeiten. Insbesondere sind Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräte der eingangs
beschriebenen Art bekannt, bei denen die Sensorelemente in besonderer
Weise ausgebildet sind. So ist eine Ausführungsform bekannt (vergleiche
die
deutsche Patentschrift 195
12 111 ), bei der zwei Sensorelemente, nämlich ein Heizelement und ein
Temperaturmeßelement,
in ein mit dem strömenden
Medium in Berührung
kommendes Sensorteil des Sensorgehäuses integriert sind, ohne
wesentlich in das strömende
Medium hineinzuragen, und die Teile, die im Sensorteil des Sensorgehäuses integriert
sind, stiftförmig
ausgeführt
sind. Bekannt ist auch eine Ausführungsform
(vergleiche die
deutsche Offenlegungsschrift
197 19 010 ), bei der die Sensorelemente – ein Heizelement
und ein Temperaturmeßelement – stiftförmig ausgeführt sind
und aus dem Sensorgehäuse
herausragen.
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Bei
den in Rede stehenden Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräten ist
normalerweise das Sensorgehäuse
thermisch isolierend, beispielsweise aus Kunststoff ausgeführt, während das Sensorelement
beziehungsweise die Sensorelemente thermisch gut leitend ausgeführt sind,
nämlich
aus gut wärmeleitendem
Material bestehen, zum Beispiel aus Kupfer oder aus Silber. Bekannt
ist es auch, die Sensorelemente zu beschichten, beispielsweise aus Kupfer
bestehende Sensorelemente mit Nickel, mit Silber oder mit Gold zu
beschichten beziehungsweise aus Silber bestehende Sensor elemente
mit Gold zu beschichten. Diese Beschichtungen sind dabei, schon
aus Kostengründen,
ausgesprochen dünn
und somit in der Regel nicht porenfrei. Darum wird häufig für die Beschichtung
ein Material gewählt,
das chemisch edler als das Material der Sensorelemente im übrigen ist.
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Den
bekannten Wärmeübergangskontroll- und/oder
-meßgeräten ist
bezüglich
der Sensorelemente ein Problem gemeinsam, daß sich nämlich auf den – häufig sehr
kleinen – Sensorflächen, die
mit dem strömenden
Medium in Berührung
kommen, Störschichten
ablagern beziehungsweise bilden, die dazu führen, daß sich die Eigenschaften dieser
Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräte, insbesondere
die Empfindlichkeit, über
der Zeit verändern, in
der Regel verschlechtern.
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Im
Stand der Technik hat man bisher versucht, dem Problem der Ablagerung
beziehungsweise der Bildung von Störschichten an den metallischen
Sensorflächen
der Sensorelemente, die mit dem strömenden Medium in Berührung kommen, durch
mechanisches oder durch chemisches Reinigen zu begegnen. Das ist
jedoch einerseits aufwendig, kann andererseits nicht dazu führen, daß die Eigenschaften,
insbesondere die Empfindlichkeit, über der Zeit stabil bleiben.
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Aus
der
US 4,911,009 sind
verschiedene Ausführungsbeispiele
von Durchflußmeßgeräten bekannt,
die gemeinsam haben, daß eine
Platine in einem Abschirmgehäuse
aus einem elektrisch leitfähigen
Material untergebracht ist, wobei das Abschirmgehäuse auf
der Basis des Durchflußmeßgeräts befestigt
ist. Auch die Basis besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material.
In der
US 4,911,009 sind
in der
10 verschiedene Meßkurven
bezüglich
der elektromagnetischen Verträglichkeit
dargestellt, wobei das Abschirmgehäuse und die Basis des Durchflußmeßgeräts in einer
Variante vollkommen gegeneinander isoliert sind und in einer anderen
Variante elektrisch vollkommen miteinander verbunden sind. Über die
Basis des Durchflußmeßgeräts könnte nun theoretisch
ein elektrischer Schutzkreis zwischen dem Sensorelement mit einem
Rohr hergestellt werden, wenn es eine elektrische Verbindung zwischen dem
Sensorelement und der elektrisch leitfähigen Wand des Abschirmgehäuses gäbe, was
jedoch ersichtlich nicht der Fall ist. Denn das über den Leiter transportierte
Signal des Sensorelements wird durch die Wand des Abschirmgehäuses mittels
eines Durchführungs-Kondensators geführt, was
bedeutet, daß das
Sensorelement lediglich über
einen Kon densator über
die Gehäusewand
des Abschirmgehäuses über die
Basis des Durchflußmeßgeräts mit dem Rohr
elektrisch verbunden ist, es existiert jedoch keine leitende Verbindung
zwischen dem Sensorelement und dem Rohr.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem
Stand der Technik bessere Lösung
des Problems "Ablagerung
beziehungsweise Bildung von Störschichten" zu realisieren.
