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Koaxiale Thermoelemente MCT
Hochfrequenz-Mikro-Thermoelemente mit Oberflächen Anpassung zur Ermittlung des Wärmestroms

Anwendungsbeispiele
Diese speziellen koaxialen Thermoelemente wurden an der Universität Aachen für die Messungen von Wärmeströmen ann Raumflugkörper entwickelt. Bei Experimenten mit der Raumfähre Hermes im Hyperschall Windkanal war es notwendig innerhalb weniger Mikrosekunden die Änderungen der Modelloberflächentemperatur zu messen.
Aus dem Signal der Oberflächentemperaturänderung lässt sich der konvektive Wärmestrom in das Modell bestimmen. Das Thermoelement wird dazu als halbunendlicher Körper gesehen (s.a. u. Veröffentlichung).
Der Sensor ist klein genug, um sogar in der Flügelnase platziert zu werden. Zudem kann sein empfindliches Ende vollständig durch Feilen und Schleifen an die Oberfläche angepasst werden. Die winzigen Späne bilden dabei den Kontakt zwischen den beiden Metallen.
Alternativ kann auf Wunsch das Ende der Sonde auch mit einer fertigen Metallbeschichtung bedampft werden. Dies bietet den Vorteil einer längeren Standzeit, hat jedoch den Nachteil einer festen Geometrie.

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MCT 19 und MCT 36
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MCTB 48 mit zentraler Durchgangs-
bohrung für die Drucksonde M60-1

Die Anwendung dieses Thermoelements ist nicht allein auf Untersuchungen im Stoßwellenrohr beschränkt. Es kann für alle Anwendungen genutzt werden, bei denen die schnelle Veränderung der Oberflächentemperatur gemessen werden soll. Mit der geringen Ansprechzeit von wenigen Mikrosekunden, seiner Oberflächen Adaptierbarkeit und geringen Abmessung kann es in Maschinen, Turbinen, bei Explosionen oder Raketentests und vieles mehr eingesetzt werden. Die Thermoelemente vom Typ MCT haben ihre Zuverlässigkeit und Haltbarkeit schon in zahlreichen Experimenten in weltweit bewiesen.
Das Modell MCTB bietet zudem die einzigartige Möglichkeit an ein und derselben Stelle Temperaturveränderungen sowie durch koaxialen Einbau einer Drucksonde auch die Drückveränderungen zu messen. Unsere Drucksonde M60-1 kann mit ihrem Gewinde in das Thermoelement eingeschraubt werden.
Finden die Experimente bei andauernd sehr hohen Temperaturen statt, beginnen nach einiger Zeit die Späne zu oxidieren und das Signal verschwindet. Die Messdauer beträgt bei Temperaturen von 615°C ca. 35 Minuten, bei 715° etwa 8 Minuten. In diesen Fällen können durch erneutes Anschleifen der Sensoroberfläche mit Schleifpapier die Thermoelemente wieder renoviert werden. Dadurch erhalten sie eine nahezu unbegrenzte Haltbarkeit.

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MCT 19 in die Wand eingeklebt
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Schnelle Ansprechzeit in Wasser


Technische Daten:
Thermoelement:Typ E
Material:Chromel - Constantan (Zentrum), koaxial
Temperaturbereich:- 200 bis 900 °C
Kleinste messb. Temp.-Änderung:0,5 K
Wärmestrom:20 KW/m² bis 20 MW/m²
Haltbarkeit ohne Renovierung:Raumtemperatur: Monate
615°C: 35 Minuten
715°C: 8 Minuten
Ansprechzeit:3 µs
p c k ca. 9500 W √s /m²K
Maße:MCT 19: Ø 1.9 x 26 mm
MCT 36: Ø 3.6 mm x 17 mm
MCTB48: Ø 4.8 x 25 mm
Sensor MCT 19, 36 und 48 kann im Bereich ihres Durchmessers 1,9, 3,6 und 4,8 mm gekürzt werden
Durchmesser:1,9, 3,6 und 4,8 mm
Empfindlichkeit:ca. 63 µV/K, (s. IEC-584 T1)
Kalibrierung:Kalibriert durch die RWTH Aachen
Empfindliche Spitze:kann beliebig der Oberfläche angepasst werden
Besonderheiten:das Thermoelement MCTB 48 besitzt eine zentrale d=0,8 mm große Bohrung zum Anschluss einer Drucksonde mit Durchmesser 1,9 mm z.B. Kulite XCQ-080 oder Müller M60-1).
Anschluss:2 m Hochtemperaturkabel mit BNC pos..
Zum leichteren Einbau kann das Thermoelement auf Wunsch auch mit einem kurzen 10 cm langen Kabel plus Kupplung für ein 2 m langes Verlängerungskabel ausgestattet werden.
Verstärkung:zur Messung der kleinen Signale ist ein Verstärker notwendig. Wir empfehlen unseren MFA 1000.
 
 
Bestellinformation
Artikel-Nr. 100-001-1:MCT 19, Durchmesser 1,9 mm
Artikel-Nr. 100-001-2:MCT 36, Durchmesser 3,6 mm
Artikel-Nr. 100-001-3:MCTB 48, Durchmesser 4,8 mm mit koaxialer Bohrung zum Anschluss einer
Drucksonde z.B. unserer M60-1 (100-201-2).
Artikel-Nr. 100-001-4:Aufpreis für bedampfte Oberfläche
Artikel-Nr. 100-001-5:Aufpreis für kurzes 10 cm Kabel mit Kupplung für 2 m Verlängerungskabel und BNC pos.


Bilder
MCT 19 und MCT 36
MCTB 48 mit zentraler Durchgangsbohrung für die Drucksonde M60-1
MCT 19 in die Wand eingeklebt
Schnelle Ansprechzeit in Wasser


Veröffentlichungen
Description-gauges
Hans-Jürgen Fahl
The Validation of the Explosive Fumes Dynamics in Rooms – NTREM 2009
Olivier H., Grönig H.
Instrumentation Shock Wave Tunnel - ICIASF 1995
Dr. Müller Instruments
Hasengarten 35
61440 Oberursel
Germany

Tel.: +49 - 6172 - 380 37 27
Fax: +49 - 6172 - 177 077 4
Mobil: +49 - 171 - 431 9060
info@Mueller-Instruments.de