Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


DE3538807C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3538807C2
DE3538807C2DE19853538807DE3538807ADE3538807C2DE 3538807 C2DE3538807 C2DE 3538807C2DE 19853538807DE19853538807DE 19853538807DE 3538807 ADE3538807 ADE 3538807ADE 3538807 C2DE3538807 C2DE 3538807C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductance
hot body
boiling
cooling
wetted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19853538807
Other languages
German (de)
Other versions
DE3538807A1 (en
Inventor
Thomas Dr.-Ing. 8594 Arzberg De Kuenzel
Gerhard Dr.Rer.Nat. 8124 Seeshaupt De Welzel
Hans M. Prof.Dr.-Ing. 8012 Riemerling Post Ottobrunn De Tensi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuenzel Thomas Dipl-Ing 8594 Arzberg De
Tensi Hans M Prof Dr-Inghabil 8012 Ottobrunn De
Original Assignee
Kuenzel Thomas Dipl-Ing 8594 Arzberg De
Tensi Hans M Prof Dr-Inghabil 8012 Ottobrunn De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuenzel Thomas Dipl-Ing 8594 Arzberg De, Tensi Hans M Prof Dr-Inghabil 8012 Ottobrunn DefiledCriticalKuenzel Thomas Dipl-Ing 8594 Arzberg De
Priority to DE19853538807priorityCriticalpatent/DE3538807A1/en
Publication of DE3538807A1publicationCriticalpatent/DE3538807A1/en
Application grantedgrantedCritical
Publication of DE3538807C2publicationCriticalpatent/DE3538807C2/de
Grantedlegal-statusCriticalCurrent

Links

Classifications

Landscapes

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung und Überwachung der zeitabhängigen Benetzung einer elektrisch leitenden Oberfläche eines heißen Körpers mit einem damit in Kontakt zu bringenden flüssigen Kühlmedium, insbesondere beim Übergang vom Filmsieden zum Blasensieden oder vom Blasensieden zum Filmsieden des Kühlmediums an der Oberfläche des heißen Körpers.The invention relates to a method and a devicefor determining and monitoring the time-dependent wettingan electrically conductive surface of a hot bodywith a liquid cooling medium to be brought into contact with it,especially in the transition from film boiling to bubble boilingor from bubble boiling to film boiling of the cooling medium on theSurface of the hot body.

Zur Beurteilung und Regelung von Verfahrensabläufen ist es in vielen Bereichen der Technik, z. B. in der Verfahrens- und der Werkstofftechnik von Interesse, Kenntnisse über die zeitabhängige Benetzung einer Oberfläche eines Körpers durch ein die Oberfläche umgebendes flüssiges Medium zu erlangen. Diese Kenntnisse werden insbesondere bei Kühlvorgängen heißer Oberflächen mittels damit in Kontakt zu bringenden flüssigen Kühlmedien benötigt. Der Wärmeübergang von einer heißen Ober­fläche auf eine Kühlflüssigkeit ist nämlich in hohem Maß davon abhängig, welche Anteile der Oberfläche mit der Flüssigket unmittelbar in Kontakt stehen. Wenn z. B. beim Kühlvorgang infolge der von der heißen Oberfläche abgegebenen Wärme der Siedepunkt der Kühlflüssigkeit überschritten wird und im Bereich der Oberfläche an einer beliebigen Stelle das Filmsieden auftritt, entsteht ein Gasfilm, der die Oberfläche an dieser Stelle von der Kühlflüssigkeit trennt. Durch die geringe Wärmeleitung des Gasfilmes wird der Wärmeübergang zwischen der Oberfläche und der Kühlflüssigkeit wesentlich verschlechtert. In den nicht von Kühlflüssigkeit benetzten Oberflächenbereichen verringert sich der Wärmeübergangskoeffizient erheblich bis zu mehreren Größenordnungen. Die dadurch zumindest lokal bewirkte Absenkung der Wärmeabfuhr von der heißen Oberfläche kann zu unerwünschten Veränderungen oder Schäden am, die heiße Oberfläche aufweisenden, Bauteil führen.It is used to assess and regulate proceduresin many areas of technology, e.g. B. in proceduraland materials engineering of interest, knowledge of thetime-dependent wetting of a surface of a bodyto obtain a liquid medium surrounding the surface.This knowledge becomes hotter, especially during cooling processesSurfaces by means of liquid to be brought into contact with themCooling media required. The heat transfer from a hot topThe area on a coolant is namely highdepends on which parts of the surface with the liquid chainbe in direct contact. If e.g. B. during the cooling processdue to the heat given off by the hot surfaceBoiling point of the coolant is exceeded and inArea of the surface at any point the film boilingoccurs, a gas film is formed that adheres to the surfaceSeparates from the coolant. Because of the lowHeat conduction of the gas film becomes the heat transfer betweenthe surface and the coolant deteriorated significantly.In the surface areas not wetted by coolantthe heat transfer coefficient decreases significantly toto several orders of magnitude. At least locallycaused heat dissipation from the hot surfacecan cause unwanted changes or damage to thecomponent with hot surface.