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Das
erfindungsgemäße Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät, bei dem
die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist,
ist nun zunächst
und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuse thermisch
und elektrisch isolierend ausgeführt
ist und daß das
Sensorelement mit einem elektrisch leitenden Schutzanschluß versehen
ist und mittels des Schutzanschlusses ein das Rohr, den Behälter oder
die Armatur, das strömende
Medium und das Sensorelement umfassender – geschlossener – Schutzstromkreis
realisiert ist. Dieser Schutzstromkreis ist vorzugsweise möglichst
niederohmig ausgeführt;
er hat also einen möglichst
geringen Kreiswiderstand.
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Der
Lehre der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die im
Stand der Technik sich an den metallischen Sensorflächen der
Sensorelemente ablagernden beziehungsweise bildenden Störschichten möglicherweise
darauf zurückzuführen sind,
daß an den
Sensorflächen
der Sensorelemente elektrische, chemische und/oder elektrochemische
Prozesse ablaufen, möglicherweise
Dissoziations-, Polarisations- und/oder Ionisationsprozesse. Jedenfalls
hat sich überraschenderweise
gezeigt, daß sich
die für
die Ablagerung beziehungsweise die Bildung von Störschichten
an den metallischen Sensorflächen
der Sensorelemente verantwortlichen Phänomene verhindern lassen, wenn
in der beschriebenen Weise ein Schutzstromkreis gebildet wird, in
dem Ausgleichsströme
fließen
können.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät kann das
Sensorgehäuse
aus Kunststoff bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
als Werkstoff für
das Sensorgehäuse
Metall zu verwenden und das metallische Sensorgehäuse mit
einer thermisch und elektrisch wirksamen Isolierung zu versehen.
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Im übrigen ist
die Lehre der Erfindung dann besonders wirksam, wenn das Sensorelement,
das mit einem elektrisch leitenden Schutzanschluß versehen ist, stiftförmig ausgeführt ist
und einen Durchmesser von 0,5 bis 1,2 mm hat, vorzugsweise von etwa
0,8 mm. Dabei empfiehlt es sich, als Sensorelement einen vernickelten
Kupferstift zu verwenden, so daß das
Material des Sensorelementes – elektrochemisch
gesehen – edler
ist als das Material des Rohres, des Behälters oder der Armatur.
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Wie
bereits ausgeführt,
sind Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräte der in
Rede stehenden Art in der Regel mit zwei Sensorelementen ausgeführt, nämlich einem
als Heizelement ausgeführten
ersten Sensorelement und einem als Temperaturmeßelement ausgeführten zweiten
Sensorelement. Bei solchen Ausführungsformen
reicht es aus, wenn nur das erste Sensorelement, also das als Heizelement
ausgeführte
Sensorelement, mit dem Schutzanschluß versehen ist. Vorzugsweise
sind jedoch dann, wenn zwei Sensorelemente verwirklicht sind, beide
Sensorelemente jeweils mit einem Schutzanschluß oder mit einem gemeinsamen Schutzanschluß versehen.
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Für das erfindungsgemäße Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät gilt,
daß das
Sensorelement beziehungsweise die Sensorelemente eine mit dem strömenden Medium
in Berührung
kommende metallische Sensorfläche
aufweist beziehungsweise aufweisen. Von besonderem Vorteil ist es,
wenn die Sensorfläche
gleich der Querschnittsfläche
des Sensorelements bzw. der Sensorelemente oder nur geringfügig größer als
diese Querschnittsfläche
ist. Versuche haben gezeigt, daß dann
das Problem "Ablagerung
beziehungsweise Bildung von Störschichten" besonders gut gelöst ist,
das Sensorelement beziehungsweise die Sensorelemente weitestgehend
sauber bleibt beziehungsweise bleiben.
