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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag July 7, 2015

Einsatzblock mit einer Mehrfachfixpunktzelle für einen Temperatur-Blockkalibrator

Insert with a multiple fixed-point cell for a dry block calibrator
Sebastian Marin

Sebastian Marin ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Temperaturfeldberechnung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5048, Fax: +49 (0)3677 69 1412

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, Michael Hohmann

Michael Hohmann ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, thermische Modellierung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5047, Fax: +49 (0)3677 69 1412

, Marc Schalles

Marc Schalles ist Leiter der Arbeitsgruppe Temperaturmesstechnik des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern, thermische Modellierung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412

, Gunter Krapf

Gunter Krapf ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412

and Thomas Fröhlich

Thomas Fröhlich ist Direktor des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik und Leiter des Fachgebietes Prozessmesstechnik der Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1398, Fax: +49 (0)3677 69 1412

From the journal tm - Technisches Messen

Zusammenfassung

Eine Mehrfachfixpunktzelle zur Verwendung in einem Temperatur Blockkalibrator wurde mittels Finite-Elemente Simulationen mit ANSYS Workbench und parametrischen Variationen in optiSLang entworfen. Die Zelle enthält drei reine Materialien, sogenannte Fixpunktmaterialien, die ihre Fixpunkttemperaturen (Schmelz- und Erstarrungstemperatur) innerhalb des Arbeitsbereiches des Blockkalibrratores, 20 ℃ bis 600 ℃ haben. Sie ermöglichen eine in-situ Kalibrierung des unteren Referenzsensors des Blockkalibrators bei den Phasenumwandlungstemperaturen der Fixpunktmaterialien. Dieser Artikel zeigt unterschiedliche mögliche Geometrien der Mehrfachfixpunktzelle, ihre Optimierung, simulierte Temperaturverläufe während der Phasenumwandlung und Temperaturfelder, sowie die Bewertung der Konstruktionsvarianten.

Abstract

The geometrical and Thermal design of a multiple fixed-point cell for use in a dry block calibrator was made using thermal Finite Element Simulations with ANSYS Workbench and parametrical studies with optiSLang. The multiple fixed-point cell contains three pure materials, with melting and freezing temperatures within the block calibrator's working range from 20 ℃ to 600 ℃. They enable an in-situ calibration of the block reference temperature sensor at the phase transition temperatures of the materials. This paper shows different geometries of the fixed-point cell, their optimization, melting kurves and temperature field calculations for the estimation of the best design.

Über die Autoren

Sebastian Marin

Sebastian Marin ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Temperaturfeldberechnung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5048, Fax: +49 (0)3677 69 1412

Michael Hohmann

Michael Hohmann ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, thermische Modellierung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5047, Fax: +49 (0)3677 69 1412

Marc Schalles

Marc Schalles ist Leiter der Arbeitsgruppe Temperaturmesstechnik des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern, thermische Modellierung und Optimierung.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412

Gunter Krapf

Gunter Krapf ist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412

Thomas Fröhlich

Thomas Fröhlich ist Direktor des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik und Leiter des Fachgebietes Prozessmesstechnik der Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau.

TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1398, Fax: +49 (0)3677 69 1412

Erhalten: 2015-4-17
Revidiert: 2015-5-21
Angenommen: 2015-5-31
Online erschienen: 2015-7-7
Erschienen im Druck: 2015-7-28

©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston

Downloaded on 10.12.2022 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/teme-2015-0008/html
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