| AUTOR | DATUM ERSTELLT | VERSION | DOKUMENTNUMMER |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 20 November 2014 | V1.1 | CC11 - 00046 |
Einleitung
In diesem Test wurden zwei verschiedene Thermoelementtypen verglichen, um die Reaktion auf Infraroterwärmung zu bewerten. Beide Thermoelemente waren vom Typ K und eines war eine rein keramische Hülle, während das andere eine Hülle aus rostfreiem Stahl war.
Thermoelementinformationen und Testlayout
Die Thermoelemente waren beide vom Typ K und wurden von TC UK, Uxbridge UK, hergestellt. Das Edelstahl-Thermoelement war 6mm ø und 210mm lang und mit 321-Edelstahl ummantelt. Das andere Thermoelement war 6mm ø und 165mm lang, aber das Mantelmaterial war Aluminiumporzellan.
Zunächst wurden die beiden Thermoelemente unter einem FTE 650W Element aufgebaut. Eine Klammer wurde hergestellt, um beide Elemente in derselben Testposition zu halten, um den Längenunterschied von 45 mm zwischen Edelstahl- und Porzellanhüllen zu berücksichtigen. Daher befanden sich die Spitzen des Thermoelements in identischen Testpositionen wie in Abbildung 1 gezeigt.
Die Testzeit betrug 500seconds.
Die Ergebnisse
Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. Die Reaktion des keramikummantelten Thermoelements war viel schneller als die des Edelstahl-Thermoelements. Das keramische Thermoelement erreichte in ungefähr 100 Sekunden eine Temperatur von 51 ° C. Während das Edelstahl-Thermoelement 242 Sekunden benötigte, um die gleiche Temperatur zu erreichen. Das keramische Thermoelement erreichte auch eine maximale Temperatur von ungefähr 196 ° C in 470 Sekunden, während die höchste Temperatur, die das Thermoelement aus rostfreiem Stahl erreichte, ungefähr 125 ° C betrug
Diesmal wurde ein zweites Experiment unter Verwendung von heißem Wasser als Heizquelle durchgeführt. Daher erfolgte die Erhitzung der Thermoelemente über Leitung / Konvektion in beiden Thermoelementen im Gegensatz zu dem vorherigen Experiment, bei dem die Wärmeübertragung durch Strahlung erfolgte. Die Ergebnisse sind oben in Abbildung 3 dargestellt. In diesem Experiment erwärmte sich das Edelstahl-Thermoelement schneller als das Keramik-Thermoelement. Die höchste vom keramischen Thermoelement erreichte Temperatur betrug nach 75 Sekunden ungefähr 100 ° C.
Schlussfolgerungen
Bei der Strahlungsheizung erwärmt sich das mit Porzellan oder Keramik ummantelte Thermoelement schneller als das Thermoelement aus Edelstahl. Dies ist wahrscheinlich auf das Reflexionsvermögen des Edelstahlmantels zurückzuführen. Die Porzellanhülle hätte ein höheres Emissionsvermögen (typischerweise 0.9-0.95), was für eine bessere Absorption von Infrarot verantwortlich ist, was zu einer schnelleren Reaktionszeit führt.
Es wäre interessant, denselben Test mit einem nicht glänzenden Edelstahlmantel zu wiederholen, um den Effekt des höheren Emissionsvermögens des verfärbten Mantels auf die Empfindlichkeit zu bewerten.
Umgekehrt zeigte der Edelstahlmantel bei einem Leitfähigkeits- / Konvektionstest bei niedriger Temperatur (75 ° C heißes Wasser) schnellere Aufheizzeiten. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die höhere Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl (15 W / mK) im Vergleich zu Porzellan (1.5 W / mK) zurückzuführen.
