Berechnungsbeispiele für die eigenerwärmung an der – WIKA TC12-M Benutzerhandbuch
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9. Berechnungsbeispiele für die Eigenerwärmung an der ...
WIKA Betriebsanleitung Typen TR12, TC12 (Ex i)
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14083458.01 09/2013 GB/D
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass Thermoelemente eine deutlich geringere Eigenerwär-
mung erzeugen als Widerstandsthermometer.
Wärmewiderstand [Rth in K/W]
Sensortyp
RTD
TC
Messeinsatzdurchmesser
3,0 -
< 6,0
6,0 -
≤ 8,0
3,0 -
< 6,0
6,0 -
≤ 8,0
Mit mehrteiligem Schutzrohr (gerade und verjüngt)
(z. B. TW30, TW35, TW40)
60
37
15
5
Mit Vollmaterialschutzrohr (gerade und verjüngt)
(z. B. TW10, TW15, TW20, TW25, TW30)
22
16
10
3
Eingebaut in ein Sackloch
(Mindestwandstärke 5 mm)
22
16
10
3
9.1 Beispielsberechnung für die Variante 2 mit RTD-Sensor
Einsatz an der Trennwand zur Zone 0, Kennzeichnung II 1/2 G Ex ia IIC T1-T6 Ga/Gb.
Gesucht wird die maximale mögliche Temperatur Tmax an der Schutzohrspitze für nachfol-
gende Kombination: RTD-Messeinsatz Ø 6 mm mit eingebautem Kopftransmitter, zusam-
mengebaut mit Vollmaterialschutzrohr.
T
max
ergibt sich aus der Addition der Mediumstemperatur sowie der Eigenerwärmung. Die
Eigenerwärmung hängt ab von der zugeführten Leistung Po und dem Wärmewiderstand
Rth. Die rechnerisch zugeführte Leistung Po ergibt aus dem gewählten Normwert für die
Vorsicherung und wird nur an der Fühlerspitze umgesetzt.
Es ergibt sich daher folgende Formel: T
max
= P
o
x R
th
+ T
M
T
max
= Oberflächentemperatur (max. Temperatur an der Schutzrohrspitze)
P
o
=
0,8 W (Vorsicherung mit 32 mA, es wird ein vollständiger Kurzschluss des Transmit-
ters angenommen)
R
th
= Wärmewiderstand [K/W]
T
M
= Mediumstemperatur
Beispiel: Widerstandsthermometer RTD
Durchmesser: 6 mm
Mediumstemperatur: T
M
= 150 °C
Zugeführte Leistung: P
o
= 0,8 W
Temperaturklasse T3 (200 °C) darf nicht überschritten werden
Wärmewiderstand [R
th
in K/W] aus Tabelle = 16 K/W
Eigenerwärmung: 0,8 W x 16 K/W = 12,8 K
T
max
= T
M
+ Eigenerwärmung: 150 °C + 12,8 °C = 162,8 °C
Als Sicherheitsabstand für baumustergeprüfte Geräte (für T6 bis T3) müssen von den
200 °C noch 5 °C subtrahiert werden, es wären 195 °C zulässig. Somit wird in diesem Fall
die Temperaturklasse T3 nicht überschritten.