Brennraumtemperaturschätzeisen

  • Hallo liebe HV-Gemeinde,


    ich hab' mich die letzten Tage mit der Brennraumtemperatur beschäftigt und hab' da 'ne Bastelanleitung" für ein Schätzeisen zur Brennraumtemperaturmessung.


    Idee: Natürlich von HW55 ;) abgekugt (schreibt man das so?)
    Ursache: Eichenholz mit sau-schlechtem Wirkungsgrad
    Ergebnis: nutzbar


    Kollege Seebeck hat die Grundlagen gelegt, und diverse Hersteller geben gute Tipps, aber: ein fertiger Fühler samt Auswerteinheit liegt locker bei 150€, das war mir zu teuer, deshalb selber basteln.


    Jut, jenuch jelabbert, zum Thema:
    Ausgangsmaterialien waren: Eisendraht, Kupferdraht, ein Heizlüfter (in der Hoffnung, darin ist Konstantan verbaut) und ein Drahtwiderstand.
    Das sind die (noch vorhandenen) Testfühler
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/44testf_hler_tn.jpg]
    Mittels Brenner hab eich die Fühler bis zum Cu-Schmelzpunkt ( 1083°C ) erhitzt und dabei die Spannungen gemessen.
    Danach habe ich Fe/Cu-Kombi rausgeschmissen, da die Werte nicht für eine Steuerung nutzbar sind.
    Der "heizdraht" aus dem Heizlüfter ist eine Ni/Cr-Legierung, daraus ergab sich eine sehr geringe Thermospannung in Verbindung mit Kupfer, aber halbwegs lineare Werte.
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/84Ausgangsmaterial_tn.jpg]
    Ziel war es, eine Cu/CuNi(Konstantan)-paarung zu basteln, bei der recht große Thermospanungen entstehen. - Konstantan...... ja, Drahtwiderstände, aber verdammt dünne drähte....
    Bastelkistensuchmodus ergab einen Treffer: 100cm Konstantandraht mit 0,3mm²
    Testfühler lieferte gute, brauchbare Werte!
    Material gefunden: - aber wie einbauen?
    Zufällig hatte ich noch eine Kiste aus unserem alten Mietshaus, wo die Herdinternen Anschlussschnüre drinne lagen. Das Zeug ist Stoff- und ?????- isoliert: Verglüht zu keramik-ähnlicher Konsistenz.
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/68der_f_hler_tn.jpg]
    Damit habe ich dann zwei Fühler gebaut:
    Cu/CuNi (Faktor rund 17*Spannung) und
    Cu/NiCr (Faktor rund 200*Spannung).
    So sehen dann die Werte aus:
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/36betrieb_tn.jpg]
    Das hintere,obere, mit 0,6 anzeigende Messgerät ist die Abgastemperatur und das vordere, untere zeigt die "brennraumspannung" an. 37,4mV entspricht 630°C
    Das entspricht ganz grob dem Typ T - Thermoelement(der aber nur bis 400°C zugelassen ist)
    Desweiteren sind natürlich nicht berücksichtigt:
    -die Temperatur des "Nullkontaktes" und
    -die Anschlussklemme.


    Es ist halt nur ein "Schätzeisen", aber für bastler durchaus nutzbar....


    Edit:
    der Einbau- den habe ich vergessen:


    Da, wo die "tertiärluftbohrungen" sind, habe ich ein neues Loch gebohrt, wo die Fühlerstrippe "gerade so durchpasst".



    Gruß Jens

  • ......................nachtrag......................



    Gestern war ich zu schnell mit dem Anfeuern, da konnte ich kein Bild vom Fühler im Innenraum mehr machen.
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/53F_hler_Innen_tn.jpg]
    (die viele Asche kommt im Übrigen von den Holzbriketts, die ich u.a. Verfeuere)


    Dann lag ich heute mit meinem Rechner im klinch :huh: - dummerweise hatte die Kiste recht.