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Zu
den Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräten, von
denen die Erfindung ausgeht, gehören
ein vorzugsweise flexibler Bauelementeträger sowie elektrische und/oder
elektronische Bauelemente, die auf dem Bauelementeträger angeordnet sind
(vergleiche die
deutsche
Offenlegungsschrift 197 19 010 ). Bei solchen Ausführungsformen
ist das Sensorelement beziehungsweise sind die Sensorelemente elektrisch
leitend mit dem Bauelementeträger verbunden.
Dabei empfiehlt es sich dann, die erfindungsgemäße Lehre dadurch zu realisieren,
daß das Sensorelement
beziehungsweise die Sensorelemente über den Bauelementeträger mit
dem Schutzanschluß beziehungsweise
mit den Schutzanschlüssen verbunden
ist beziehungsweise sind.
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Der
zu dem erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät gehörende Schutzanschluß kann im
einzelnen ganz unterschiedlich realisiert werden.
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Ist
ein Anschlußstecker
vorgesehen, dann empfiehlt es sich, den Anschlußstecker mit dem Schutzanschluß zu versehen,
also in dem Anschlußstecker
einen Steckerstift – oder
einen zusätzlichen Steckerstift – als Schutzanschluß zu verwenden.
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Bei
den erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräten kann,
wie bei den bekannten Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgeräten, das
Sensorgehäuse
zumindest teilweise elektrisch leitend ausgeführt sein, also zumindest teilweise
metallisch ausgeführt
sein, es kann aber auch elektrisch isolierend ausgeführt sein,
also aus Kunststoff bestehen. Ist das Sensorgehäuse zumindest teilweise elektrisch
leitend ausgeführt,
dann kann das Sensorelement mit dem Sensorgehäuse beziehungsweise mit dem
elektrisch leitenden Teil des Sensorgehäuses verbunden sein, so daß also das
Sensorgehäuse
beziehungsweise der elektrisch leitende Teil des Sensorgehäuses als
Schutzanschluß zur
Verfügung
steht. Insbesondere dann, wenn das Sensorgehäuse elektrisch isolierend ausgeführt ist,
also zum Beispiel aus Kunststoff besteht, kann als Schutzanschluß eine aus
dem Sensorgehäuse
herausragende Anschlußfahne
vorgesehen sein.
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Aus
dem, was zuvor in bezug auf die Lehre der Erfindung ausgeführt worden
ist, ergibt sich, daß zur
Realisierung der Lehre der Erfindung zu dem erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll- und/oder
-meßgerät selbst
noch etwas hinzukommen muß,
nämlich
das Realisieren des Schutzstromkreises, der unter Einbezug des erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerätes realisiert
werden kann. Es muß also
eine Schutzschaltung realisiert werden, die folglich auch Gegenstand
der Erfindung ist und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Sensorelement über den
Schutzanschluß elektrisch
leitend mit dem Rohr, dem Behälter oder
der Armatur verbunden ist, – so
daß in
dem so gebildeten Schutzstromkreis Ausgleichsströme fließen können. Das kann im einzelnen
unterschiedlich realisiert sein.
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Zunächst besteht
die Möglichkeit,
zwischen dem Schutzanschluß des
Sensorelementes und dem Rohr, dem Behälter oder der Armatur eine
zumindest relativ niederohmige Verbindung vorzusehen, zum Beispiel
in Form einer elektrischen Leitung oder einer elektrischen Brücke. Es
besteht aber auch die Möglichkeit,
den Schutzanschluß des
Sensorelementes einerseits und das Rohr, den Behälter oder die Armatur andererseits
jeweils mit einem bestimmten Potential zu verbinden, zum Beispiel
dem Erdpotential, dem Massepotential oder einem Ausgleichspotential.
