Thermoelemente

Als Thermospannung wird eine temperaturabhängige Spannung zwischen Leiter A und B bezeichnet, diese entsteht bei einer Temperaturdifferenz von Messstelle zu Vergleichsstelle aufgrund der Materialpaarung. Dieser thermoelektrische Effekt wird auch als Seebeck Effekt bezeichnet, nach dem Entdecker Thomas Johann Seebeck im Jahre 1821.

Die Messstelle des Thermoelementes muss für eine Temperaturmessung die Temperatur des zu messenden Mediums annehmen, somit kann über die gemessene Spannung die Temperatur bestimmt werden. Für eine korrekte Messung muss die Temperatur der Vergleichsstelle konstant bleiben, um bei einer Temperaturänderung an der Messstelle eine veränderte Thermospannung messen zu können. Um eine richtige Messung gewährleisten zu können, nutzen heutige Messgeräte drei verschiedene Verfahren.

• Das erste Verfahren arbeitet mit einem Vergleichsstellenthermostat, welches die Vergleichsstelle konstant auf einer Temperatur von beispielsweise 50 °C hält. Ein zweites Thermoelement mit derselben Materialpaarung wird hierbei als Vergleichsstelle verbaut.
• Das Kompensationsverfahren basiert auf einer temperaturabhängigen Brückenschaltung, die dauerhaft eine Vergleichsstellenspannung einstellt, welche dem eines Thermoelements bei 20 °C gleicht.
• Zusätzlich gibt es noch die Möglichkeit der digitalen Korrektur. Hierbei wird die Temperatur der Vergleichsstelle mit einem temperaturabhängigen Widerstand gemessen und das Gerät korrigiert numerisch die am Thermoelement gemessene Temperatur.

Entscheidend für eine erfolgreiche und genaue Temperaturmessung ist die Auswahl des auf die Messbedingungen angepassten Thermoelements. Thermoelemente gibt es mit verschiedenen Materialpaarungen, welche jeweils einen Typisierungsbuchstaben zugewiesen bekommen nach dem für sie messbaren Temperaturbereich.