    Ich bin stolzer Besitzer eines ME-42 (damals von Conrad vertrieben),welches eine Schnittstelle besitzt.
    Software dazu gibt's im Netz (teilw. richtig gute)[Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/35ME_42.jpg]
    Allerdings hab' ich das Teil nicht an's laufen bekommen (3h Fehlersuche)
    Ende vom Lied: das Serielle Kabel war schrottig! - Naja, auf die einfachsten Dinge kommt man meißt nicht.
    Hab's dann aber (mithilfe eines zweiten Rechners, wo RS 232 garantiert funktioniert) hinbekommen, so konnte ich heute wenigstens noch den Ausbrand mitloggen :S
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/35brennraumtemp.gif]

  • Sehr gute Idee Jens!


    habe auch schon mal über ein Stück Heizspirale aus einem Föhn nachgedacht .....


    ich hab es aber fallen lassen!, weil mir keine Lösung für das Eichen und auch für die Isolation im Brennraum einfiel.
    gedacht hatte ich an die Ausnutzung der Widerstandsänderung der Spirale .... gedreht wie Original .... oder Draht quer durch den Brennraum.


    Aber wie Eichen? , ist der Widerstandsanstieg linear?


    Gruß Erwin

    Vigas 14,9 Bj 2006; LC von HB; Lufttrennung; Wirbulatoren; gr. BK; 2200l Puffer; FRIWA; Solar 44m² FK 39° Richtung Ost; UVR1611; ca. 300m² beheizt; WDVS seit 2006;
    Es wird täglich schwerer der Dümmste zu sein, die Konkurrenz wird immer größer!

  • Spacy:

    Quote

    hmm, zu hoch für mich, als daß ich da was intelligentes zu sagen könnte
    100 auf der Temperaturskala entsprächen welcher echten Temperatur in Celsius?

    die Tabelle ist noch etwas ungünstig formatiert, bin noch am basteln.
    Die Temperaturskala ist in °C, das bedeutet die Messwerte wurden schon umgerechnet.
    hier der gestrige Abbrand:
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/7430_11_2009_tn.jpg]


    gutber,
    das mit der Widerstandsänderung hab' ich auch versucht, ging aber nicht, da der Draht zu dünn ist.
    Sowie da etwas gegenfliegt, ist er durch. Dazu kommt noch, dass sich die Heizdrähte aus Chromnickel ähnlich wie Konstantan verhalten. (sehr geringe Widerstandsänderung bei hoher Temperaturänderung)-ist ja so auch angedacht ;) .
    Zu Deiner Frage des Widerstandsanstieges:
    Widerstand messe ich nicht, sondern die Kontaktspannung. Das funktioniert aber auch nur, wenn beide Drähte aus dem Brennraum bis in die Umgebungsluft verlegt werden.
    Was die Linearität betrifft, kann ich es nur bis 250°C genau definieren, da mein Backofen leider nicht mehr bringt. Weitere Werte habe ich mit Hilfe von Schmelztemperaturen verschiedener Werkstoffe ermittelt.
    (Aluminium: 660°C, Messing: 910°C und Kupfer: 1083°C)
    Leider habe ich noch keine Grundwertreihe für Cu/CuNi gefunden, die höher geht als 400°C. Damit könnte ich meine Werte dann vergleichen/abgleichen.
    Aber, ich bleib' dran!
    Hab' mir bissel "Bastel- und Messkram" bestellt und melde mich wieder, wenn es neues gibt.


    Gruß Jens

  • Jens,


    ich sehe du verstehst, warum ich den Versuch begraben habe bevor größerer Arbeitsaufwand entstand.


    Danke für deine Erklärung, Super Gedankengang und Ausführung,


    ich ziehe den Hut!


    Gruß Erwin

    Vigas 14,9 Bj 2006; LC von HB; Lufttrennung; Wirbulatoren; gr. BK; 2200l Puffer; FRIWA; Solar 44m² FK 39° Richtung Ost; UVR1611; ca. 300m² beheizt; WDVS seit 2006;
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  • Quote

    Richtig, Jens hat schon tolle Ideen. Mit Jens könnte ich mir es vorstellen aus einem abgestützten Flugzeug ein neues zu bauen um damit nach hause zu fliegen


    dafür bin ich bekannt...
    habe mitte der 90'er den Spitznahmen "the recycler" bekommen.
    Böse bin ich nicht darüber, hat ja was...........