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Die
in der erfindungsgemäßen Schutzschaltung
fließenden
Ausgleichsströme
können
ihre Ursache ausschließlich
in elektrischen, chemischen und/oder elektrochemischen Prozessen
in dem strömenden
Medium, an der Sensorfläche
des Sensorelementes und/oder im Zusammenwirken zwischen dem strömenden Medium
und der Sensorfläche
des Sensorelementes haben. Es kann aber auch vorteilhaft sein, in
dem Schutzstromkreis zusätzlich
eine externe Spannungsquelle vorzusehen, mit deren Hilfe in dem
Schutzstromkreis fließende
Ausgleichsströme
einstellbar, steuerbar und/oder regelbar sind, um insgesamt optimale
Verhältnisse
zu erreichen.
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Die
Lehre der Erfindung läßt sich
insgesamt dadurch besonders wirksam realisieren, daß das Sensorelement
innerhalb des Sensorgehäuses
niederohmig, also mit geringem Widerstand mit dem Schutzanschluß verbunden
ist.
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Von
den zuvor beschriebenen Maßnahmen, die
zusätzlich
bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerät verwirklicht werden
können,
sind einzelne Maßnahmen
für sich bekannt,
nämlich
durch die
DE 197 19
010 A1 und die
DE
196 46 582 A1 .
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Im
einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Wärmeubergangskontroll-
und/oder -meßgerät und die
erfindungsgemäße Schutzschaltung
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits
auf die den Patentansprüchen
1 und 15 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
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1 ein
Blockschaltbild zur generellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Wärmeübergangskontroll-
und/oder -meßgerätes und
der erfindungsgemäßen Schutzschaltung,
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2 schematisch,
ein erstes Ausführungsbeispiel,
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3 schematisch,
ein zweites Ausführungsbeispiel,
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4 schematisch,
ein drittes Ausführungsbeispiel,
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5 schematisch,
ein viertes Ausführungsbeispiel
und
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6 wiederum
schematisch, ein fünftes Ausführungsbeispiel.
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In
den 2 bis 6 sind Wärmeübergangskontrollgeräte dargestellt,
und zwar in der Ausführungsform
als Strömungswächter, für durch
ein nur angedeutetes Rohr 1 strömende Medien, mit einem nur
teilweise dargestellten Sensorgehäuse 2 und mit zwei
Sensorelementen 3, 4 (2 bis 5) beziehungsweise
mit einem Sensorelement 3 (6). Die
Sensorelemente 3, 4 weisen jeweils eine mit dem
strömenden
Medium in Berührung
kommende metallische Sensorfläche 5 auf.
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Erfindungsgemäß ist das
Sensorgehäuse 2 thermisch
und elektrisch isolierend ausgeführt
und das Sensorelement 3 mit einem elektrisch leitenden Schutzanschluß 6 versehen
und ist mittels des Schutzanschlusses 6 ein das Rohr 1,
den Behälter oder
die Armatur, das strömende
Medium und das Sensorelement 3 umfassender – geschlossener – Schutzstromkreis
realisiert. Dieser Schutzstromkreis ist vorzugsweise möglichst
niederohmig ausgeführt; er
hat also einen möglichst
geringen Kreiswiderstand.
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Für die Ausführungsbeispiele
nach den 2 bis 5 gilt,
wie bereits gesagt, daß zwei Sensorelemente 3, 4 verwirklicht
sind, nämlich
ein als Heizelement ausgeführtes
erstes Sensorelement 3 und ein als Temperaturmeßelement
ausgeführtes zweites
Sensorelement 4. Dabei ist ausreichend, wie in den 2 bis 5 dargestellt,
daß das
erste Sensorelement 3, also das als Heizelement ausgeführte, mit
dem Schutzanschluß 6 versehen
ist.
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In
den Figuren ist immer nur schematisch der Schutzanschluß 6 dargestellt.
Wie dieser im einzelnen ausgeführt
sein kann, ist zuvor bereits ausgeführt worden, so daß zur Vermeidung
von Wiederholungen auf die vorangegangenen diesbezüglichen Ausführungen
verwiesen werden darf.
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Wie
bereits ausgeführt,
ist vorzugsweise die Sensorfläche 5 gleich
der Querschnittsfläche
des Sensorelements 3 bzw. der Sensorelemente 3, 4 oder
nur geringfügig
größer als
diese Querschnittsfläche.
