Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmesseinrichtung zur Bestimmung einer

Mediumstemperatur über die Temperatur einer das Medium umschließenden

Oberfläche, umfassend mindestens einen Messsensor und mindestens einen

Referenzsensor. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung einer Mediumstemperatur. Bei der industriellen Prozessmesstechnik sind Temperaturmesseinrichtungen bekannt, bei denen ein oder mehrere Temperatursensoren in einem Schutzrohr montiert sind, welches zumindest teilweise in den Innenraum der Rohrleitung oder eines Behälters hineinragt. Hierfür muss in das Rohr oder den Behälter eine Öffnung mit zugehöriger Abdichtung der Temperaturmesseinrichtung vorgesehen werden.

Diese invasiven Messanordnungen haben den Nachteil, dass Bauteile in den

Prozessraum hineinragen und es dadurch zu Strömungsenergieverlusten, Abrasion, Bruchschäden, Behinderung der Reinigungsvorgänge und potentielle Leckagen kommen kann. Außerdem ist gegebenenfalls der Explosionsschutz bei jeder Rohr- und Behälteröffnung zu betrachten.

Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Temperaturmesseinrichtungen, bei denen ein Oberflächentemperatursensor auf einer Oberfläche aufliegt, um die

Temperatur eines darunter bzw. dahinter liegenden Mediums zu bestimmen.

Idealerweise sollte ein solcher Sensor die Temperatur des Mediums annehmen, welches von der Oberfläche umschlossen wird. Ist der Temperatursensor

beispielsweise als elektrisches Thermoelement ausgebildet, so kann durch Messung der Thermospannung auf die Temperatur des Sensors und somit auf die Temperatur des Mediums geschlossen werden, sofern sich beide im thermischen Gleichgewicht befinden, also die gleiche Temperatur aufweisen.

Aus der DE 198 00 753 A1 ist eine nicht-invasive Temperaturmesseinrichtung mit einem Messsensor und einem Referenzsensor bekannt, bei der der Messsensor mit der Messstelle verbunden ist, der Referenzsensor auf Umgebungstemperatur gehalten ist und der Messsensor und der Referenzsensor mit einem thermischen

Isolationsmaterial beabstandet sind.

Nachteilhaft aus dieser, aus dem allgemein bekannten Stand der Technik bekannten, Vorgehensweise ist, dass der Oberflächentemperatursensor thermisch nicht nur mit der Oberfläche sondern auch mit seiner Umgebung, beispielsweise der umgebenden Luft, wechselwirkt. Aufgrund dessen misst der Oberflächentemperatursensor in der Praxis weder die Temperatur des Mediums, noch der Oberfläche, sondern eine Mischtemperatur, die zwischen der Temperatur des Mediums und der

Umgebungstemperatur liegt. Üblicherweise ist der Referenztemperatursensor weit entfernt vom Prozess, im allgemeinen im Transmitterkopf, montiert.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass Umgebungstemperaturänderungen, die auch auf die mechanische Verbindung zwischen Sensor und Transmitterkopf wirken, die

Messgenauigkeit erheblich reduzieren können. Daher werden sie dann häufig mit einer thermischen Isolation versehen, deren tatsächliche Wirkung im Anwendungsfall meistens nicht bekannt ist.

Auch bei Änderungen der Prozeßtemperatur erreicht ein weit vom Prozeß entfernter Referenz-Temperatursensor nur äußerst langsam seinen neuen thermischen

Gleichgewichtswert. Das bedeutet für einen Kompensationsalgorithmus oft ein

Verzögerungsverhalten über etliche Minuten.

Aus der DE 87 677 B1 ist eine Temperaturmesseinrichtung zur Bestimmung der Temperatur von flüssigen und zähflüssigen Massen bekannt, welche neben einem Sensor in der Spitze eines in das Medium eintauchenden stabförmigen Temperaturfühlers einen zweiten Sensor im Schaft des Fühlers umfasst. Die

Einrichtung weist eine Recheneinheit mit darauf elektronisch hinterlegter

Näherungsformel zur Errechnung einer Mediumstemperaturnäherung auf, wobei die Näherungsformel als Summe aus der Mischtemperatur und einem Produkt aus zwei Faktoren, der eine Faktor sich aus der Differenz von der Mischtemperatur und der Umgebungstemperatur ergebend und der zweite Faktor ein Kalibrierungsfaktor darstellend, hinterlegt ist.