    Helmut,
    ich wollte Dich schon an-PN-funken..., kannst Du die Diagramme anhand Deiner Messwerte mal vergleichen?
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/9001_12_2009_tn.jpg]Da Du die Messtechnik schon anwendest, könnte man vielleicht ja dem einen oder anderen diese Technik als "low cost"-version abieten.
    Zu den Diagrammen:
    Die Testabbrände wurden mit Holzbrikett ( schnelle Gasentwicklung ) und zwei ( ca.je 2kg schweren ) Eichescheite zur Holzkohlegewinnung durchgeführt.
    Morgen will ich mal einen Abbrand nur mit Buche durchführen, -vermute aber schlimme Ergebnisse. :unsure:


    Gruß Jens

  • Hallo Jens,
    ich habe bei mir nicht die Möglichkeit irgendwas aufzuzeichnen. Ich schaue mir das immer nur an und speicher das in meinen Kopf ab, funktioniert bis jetzt noch ausgezeichnet.


    Ich drucke mir das mal aus und werde mir Notizen dazu machen. Dann hast Du mal was in der Hand.


    Gruß Helmut


    PS: In Sachen Elektronik und Programmierung bin ich ein Dummkopf. Meine Maschinen kann ich mit verbundenen Augen auseinander.- und wieder zusammenbauen. Sind eh nur Schütze, Pneumatik und Druckluft sowie Temperaturfühler.

  • Nu' isset jeschafft! :silly:


    Der Brennraumfühler ist eingebaut.
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/78Im_Brennraum_tn.jpg]
    Nach etlichen Versuchen mit allem, was der Haushalt so hergab, wurde es ein reinrassiger Fe-Cu/Ni-Fühler. Zum einfachen ablesen habe ich ein Drehspul-Einbauinstrument auf das Thermoelement angeglichen. (allerdings geht die Skala erst einmal nur bis 1000°C)
    Den Aufbau des Elementes habe ich mal dokumentiert:
    das ist der "Jungfäuliche"...
    [Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/34f_hler_roh_tn.jpg]das nach dem Ausglühen der Spitze...[Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/55f_hler_gegl_ht_tn.jpg]und das der gesamte Fühler.[Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/36F_hler_tn.jpg]
    der Einbauort....[Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/93zum_Brennraum_tn.jpg]und der Weg in's Freie....[Blocked Image: http://www.holzvergaser-forum.de/imghost/images/58ab_ins_freie_tn.jpg]


    Momentan habe ich 2stk. davon in der Brennkammer und einen im "Abgas-Sammelkasten" - da zeigt sich, wie träge der PT1000 ist. :ohmy:


    Einen Meßumformer als "PT1000-Ersatz" habe ich jetzt auch fertig, der geht bei mir dann über einen Temperatureingang an die UVR und die Abgastronic.


    Sollten sich hier einige Interessenten für den Fühler melden, könnte sich das Material in entsprechenden Mengen bestellen und die Teile bauen.


    Gruß Jens

  • Sauber!!!


    Fe-Cu/Ni-Fühler


    welchem Typ entspricht das und welche Höchsttemperatur hat dieser Typ Thermoelement?
    wie stark ist der Draht? den du verwendest


    Gruß Erwin

    Vigas 14,9 Bj 2006; LC von HB; Lufttrennung; Wirbulatoren; gr. BK; 2200l Puffer; FRIWA; Solar 44m² FK 39° Richtung Ost; UVR1611; ca. 300m² beheizt; WDVS seit 2006;
    Es wird täglich schwerer der Dümmste zu sein, die Konkurrenz wird immer größer!

  • Fe-Cu/Ni geht eigentlich bis 900°C. Für über 1000°C ist NiCr-Ni besser geeignet.


    @ Jens: Deine Elektronik sollte doch Typ K - Sensoren auch auswerten können. Die Spannungen liegen nicht so weit auseinander.
    Hast du die Drähte am Ende verschweißt oder nur verdrillt?



    Gruß
    Peter

  • Hallo Erwin,


    dasElement entspricht in etwa Typ J.
    Aus der linearitätsdrift habe ich der einfachheit halber den Mittelwert gebildet.
    (Die Elemente gehen von 52µV/K bis 56µV/K - ich rechne mit 54µV/K)


    Wie Peter schon anmerkte, gehen diese Fühler offiziell bis 900°C.
    Das "offiziell" bezieht sich auf "Labor-"messungen mit unter 1% Toleranz.
    Dadurch sind diese natürlich auch nur so weit genormt und bis 1200°C definiert.
    Ich habe den Schmelzpunkt der Materialkombination mit meinem Brenner und scharfer Flamme (1350°C) bisher nicht erreichen können. Den Cu - Schmelzpunkt erreiche ich aber schon mit weicher Flamme.


    Zur Dicke der Drähte: beide haben einen Durchmesser von 1mm.


