Leitungen f\u00fcr Thermoelemente sind ein Bestandteil des Messkreises. Die Legierungen, aus denen sie bestehen, erzeugen ihrerseits eine Spannung, die sich zum Signal des Sensors addiert und vom Messger\u00e4t als Bestandteil des Temperatursignals erfasst wird. Daraus ergeben sich die beiden wichtigsten Produktgruppen: die Verl\u00e4ngerungsleitung, die aus denselben Legierungen wie das Thermoelement besteht, und die Ausgleichsleitung, die aus Ersatzlegierungen gefertigt wird, deren thermoelektrische Kennlinie innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs derjenigen des Thermoelements entspricht.<\/p>\n
Werden die beiden Leitungstypen miteinander verwechselt, kann dies zu Messabweichungen von mehreren Grad f\u00fchren, obwohl der angezeigte Wert weiterhin plausibel erscheint. Ein Alarm erkennt diesen Fehler daher nicht zwangsl\u00e4ufig. Kurz gesagt: Verl\u00e4uft die Leitung durch Bereiche mit hohen Umgebungstemperaturen oder au\u00dferhalb des zul\u00e4ssigen Temperaturbereichs der Ersatzlegierung, ist eine Verl\u00e4ngerungsleitung erforderlich. Ausgleichsleitungen sind dagegen insbesondere bei Edelmetall-Thermoelementen und bei Leitungsabschnitten vorteilhaft, die nahe der Umgebungstemperatur betrieben werden.<\/p>\n
Eine Verl\u00e4ngerungsleitung verwendet dieselben Werkstoffe wie das Thermoelement. Eine Ausgleichsleitung besteht dagegen aus anderen Legierungen, die so ausgew\u00e4hlt werden, dass sie innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs eine vergleichbare Thermospannung erzeugen. Au\u00dferhalb dieses Bereichs nimmt die \u00dcbereinstimmung ab und der Messfehler steigt, ohne dass dies unmittelbar erkennbar ist.<\/p>\n
Der wirtschaftliche Vorteil von Ausgleichsleitungen ergibt sich aus den verwendeten Werkstoffen. Bei Platin-Thermoelementen, also den Typen R, S und B, w\u00e4re eine Verl\u00e4ngerung mit denselben Legierungen teilweise teurer als der Sensor selbst. Beim Typ K sind beide L\u00f6sungen m\u00f6glich; die Auswahl h\u00e4ngt davon ab, durch welche Temperaturbereiche die Leitung gef\u00fchrt wird. Beim Typ J stellt sich diese Frage dagegen nicht, da die Norm ausschlie\u00dflich die Verl\u00e4ngerungsleitung JX vorsieht: Eisen und Konstantan sind vergleichsweise kosteng\u00fcnstig, sodass der Einsatz von Ersatzlegierungen keinen relevanten wirtschaftlichen Vorteil bietet.<\/p>\n
Im Caviterm-Sortiment sind die beiden Produktgruppen getrennt aufgef\u00fchrt: Ausgleichsleitungen f\u00fcr Thermoelemente<\/a><\/strong> auf der einen und Verl\u00e4ngerungsleitungen f\u00fcr Thermoelemente<\/a><\/strong> auf der anderen Seite.<\/p>\n Die auf dem Leitungsmantel aufgedruckte Kennzeichnung liefert nahezu alle Informationen, die zur Identifizierung erforderlich sind. Der erste Buchstabe bezeichnet den Thermoelementtyp: J, K, T, E und N f\u00fcr unedle Thermopaare sowie R, S und B f\u00fcr Thermoelemente auf Platinbasis.<\/p>\n Ein nachgestelltes X kennzeichnet eine Verl\u00e4ngerungsleitung, beispielsweise JX oder KX. Der Buchstabe C steht f\u00fcr eine Ausgleichsleitung und wird von einem zweiten Buchstaben erg\u00e4nzt, der die verwendete Kombination der Ersatzlegierungen bezeichnet. KCA und KCB sind beispielsweise zwei unterschiedliche Ausgleichsleitungen f\u00fcr dasselbe Thermoelement vom Typ K.<\/p>\n Diese Kennzeichnungen sind nicht untereinander austauschbar. KCB ist beispielsweise f\u00fcr Leitungstemperaturen zwischen 0 und 100 \u00b0C vorgesehen. Verl\u00e4uft die Leitung entlang eines Ofens oder innerhalb eines warmen Schaltschranks, kann dieser Temperaturbereich \u00fcberschritten werden. KX ist dagegen f\u00fcr Temperaturen von -25 \u00b0C bis +200 \u00b0C geeignet.