Das ist bei den Ausführungsbeispielen
nach den 2, 3 und 5 dadurch
realisiert, daß die
Sensorelemente 3, 4, anders als beim Ausführungsbeispiel
nach 4, nur geringfügig
aus dem Sensorgehäuse 2 herausragen.
Im Ausführungsbeispiel
nach 6 entspricht die Sensorfläche 5 der Oberfläche des
Sensorelements 3, das kappenförmig auf das Sensorgehäuse 2 aufgesetzt
ist.
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Zur
Realisierung der Lehre der Erfindung muß zu dem erfindungsgemäßen Strömungswächter noch
etwas hinzukommen, nämlich
das Realisieren des Schutzstromkreises, der unter Einbezug des erfindungsgemäßen Strömungswächters realisiert
werden kann. Es muß also
insgesamt eine Schutzschaltung realisiert werden, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß das
Sensorelement 3 über
den Schutzanschluß 6 elektrisch
leitend mit dem Rohr 2 verbunden ist, – so daß in den so gebildeten Schutzstromkreis Ausgleichströme fließen können. Das
kann im einzelnen unterschiedlich realisiert sein.
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In 1 sind
das Rohr 1 einerseits sowie das Sensorelement 3 beziehungsweise
der Schutzanschluß 6 andererseits
gleichsam nur punktuell angedeutet. Angedeutet sind auch ein Sensorgehäusewiderstand 7 und
zwei Verbindungswiderstände 8, 9. Es
wird immer angenommen, daß das
Sensorgehäuse
elektrisch isolierend ausgeführt
ist, zum Beispiel aus Kunststoff besteht, so daß der Sensorgehäusewiderstand 7 sehr
groß ist.
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In
der 1 ist angedeutet, und zwar mit ausgezogenen Linien,
daß zwischen
dem Schutzanschluß 6 – und damit
dem Sensorelement 3 – und dem
Rohr 1 der Verbindungswiderstand 8 liegt, der ausgesprochen
niederohmig ist. Zwischen dem Schutzanschluß 6 – und damit
dem Sensorelement 3 – und
dem Rohr 1 ist also eine niederohmige Verbindung realisiert.
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In 1 ist
auch angedeutet, und zwar mit gestrichelten Linien, daß der Schutzanschluß 6 – und damit
das Sensorelement 3 – statt
mit dem Rohr 1 mit einem Erdpotentialanschluß 10 verbunden
ist und daß dabei
dann das Rohr 1 mit einem weiteren Erdpotentialanschluß 11 verbunden
ist. Der Verbindungswiderstand 9 zwischen dem ersten Erdpotentialanschluß 10 und
dem zweiten Erdpotentialanschluß 11 verdeutlicht,
daß zwischen
dem Erdpotentialanschluß 10 und
dem Erdpotentialanschluß 11 eine
niederohmige Verbindung besteht.
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In
den Ausführungsbeispielen,
die in den 2 und 3 dargestellt
sind, ist zwischen dem Schutzanschluß 6 des Sensorelementes 3 und
dem Rohr 1 eine direkte Verbindung vorgesehen. Demgegenüber gilt
für die
Ausführungsbeispiele
nach den 4 und 5, daß die Verbindung
zwischen dem Schutzanschluß 6 des
Sensorelementes 3 und dem Rohr 1 über das
Erdpotential erfolgt.
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Für die in
den 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele
gilt, daß die
in der erfindungsgemäßen Schutzschaltung
fließenden
Ausgleichströme
ihre Ursache ausschließlich
in elektrischen, chemischen und/oder elektrochemischen Prozessen
in dem strömenden
Medium, an der Sensorfläche 5 des Sensorelementes 3 und/oder
in Zusammenwirken zwischen dem strömenden Medium und der Sensorfläche 5 des
Sensorelementes 3 haben. Demgegenüber gilt für die in den 3 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele,
daß der
Schutzstromkreis zusätzlich
eine externe Spannungsquelle 12 aufweist, so daß die in
dem Schutzstromkreis fließenden
Ausgleichströme
mittels der Spannungsquelle 12 einstellbar, steuerbar und/oder
regelbar sind, um insgesamt optimale Verhältnisse zu erreichen.