In der US 2007/0206655 A1 sind eine Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung der menschlichen Körpertemperatur beschrieben, wobei die Einrichtung auf der

Körperoberfläche angeordnet ist. Dabei geht die vermittelte technische Lehre davon aus, dass physikalische Eigenschaften des Messobjekts - insbesondere der

Wärmeübergangswiderstand der Haut - in einer gewissen Toleranz hinreichend genau bekannt sind. Ferner wird die korrekte Platzierung der Einrichtung an einer

vorgegebenen Messstelle vorausgesetzt. Offensichtlichen Unsicherheiten bei der Platzierung und dem Wärmeübergangswiderstand werden mit einem ein- oder zweidimensionalen Sensorarray zumindest zur Bestimmung der

Oberflächentemperatur begegnet. Ferner sieht die vermittelte technische Lehre eine thermisch isolierende Zwischenschicht zwischen den Messstellen für die

Oberflächentemperatur und die Umgebungstemperatur vor, deren Eigenschaften - insbesondere deren Wärmeübergangswiderstand - hinreichend bekannt ist, weil die Schichtstärke und das verwendete Material bekannt sind. Vor dem Hintergrund bekannter physikalischer Eigenschaften sieht die technische Lehre die Bestimmung der Körpertemperatur aus der ortsgebundenen Oberflächentemperatur und der Umgebungstemperatur mit Hilfe von bekannten Wärmeübergangswiderständen vor.

Abgesehen von der Untauglichkeit der offenbarten Materialien im industriellen Bereich, insbesondere im Hochtemperaturbereich > 400°C, sind die bestimmenden

Wärmeübergangswiderstände im Bereich industrieller Temperaturmesstechnik regelmäßig völlig unbekannt.

Darüber hinaus ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 299 18 228 U1 ein Temperaturmesselement mit einer Mehrzahl von Temperatursensoren bekannt, die mit unterschiedlichem Anstand zur Messstelle angeordnet sind. ln der US 6,220,750 B1 ist eine nichtinvasive Temperaturmesseinrichtung beschrieben, bei der zwei Temperatursensoren in unterschiedlichem Abstand zur Messstelle in einem in sich gegen die Umgebung abgeschlossenen Gehäuse untergebracht sind, wobei das Gehäuse auch eine Heizvorrichtung umfasst, welche zur Kompensation der Temperaturdifferenz der beiden Temperatursensoren betrieben wird.

Schließlich ist aus der WO 2014/164251 A1 eine Temperaturmesseinrichtung mit zwei Temperatursensoren bekannt, welche in einem gemeinsamen Gehäuse von der Messtelle beabstandet auf einen gemeinsamen Träger montiert sind, wobei einer der Temperatursensoren über ein thermisches Leitelement thermisch mit der Messstelle verbunden ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Temperaturmesseinrichtung zur nicht-invasiven Messung einer Mediumstemperatur durch eine das Medium

umgebende Gehäusewand unter reproduzierbaren thermischen Verhältnissen an der Messstelle anzugeben, deren dynamische Messgenauigkeit verbessert ist.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Temperaturmesseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in rückbezogenen

Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung geht aus von mindestens einer Temperaturmesseinrichtung zur

Bestimmung einer Mediumstemperatur über die Temperatur einer das Medium umschließenden Oberfläche, umfassend mindestens einen auf der Oberfläche aufliegenden Messsensor und mindestens einen von dem Medium thermisch beabstandeten Referenzsensor, wobei der mindestens eine Messsensor über eine erste Zuleitung und der mindestens eine Referenzsensor über eine zweite Zuleitung mit einem gemeinsamen Messwertverarbeitungsmittel, welches die

Umgebungstemperatur aufweist, verbunden sind.