<\/p>\n Ein h\u00e4ufig \u00fcbersehener Punkt ist, dass die Leitung passend zum Sensor und nicht zum Messger\u00e4t ausgew\u00e4hlt werden muss<\/strong>. Wird beispielsweise eine Thermoelementleitung Typ J<\/strong> an ein Thermoelement vom Typ K angeschlossen, folgt das Signal einer anderen thermoelektrischen Kennlinie. Das Display kann trotzdem weiterhin einen scheinbar plausiblen Wert anzeigen.<\/p>\n Die Toleranz wird separat f\u00fcr das Thermoelement und f\u00fcr die Leitung angegeben. Beide Beitr\u00e4ge wirken sich auf die Gesamtmessabweichung aus.<\/p>\n F\u00fcr Thermoelemente gilt IEC 60584-1. Klasse 1 erlaubt den jeweils gr\u00f6\u00dferen Wert aus 1,5 \u00b0C oder 0,4 % der gemessenen Temperatur. Bei Klasse 2 gilt der gr\u00f6\u00dfere Wert aus 2,5 \u00b0C oder 0,75 %. Bei einem Ofen mit einer Betriebstemperatur von 600 \u00b0C ist der Unterschied deutlich: 2,4 \u00b0C gegen\u00fcber 4,5 \u00b0C. Klasse 3 ist lediglich f\u00fcr bestimmte Thermoelementtypen bei niedrigen Temperaturen vorgesehen und gilt nicht f\u00fcr Typ J.<\/p>\n F\u00fcr die Leitungen gilt dagegen IEC 60584-3. Sie sieht 1,5 \u00b0C f\u00fcr Klasse 1 und 2,5 \u00b0C f\u00fcr Klasse 2 vor, sofern die Leitung innerhalb ihres festgelegten Einsatztemperaturbereichs betrieben wird. Ausgleichsleitungen sind ausschlie\u00dflich in Klasse 2 vorgesehen. Dieselben Klassen gelten auch f\u00fcr die Thermoelementleitung Typ K<\/strong>, den in Industrieanlagen am weitesten verbreiteten Thermoelementtyp.<\/p>\n Werden ein Sensor der Klasse 2, eine Leitung der Klasse 2 und die Messunsicherheit des Messger\u00e4ts gemeinsam betrachtet, kann ein vollst\u00e4ndiger Messkreis eine Abweichung von rund sieben Grad erreichen, obwohl alle einzelnen Komponenten innerhalb der jeweils zul\u00e4ssigen Toleranzen liegen. Auf einer Extrusionslinie k\u00f6nnen sieben Grad den Unterschied zwischen einem einwandfreien und einem auszusondernden Profil ausmachen. Die Toleranzklasse ist daher kein Detail, das ausschlie\u00dflich dem Einkauf \u00fcberlassen werden sollte.<\/p>\n Nach IEC 60584-3 ist der negative Leiter immer wei\u00df<\/strong>, w\u00e4hrend der Mantel die Farbe des positiven Leiters \u00fcbernimmt.<\/p>\n Der nordamerikanische Standard ANSI MC 96.1 verwendet dagegen eine andere Farbkennzeichnung: Der negative Leiter ist immer rot. Bei importierten Maschinen ist diese Kennzeichnung h\u00e4ufig anzutreffen. Wird die Polarit\u00e4t anhand des falschen Farbschemas bestimmt, besteht daher die Gefahr, die Anschl\u00fcsse zu vertauschen.<\/p>\n Dar\u00fcber hinaus sind in \u00e4lteren Anlagen teilweise noch fr\u00fchere nationale Farbcodes zu finden. Bei Leitungen unbekannter Herkunft sollte die Zuordnung der Leiter deshalb immer \u00fcberpr\u00fcft werden. Bei Typ K l\u00e4sst sich die Polarit\u00e4t schnell mit einem Magneten kontrollieren: Der negative Leiter ist magnetisch, der positive dagegen nicht.<\/p>\nLeitungskennzeichnungen: X, CA, CB, J und K<\/strong><\/h2>\n
Toleranzklassen: Welche Messabweichung ist zul\u00e4ssig?<\/strong><\/h2>\n
Farben von Thermoelementleitungen: IEC und ANSI<\/strong><\/h2>\n
\n\n
\n Typ<\/th>\n Positiv<\/th>\n Negativ<\/th>\n Mantel<\/th>\n<\/tr>\n \n J<\/td>\n schwarz<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n schwarz<\/td>\n<\/tr>\n \n K<\/td>\n gr\u00fcn<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n gr\u00fcn<\/td>\n<\/tr>\n \n T<\/td>\n braun<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n braun<\/td>\n<\/tr>\n \n E<\/td>\n violett<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n violett<\/td>\n<\/tr>\n \n N<\/td>\n rosa<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n rosa<\/td>\n<\/tr>\n \n R und S<\/td>\n orange<\/td>\n wei\u00df<\/td>\n orange<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n