Thermoelemente gehören weltweit zu den am häufigsten verwendeten Temperatursensoren. Aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit, Langlebigkeit und Vielseitigkeit sind sie in verschiedenen Bereichen beliebt. Ihre Anwendungsgebiete reichen von Keramik, Gasen, Ölen, Metallen, Glas und Kunststoffen bis hin zu Lebensmitteln und Getränken.
Sie können überall eingesetzt werden, um Temperaturdaten präzise zu überwachen oder aufzuzeichnen. Thermoelemente sind bekannt für ihre schnelle Reaktionszeit bei Temperaturmessungen und ihre hervorragende Beständigkeit gegenüber Stößen, Vibrationen und hohen Temperaturen.
Ein Thermoelement ist ein Sensor zur Temperaturmessung in wissenschaftlichen, industriellen und technologischen Anwendungen. Es besteht aus zwei unterschiedlichen Metalldrähten, die zu einem Messpunkt verbunden werden. Dieser Messpunkt erzeugt in einem bestimmten Temperaturbereich eine vorhersagbare Spannung. Thermoelemente nutzen typischerweise den Seebeck-Effekt (thermoelektrischer Effekt), um Spannung in eine Temperaturmessung umzuwandeln.
Thermoelemente finden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie vielfältige Anwendung, beispielsweise beim Pasteurisieren, Kühlen, Fermentieren, Brauen und Abfüllen. Mit einem Thermoelement-Temperaturmessgerät können Sie sich auf präzise Temperaturmessungen beim Braten und Kochen verlassen und so sicherstellen, dass Ihre Speisen perfekt durchgegart sind.
Thermoelemente werden häufig in Restaurantgeräten wie Grills, Toastern, Fritteusen, Heizgeräten und Öfen eingesetzt. Darüber hinaus finden sich Thermoelemente als Temperatursensoren in Küchengeräten großer Lebensmittelverarbeitungsbetriebe.
Thermoelemente werden auch in Brauereien eingesetzt, da für die Bierproduktion präzise Temperaturen für eine ordnungsgemäße Gärung und zur Vermeidung mikrobieller Verunreinigungen erforderlich sind.
Die genaue Temperaturmessung von geschmolzenen Metallen wie Stahl, Zink und Aluminium kann aufgrund der extrem hohen Temperaturen schwierig sein. Gängige Temperatursensoren für geschmolzene Metalle sind Platin-Thermoelemente der Typen B, S und R sowie Thermoelemente aus unedlen Metallen der Typen K und N. Die Wahl des geeigneten Typs hängt vom Temperaturbereich der jeweiligen Anwendung ab.
Thermoelemente aus unedlen Metallen verwenden typischerweise einen Drahtquerschnitt von US Nr. 8 oder Nr. 14 (AWG) mit einem Metallschirmrohr und einem Keramikisolator. Platin-Thermoelemente hingegen verwenden typischerweise Drahtquerschnitte von Nr. 20 bis Nr. 30 (AWG).
Die Herstellung von Kunststoffprodukten erfordert eine präzise Temperaturregelung. Thermoelemente werden häufig zur Temperaturkontrolle in verschiedenen Bereichen der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Sie dienen zur Messung der Schmelz- oder Oberflächentemperatur in Spritzgussformen und -werkzeugen.
Bevor Sie Thermoelemente in der Kunststoffverarbeitung einsetzen, sollten Sie wissen, dass es in der Kunststoffindustrie zwei Arten von Thermoelementen gibt. Die erste Kategorie umfasst Messelemente. Hier können Thermoelemente verwendet werden, um die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen in Abhängigkeit von ihrem Querschnitt zu bestimmen. Beachten Sie, dass das Thermoelement die Änderung der einwirkenden Kraft, hauptsächlich bedingt durch deren Geschwindigkeit und Richtung, erfassen muss.
Thermoelemente finden auch in der Produktentwicklung der Kunststoffindustrie Anwendung. Die zweite Anwendungsmöglichkeit von Thermoelementen in der Kunststoffindustrie betrifft somit die Produktentwicklung und -konstruktion. Bei der Produktentwicklung werden Thermoelemente benötigt, um Temperaturänderungen in Materialien, insbesondere über die gesamte Lebensdauer eines Produkts, zu berechnen.
Ingenieure können Thermoelemente auswählen, die für die in der Produktherstellung verwendeten Materialien geeignet sind. Ebenso können sie Thermoelemente nutzen, um die Leistungsfähigkeit einer Konstruktion zu testen. Dies ermöglicht es ihnen, Anpassungen vorzunehmen, bevor die Produktion beginnt.
Die Ofenbedingungen bestimmen maßgeblich das geeignete Thermoelement für einen Hochtemperatur-Laborofen. Um das beste Thermoelement auszuwählen, müssen daher verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie zum Beispiel:
Extruder benötigen in den meisten Fällen hohen Druck und hohe Temperatur. Thermoelemente für Extruder verfügen über Gewindeadapter, die die Positionierung ihrer Messspitzen im geschmolzenen Kunststoff, üblicherweise unter hohem Druck, erleichtern.
Diese Thermoelemente können als Einzel- oder Doppelelemente mit speziellen Gewindegehäusen gefertigt werden. Bajonett-Thermoelemente (BT) und Kompressions-Thermoelemente (CF) werden häufig in Niederdruck-Extruderkomponenten eingesetzt.
Verschiedene Arten von Thermoelementen finden in unterschiedlichen Branchen vielfältige Anwendung. Ob im Maschinenbau, in der Stahl-, Lebensmittel- und Getränke- oder Kunststoffverarbeitung – Thermoelemente werden häufig zur Temperaturmessung und -regelung eingesetzt.