Erfindungsgemäß sind die erste und zweite Zuleitung jeweils als mineralisolierte Mantelleitung mit einem Außenmantel aus Metall ausgebildet, wobei der Außenmantel mindestens zwei Innenleiter umschließt, welche mit hochkomprimiertem

Metalloxidpulver gegen den Außenmantel isoliert sind. Der mindestens eine

Messsensor ist mit den Innenleitern der ersten Zuleitung und der mindestens eine Referenzsensor ist mit den Innenleitern der zweiten Zuleitung verbunden. Zum Schutz des Messsensors beziehungsweise des Referenzsensors ist das sensortragende Ende der jeweiligen Mantelleitung mit einer den jeweiligen Sensor umschließenden

Metallkappe versehen, die dicht mit dem Außenmantel der jeweiligen Mantelleitung verbunden ist. Im Rahmen dieser Offenbarung wird diese Metallkappe dem

Außenmantel der jeweiligen Mantelleitung zugerechnet.

Der Außenmantel der ersten Zuleitung ist mit dem Außenmantel der zweiten Zuleitung nahe der Messstelle auf der das Medium umschließenden Oberfläche mit mindestens einem Koppelelement verbunden.

Der mindestens eine Messsensor und der mindestens eine Referenzsensor sind zwischen der das Medium umschließenden Oberfläche und dem Koppelelement derart angeordnet, dass der Wärmewiderstand zwischen dem mindestens einen Messsensor und dem Koppelelement größer ist als der Wärmewiderstand zwischen dem

mindestens einen Referenzsensor und dem Koppelelement.

Vorteilhafterweise liegen im Ergebnis der erfindungsgemäßen Ausbildung der

Temperaturmesseinrichtung in dem Bereich zwischen dem Koppelelement und der das Medium umschließenden Oberfläche reproduzierbare thermische Verhältnissen an der Messstelle unabhängig von der Länge der Mantelleitungen und somit unabhängig vom Abstand der Umgebungstemperatur von der Messstelle vor.

Darüber hinaus wird durch die Nähe des mindestens einen Referenzsensors zum mindestens einen Messsensor eine hohe dynamische Messgenauigkeit erreicht.

Im Einzelnen sind der mindestens eine Messsensor und der mindestens eine

Referenzsensor in verschiedenen Abständen mit demselben wärmeleitfähigen

Koppelelement thermisch verbunden, welches zwischen dem mindestens eine

Messsensor und dem gemeinsamen Messwertverarbeitungsmittel angeordnet ist.

Mit anderen Worten sind der mindestens eine Messsensor und der mindestens eine Referenzsensor auf demselben thermischen Leitweg zwischen dem Medium und dem gemeinsamen Messwertverarbeitungsmittel angeordnet. Während der bekannte Stand der Technik den Fachmann lehrt, den mindestens einen Referenzsensor möglichst auf der Umgebungstemperatur oder zumindest nahe der Umgebungstemperatur zu halten, hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass diese baulich aufwändige Anordnung nicht nur verzichtbar ist sondern auch zu einem schlechten

Ansprechverhalten der Temperaturmesseinrichtung führt. Vielmehr genügt es, den thermischen Leitweg zwischen der zu bestimmenden Prozesstemperatur des Mediums und der Umgebungstemperatur des gemeinsamen Messwertverarbeitungsmittels nach Art eines Spannungsteilers, an dessen Abgriff der mindestens eine Referenzsensor angeordnet ist, anzuzapfen. Dies wird erreicht, indem der mindestens eine Messsensor und der mindestens eine Referenzsensor zwischen der das Medium umschließenden Oberfläche und dem Koppelelement derart angeordnet sind, dass der Wärmewiderstand zwischen dem mindestens einen Messsensor und dem Koppelelement größer ist als der

Wärmewiderstand zwischen dem mindestens einen Referenzsensor und dem

Koppelelement.

Da der Messsensor und der mindestens eine Referenzsensor mit demselben wärmeleitfähigen Element thermisch verbunden sind, wirken sich

Temperaturänderungen sowohl bei der Prozesstemperatur des Mediums als auch der Umgebungstemperatur gleichzeitig auf beide Sensoren jedoch in unterschiedlicher

