Die Funktion des Thermatel® beruht auf der Wärmeübertragung.
Die Sonde besteht aus zwei getrennten Sensorteilen, d.h. Thermometern. Ein Thermometer liefert den Referenzwert und misst die Temperatur der Flüssigkeit, in die die Sonde eingetaucht wird. Das zweite Thermometer ist intern mit einer konstanten Leistung beheizt. Dadurch entsteht zwischen den beiden Thermometern ein Temperaturunterschied. Durch Verändern des Schaltpunktes wird auch die Leistung zum beheizten Thermometer verändert, sodass der Anwender den Schaltpunkt für die gewünschte Anwendung einstellen kann.
Bei Einsatz als Füllstandgrenzschalter erfolgt der Vorgang durch konvektive Wärmeübertragung. Jede Flüssigkeit weist eine Wärmeleitfähigkeit auf, die über der des entsprechenden Dampfs liegt. In trockenem Zustand besteht zwischen den beiden Thermometern ein Temperaturunterschied. Bei Kontakt mit der Flüssigkeit entsteht eine kühlende Wirkung, da die Flüssigkeit die Wärme vom beheizten Thermometer absorbiert. Dadurch sinkt der Temperaturunterschied, wodurch der Füllstand ermittelt wird. Wird der Sensor trocken, steigt der Temperaturunterschied. Die Elektronik ermittelt den Anstieg des Temperaturunterschieds und zeigt einen niedrigen Füllstand an.
Der Thermatel kann auch zur Trennschichtmessung eingesetzt werden Der Schaltpunkt lässt sich so einstellen, dass der Unterschied zwischen den Medien zwischen zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit ermittelt werden kann.
Beim Einsatz als Durchflusswächter wird der Schaltpunkt erhöht, damit der Temperaturunterschied unterhalb einer „Low-Flow-“ bzw. „No-Flow-“ Bedingung liegt. Mit steigender Durchflussrate entsteht eine kühlende Wirkung durch die am beheizten Sensor vorbei strömende Flüssigkeit – je stärker der Durchfluss, desto stärker die Kühlung. Eine Verringerung des Temperaturunterschieds zwischen den beiden Thermometern zeigt an, dass die Durchflussrate den Schaltpunkt übersteigt. Sinkt die Durchflussrate, ist auch die Kühlung geringer, sodass der Temperaturunterschied steigt.
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