    Hallo Peter,


    Ja, prinzipiell geht das auch mit typ K, allerdings gilt hier bei der linearitädtdrift das selbe. (ist sogar noch größer)
    Die Drähte sind nur verdrillt (ich hab' nix zum Schweißen), reicht aber zu, wenn man die Spitze vorsichtig entspannt (ausglüht).


    Gruß Jens

  • Jens schrieb:

    Quote


    Die Drähte sind nur verdrillt (ich hab' nix zum Schweißen), reicht aber zu, wenn man die Spitze vorsichtig entspannt (ausglüht).


    Hallo Jens,


    bei mir haben die Termodrähte im Abgasstrom nach einiger Zeit Probleme gemacht, da die Oberflächen keinen ausreichenden Kontakt mehr hatten. Verschweißt geht das besser. Hast du schon mal versucht, die Enden zu verpressen? Dann wäre die Gefahr geringer, dass die Kontaktflächen zu sehr verschmutzen.
    Wie aufwändig ist denn dein Messverstärker? Die "handelsüblichen" sind mir zu teuer und soo genau muss die Messung ja wirklich nicht sein.


    Gruß
    Peter

  • Hallo zusammen,
    ich habe für die Abgastemperaturmessung bei meinem Naturzugkessel ein NiCrNi Element (Typ K), den Meßverstärker habe ich mit dem IC AD595 realisiert. Da ist die Kaltstellenkompensation und die Linearisierung mit drin, der IC ist auch abgeglichen. Macht aus der Thermospannung eine lineare Spannung von 1V/100°C.
    Kostet bei Reichelt 11,45€, dafür braucht man aber nicht viel basteln und ist genau.
    Mal nach dem Datenblatt googeln, Beispiele und Erläuterungen sind ganz gut, leider nur in Englisch.


    Gruß, Georg

    Attack SLX25 Lambda Touch
    25m^2 Sunshore Röhrenkollektoren
    2.250l Pufferspeicher
    Steuerung UVR1611

  • ich hab mir aus Restbestand für 25€ einen Temperaturkontroller gegriffen und ein K Element ...
    der eine Draht ist auf 15 cm so brüchig geworden das er zerbröselt ist obwohl ich keine 1000° erreicht hab ... hab dann die Spitzen zusammengedreht ...


    ist aber nur etwa 0,4-0,5mm Drahtstärke ... bin mal gespannt wie lang der das macht
    1mm ist Super ...


    hab mir überlegt ob man die Drähte mit einem Schweißgerät verbinden kann ...
    die Elektrode klebt ja auch oft fest ... und dann noch verdreht


    Peter,
    bei dem K - Element wird einer der Drähte spröde und brüchig ... ist bei mir gebrochen als ich drangekommen bin, hab ihn gekürzt ... deshalb meine Überlegungen !


    Gruß Erwin

    Vigas 14,9 Bj 2006; LC von HB; Lufttrennung; Wirbulatoren; gr. BK; 2200l Puffer; FRIWA; Solar 44m² FK 39° Richtung Ost; UVR1611; ca. 300m² beheizt; WDVS seit 2006;
    Es wird täglich schwerer der Dümmste zu sein, die Konkurrenz wird immer größer!

  • Hallo Peter


    Instrumentenverstärker ;)


    Die Widerstände sollten aber sehr genau sein, da sonst die Drift durch die falsche Verstärkung zu groß wird.


    Betrieben wird die Schaltung bei mir mit 4 R6 Batterien ( +3V. -3V ) musste gestern aber feststellen, dass es mit alten Batterien "Messausfälle" gibt.


    Gruß Jens

  • gutber schrieb:

    Quote


    hab mir überlegt ob man die Drähte mit einem Schweißgerät verbinden kann ...
    die Elektrode klebt ja auch oft fest ... und dann noch verdreht


    Peter,
    bei dem K - Element wird einer der Drähte spröde und brüchig ... ist bei mir gebrochen als ich drangekommen bin, hab ihn gekürzt ... deshalb meine Überlegungen !


    Gruß Erwin


    Hallo Erwin,
    da bekommst du aber eine neue Materialmischung :(
    Ich mache das damit: http://www.omega.de/pdf/specs/np153.pdf
    Da ist eine Karbonelektrode dran ... also mal mit der Bleistifmine am Schweißtrafo testen?


    @ Georg_65: Super Tip mit dem IC! Da werd' ich mal drangehen :)


    Gruß
    Peter

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