Quantität aus. Dadurch wird das Ansprechverhalten auf jedwede

Temperaturänderungen unabhängig von eventuellen thermischen Isolierungen des Behälters nachhaltig verbessert. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl der mindestens eine Messsensor als auch der mindestens eine Referenzsensor als handelsübliche Messeinsätze für die industrielle Temperaturmessung, sogenannte Insets, ausgebildet. Insbesondere für Hochtemperaturmessungen bestehen diese Messeinsätze aus einer mineralisolierten Mantelleitung, welche an einem Ende mit einem temperatursensitiven Element ausgestattet ist oder deren innenliegende, einseitig verbundene Leiter bereits ein Thermoelement bilden. Derartige Messeinsätze die im industriellen Umfeld erforderliche Robustheit sowie Temperaturbeständigkeit, insbesondere oberhalb 200°C, auf, bei denen Standard-Kabel und -Isolationsmaterialien nicht benutzt werden können. Darüber hinaus führt die erfindungsgemäße Anordnung zu einer kompakten Bauform der Temperaturmesseinrichtung, da sowohl der mindestens eine Messsensor als auch der mindestens eine Referenzsensor auf demselben Weg zwischen der Messstelle am Behälter und dem Messwertverarbeitungsmittel angeordnet sind.

Im Einzelnen ist der mindestens eine Messsensor über eine gut wärmeleitende Verbindung, etwa mit einem Wärmewidestand R3, mit der Messtelle am Behälter verbunden. Gegenüber den Koppelelement ist der mindestens eine Messsensor mit einen Wärmewidestand R1 angekoppelt.

Der mindestens eine Referenzsensor ist von der Messtelle am Behälter beabstandet auf dem hauptsächlichen thermischen Verbindungspfad zwischen der Messtelle am Behälter und dem Koppelelement nahe der Messstelle angeordnet. Dabei werden die auf den mindestens einen Messsensor wirkenden Umgebungseinflüsse weitgehend vollständig erfasst. Im Einzelnen besteht zwischen dem mindestens einen

Referenzsensor ein Wärmewidestand R2 zum Koppelelement und ein

Wärmewidestand R4 zur Messstelle.

In einer solchen Messanordnung ist die Wärmeleitung von der Meßstelle über das Koppelelement nach außen - der Umgebung im Sinne eines thermischen Reservoirs - oder umgekehrt nach innen - bei kalten Prozessen - in guter Näherung durch eine lineare Aneinanderreihung von thermischen Widerständen entlang dieses Pfades beschrieben werden kann. Es treten nur in geringem Maße seitliche Wärmefluß- Leckagen oder Zuflüsse auf.

Der Referenzsensor ist zwischen dem Koppelelement und dem Messsensor platziert. Der jeweilige Referenzsensor hat dabei vorteilhafterweise einen wohl definierten Wärmewidestand R4 zur Messstelle und einen wohl definierten Wärmewiderstand R2 zum Koppelelement. Im Falle von Standard-Thermometer-Insets sind diese

Wärmewiderstände ungefähr proportional zur Länge des Insets zwischen den jeweiligen Temperaturmesspunkten.

Zusammengefasst besteht der Unterschied der vorliegenden Erfindung zum bekannten Stand der Technik darin, den mindestens einen Referenzsensor nicht mehr wie bisher weit vom Prozess entfernt einzubauen sondern so, dass bezogen auf einen internen Referenzpunkt, welcher durch das Koppelelement gebildet und weitgehend

unabhängig von der Umgebungstemperatur ist, gilt R1 > R2.

Durch die gewählte Anordnung ergeben sich mit und ohne Isolation des Behälters sowohl bei konstanter als auch bei veränderlicher Oberflächentemperatur nur geringe Abweichungen von der jeweiligen Ist-Temperatur der Oberfläche. Der Fall ohne Isolation ist oft tolerabel, weil die Sensoranordnung vorteilhafterweise von einer Haltekonstruktion aus mäßig wärmeleitendem Metall, wie etwa Edelstahl, umgeben sein kann. Eine solche Haltekonstruktion kann aus einem Metall-Rohradapter bestehen, der zum Beispiel mit Metallbändern am Rohr befestigt wird, und zusätzlich auch aus einem sogenenannten„Halsrohr“. Die Sensoranordnung mit dem für das Meßprinzip wesentlichen Wärmepfad kann dann im allgemeinen durch eine Luftschicht beispielsweise vom Halsrohr und vom Rohradapter getrennt sein. Dadurch wird die Dominanz des thermischen Haupt-Weges entlang der Sensoren vorteilhaft beeinflußt, denn die Luftschichten wirken bereits stark thermisch isolierend.

Im Ergebnis genügt dann eine quasi-statische Temperaturkompensation zur

Berechnung der Oberflächentemperatur auch bei schnellen Änderungen der letzteren. Die Bildung zeitlicher Ableitungen der Messsignale, welche im Allgemeinen große Probleme bereiten können, weil sie das Messrauschen verstärken, sind

vorteilhafterweise verzichtbar.

Die Berechnung der Oberflächentemperatur aus den Messsignalen des Messsensors und des Referenzsensors erfolgt mit für sich bekannten Methoden, wie sie

beispielsweise in der DE 10 2014 019 365 beschrieben sind.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Temperaturmesseinrichtung erwiesen, bei der der Referenzsensor dem Messsensor zumindest thermisch näherliegt als dem

Messwertverarbeitungsmittel. Dies wird durch das Koppelelement erreicht, das nahe der Messstelle mindestens einen Messsensor und mindestens einen Referenzsensor zwischen dem Koppelelement und der Messtelle einschliesst. Somit ist bei allen wärmeleitfähigen Verbindungen zwischen dem Messsensor und dem

Messwertverarbeitungsmittel, deren Wärmewiderstände ungefähr proportional zur Länge sind - dazu gehören insbesondere aber nicht abschließend die oben erwähnten mineralisolierten Mantelleitungen -, der geometrische Abstand des Referenzsensors zum Messsensor geringer als der geometrische Abstand des Referenzsensors zum Messwertverarbeitungsmittel.

Überraschenderweise hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis der Wärmewiderstände R1/R2 > 10 ist. Somit ist bei allen wärmeleitfähigen Verbindungen zwischen dem Messsensor und dem Messwertverarbeitungsmittel, deren Wärmewiderstände ungefähr proportional zur Länge sind - dazu gehören insbesondere aber nicht abschließend die oben erwähnten mineralisolierten

Mantelleitungen -, der geometrische Abstand des Referenzsensors zum Messsensor viel geringer als der geometrische Abstand des Referenzsensors zum

Messwertverarbeitungsmittel.

Selbst bei einem Verhältnis der Wärmewiderstände R1/R2 > 50 treten die oben erwähnten Vorteile der erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung ein. Dabei ist der Referenzsensor geometrisch nur geringfügig vom Messsensor beabstandet.

Vorteilhafterweise begünstigt eine solche Anordnung die Miniaturisierung sowie kompakte Bauformen der Temperaturmesseinrichtung. Besonders vorteilhaft ist die Unterbringung des Messsensors und des Referenzsensors in einem gemeinsamen Gehäuse.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Wärmewiderstand R3 zwischen dem Messsensor und der Messstelle auf der das Medium umschließenden Oberfläche kleiner ist als der Wärmewiderstand R4 zwischen dem Referenzsensor und der Messstelle auf der das Medium umschließenden Oberfläche.

Überraschenderweise hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis der Wärmewiderstände R4/R3 < 10 ist. Somit ist bei allen wärmeleitfähigen Verbindungen zwischen dem Messsensor und dem Koppelelement, deren

Wärmewiderstände ungefähr proportional zur Länge sind - dazu gehören

insbesondere aber nicht abschließend die oben erwähnten mineralisolierten

Mantelleitungen -, der geometrische Abstand des Referenzsensors zum Messsensor viel geringer als der geometrische Abstand des Referenzsensors zum Koppelelement.

Selbst bei einem Verhältnis der Wärmewiderstände R4/R3 < 50 treten die oben erwähnten Vorteile der erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung ein. Dabei ist der Referenzsensor geometrisch nur geringfügig vom Messsensor beabstandet.

Vorteilhafterweise begünstigt eine solche Anordnung die Miniaturisierung sowie kompakte Bauformen der Temperaturmesseinrichtung. Besonders vorteilhaft ist die Unterbringung des Messsensors und des Referenzsensors in einem gemeinsamen Gehäuse.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Verhältnis des Wärmewiderstands R1 zwischen dem Messsensor und dem Koppelelement und des Wärmewiderstands R3 zwischen dem Messsensor und der Messstelle auf der das Medium

umschließenden Oberfläche größer ist als das Verhältnis des Wärmewiderstands R2 zwischen dem Referenzsensor und dem Koppelelement und des Wärmewiderstands R4 zwischen dem Referenzsensor und der Messstelle auf der das Medium

umschließenden Oberfläche R1/R3 > R2/R4. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auf dem hauptsächlichen thermischen Verbindungspfad zwischen der Messtelle am Behälter und der Umgebung mindestens ein weiterer Referenzsensor angeordnet. Mit jeder zusätzlichen Referenztemperatur wird die Genauigkeit der Temperaturmesseinrichtung verbessert. Darüber hinaus ermöglichen zusätzliche Referenztemperaturen auch Diagnosen, ob die Isolierung hinreichend ist, die Montage oder Umgebungsbedingungen den Anforderungen entsprechen oder wie eindimensional der thermische Pfad ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind verschiedene Sensorelement-Typen, wie Widerstandsthermometer (Kalt- oder Heißleiter), Thermoelemente, für den

Messsensor und den Referenzsensor in beliebiger Misschung in derselben

Temperaturmesseinrichtung zulässig.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Winkel der

Temperaturmesseinrichtung zur Messoberfläche beliebig wählbar. Die Messanordnung kann sowohl senkrecht als auch parallel oder in jedem anderen Winkeln zur

Meßoberfläche angeordnet werden. Vorteilhafterweise sind somit auch Messstellen an schwer zugänglichen Messorten bedienbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen: Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer Temperaturmesseinrichtung mit mineralisolierten Mantelleitungen, Figur 2 eine Prinzipdarstellung der thermischen Verhältnisse einer

Temperaturmesseinrichtung mit einem Koppelelement

In der Figur 1 ist eine Temperaturmesseinrichtung 10 mit ihren erfindungswesentlichen Bestandteilen prinzipiell an einer geschnitten dargestellten Behälterwand 20 gezeigt. Die Temperaturmesseinrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus einem Kopfgehäuse 15, in welchem Messwertverarbeitungsmittel 16 untergebracht sind. Ein Messsensor 11 ist über eine Zuleitung 13 mit dem Messwertverarbeitungsmittel 16 im Kopfgehäuse 15 verbunden. Darüber hinaus ist ein Referenzsensor 12 über eine separate Zuleitung 14 mit dem Messwertverarbeitungsmittel 16 im Kopfgehäuse 15 verbunden.

Weiterhin ist eine Messstelle zur Bestimmung der Temperatur eines Mediums 21 dargestellt, welches in einem Behälter eingeschlossen ist. Dazu ist repräsentativ ein Ausschnitt einer Behälterwand 20 des Behälters an der Messstelle gezeigt. Die Temperaturmesseinrichtung 10 ist außerhalb des Behälters - in der Zeichenebene oberhalb der Behälterwand 20 - an der Messstelle angeordnet und das Medium 21 ist innerhalb des Behälters - in der Zeichenebene unterhalb der Behälterwand 20 - eingeschlossen. Der Behälter kann auf der äußeren Oberfläche der Behälterwand 20 eine thermische Isolationsschicht 22 aufweisen, welche einen Wärmefluss zwischen der äußeren Oberfläche der Behälterwand 20 und der Umgebung zumindest reduziert.

Zur Bestimmung der Mediumstemperatur ist die Temperaturmesseinrichtung 10 an der Messstelle derart angeordnet, dass sich der Messsensor 11 nahe der das Medium 21 umschließenden Oberfläche der Behälterwand 20 befindet.

Die Zuleitung 13 zum Messsensor 11 ist als für sich bekannte, mineralisolierte

Mantelleitung mit einem Außenmantel aus Metall, wobei der Außenmantel mindestens zwei Innenleiter umschließt, welche mit hochkomprimiertem Metalloxidpulver gegen den Außenmantel isoliert sind, ausgebildet. Der Wärmewiderstand einer derartigen mineralisolierte Mantelleitung ist bauartbedingt ungefähr proportional zu seiner Länge.

In dieser Ausführungsform ist der Messsensor 11 vorteilhaft als Thermoelement ausgeführt, dessen Messspitze in Kontakt mit der Behälterwand 20 gebracht ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, die Messspitze mit einer Silbereinlage auszustatten oder Silberspitze auszubilden. Vorteilhafterweise wird dadurch der Wärmewidestand R3 auf ein Minimum reduziert. Die Zuleitung 14 zum Referenzsensor 12 ist als für sich bekannte, mineralisolierte

Mantelleitung mit einem Außenmantel aus Metall, wobei der Außenmantel mindestens zwei Innenleiter umschließt, welche mit hochkomprimiertem Metalloxidpulver gegen den Außenmantel isoliert sind, ausgebildet. Der Wärmewiderstand einer derartigen mineralisolierte Mantelleitung ist bauartbedingt ungefähr proportional zu seiner Länge.

Die Zuleitung 14 zum Referenzsensor 12 ist thermisch mit der Zuleitung 13 zum Messsensor 11 nahe der Messtelle mit einem Koppelelement 23 verbunden. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Koppelelement 23 die Außenmäntel der Mantelleitungen der Zuleitungen 13 und 14 umschließt. In einfachster Ausgestaltung der Erfindung genügt es, wenn das Koppelelement 23 die Außenmäntel der Mantelleitungen der Zuleitungen 13 und 14 berührt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Koppelelement 23 aus Metall. Darüber hinaus sind aber auch Keramiken oder Kunststoffe prinzipiell als

Koppelelement 23 geeignet.

Somit ist sowohl der Messsensor 11 als auch der Referenzsensor 12 über bekannte Wärmewiderstände mit dem Koppelelement 23 verbunden. Der geometrische Abstand des Referenzsensors 12 vom Messsensor 11 ist kleiner als der geometrische Abstand des Referenzsensors 12 vom Messwertverarbeitungsmittel 16 im Kopfgehäuse 15. Vorzugsweise ist der Referenzsensor 12 nahe dem

Koppelelement 23 angeordnet. Wegen der Proportionalität des Wärmewiderstands der mineralisolierten Mantelleitung der Zuleitung 13 zum Messsensor 11 ist jedenfalls das Verhältnis der Wärmewiderstände R1/R2 > 1. Besonders vorteilhaft sind alle Verhältnisse der Wärmewiderstände R1/R2 > 10. Dabei ist der Referenzsensor 12 in unmittelbarer Nähe zum Messsensor 11 angeordnet.

In der Figur 2 ist unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel eine Prinzipdarstellung der thermischen Verhältnisse einer Temperaturmesseinrichtung 10 mit einem Koppelelement 23 gezeigt. Im Einzelnen sind der Messsensor 11 und der Referenzsensor 12 zwischen der Behälterwand 20 und dem Koppelelement 23 angeordnet. Der Messsensor 11 weist einen Wärmewiderstand R1 zum Koppelelement 23 und einen Wärmewiderstand R3 zur Messstelle an der Behälterwand 20 auf.

Der Referenzsensor 12 weist einen Wärmewiderstand R2 zum Koppelelement 23 und einen Wärmewiderstand R4 zur Messstelle an der Behälterwand 20 auf.

Zumindest ist der Wärmewiderstand R1 zwischen dem mindestens einen Messsensor 11 und dem Koppelelement 23 größer ist als der Wärmewiderstand R2 zwischen dem mindestens einen Referenzsensor 12 und dem Koppelelement 23, also R1/R2 > 1. Vorteilhafterweise ist der Wärmewiderstand R4 zwischen dem mindestens einen Referenzsensor 12 und der Messstelle an der Behälterwand 20 größer ist als der Wärmewiderstand R3 zwischen dem mindestens einen Messsensor 11 und der Messstelle an der Behälterwand 20, also R4/R3 < 1. Besonders vorteilhaft ist das Verhältnis des Wärmewiderstands R1 zwischen dem

Messsensor 11 und dem Koppelelement 23 und des Wärmewiderstands R3 zwischen dem Messsensor 11 und der Messstelle auf der das Medium umschließenden Oberfläche größer ist als das Verhältnis des Wärmewiderstands R2 zwischen dem Referenzsensor 12 und dem Koppelelement 23 und des Wärmewiderstands R4 zwischen dem Referenzsensor 12 und der Messstelle auf der das Medium

umschließenden Oberfläche R1/R3 > R2/R4.

* * * * * Bezugszeichenliste

10 Temperaturmesseinrichtung

11 Messsensor

12 Referenzsensor

13 Zuleitung zum Messsensor

14 Zuleitung zum Referenzsensor

15 Kopfgehäuse

16 Messwertverarbeitungsmittel

20 Behälterwand

21 Medium

22 Isolationsschicht

23 Koppelelement

R1 , R2, R3, R4 Wärmewiderstand