Hierdurch besonders gefährdete Bauteile sind z. B. Kesselrohre und Wärmeaustauschrohre, die beim Filmsieden durch den soge­nannten "burnout" zerstört werden können. Zur Vermeidung derartiger Schäden bzw. zum Einregeln der optimalen Wärmeüber­tragung zwischen solchen Rohren und einer Kühlflüssigkeit, bei der gerade kein Filmsieden auftritt, ist es notwendig, das Entstehen von Gasfilmen an der heißen Rohroberfläche sofort zu erkennen, um Gegenmaßnahmen, z. B. Erhöhen des kühl­flüssigkeitsdurchsatzes, zur Vermeidung von Schäden an den Rohren einleiten zu können.This particularly vulnerable components are z. B. boiler tubesand heat exchange tubes, which during film boiling by the so-calledcalled "burnout" can be destroyed. To avoidsuch damage or to regulate the optimal heat transferbetween such pipes and a coolant,where there is no film boiling, it is necessarythe formation of gas films on the hot pipe surfaceimmediately recognizable to countermeasures, e.g. B. Increase the coolliquid throughput, to avoid damage to theTo be able to introduce pipes.

Hierzu ist es bekannt, die Temperatur der heißen Rohroberfläche mit einer Vielzahl von Thermoelementen zu überwachen. Mit diesem Verfahren läßt sich aber erst die Folgeerscheinung von Entnetzung der Oberfläche infolge des Filmsiedens, nämlich der Anstieg der Oberflächentemperatur, ermitteln. Gegenmaßnahmen zur Vermeidung von Rohrschäden können also erst sehr spät eingeleitet werden. Außerdem sind mit diesem Verfahren keine quantitativen Angaben über den Anteil der benetzten, bzw. der entnetzten Oberflächenanteile möglich und zur sicheren Überwachung ge­ fährdeter Bauteile werden zahlreiche Thermoelemente benötigt.For this purpose, it is known the temperature of the hot pipe surfacemonitor with a variety of thermocouples. With thisProcess can only be the result of dewettingthe surface due to film boiling, namely the increasethe surface temperature. Countermeasures toAvoiding pipe damage can therefore only be initiated very latewill. In addition, this method is not quantitativeInformation about the proportion of the wetted or the removedSurface shares possible and for safe monitoring For components at risk, numerous thermocouples are required.

Auch auf hohe Temperaturen gebrachte Bauteile, die zum Härten in ein Kühlbad getaucht werden, sind durch Schädigungen infolge des Filmsiedens gefährdet.Even components brought to high temperatures that hardenbeing immersed in a cooling bath are caused by damageof film boiling at risk.

Durch die unterschiedliche Abkühlung von den durch die Abkühl­flüssigkeit benetzten Oberflächenbereiche gegenüber den infolge des Filmsiedens zeitweilig nicht benetzten Bereiche können sich unerwünschte Werkstoffeigenschaften in dem vom Gasfilm umgebenden Körper einstellen. Um dies zu vermeiden werden u. a. Abkühlmedien und Konvektionseinrichtungen für Abkühltanks entwickelt, mit denen das Filmsieden unterdrückt werden soll.Due to the different cooling from the coolingliquid-wetted surface areas compared to the resultingareas of film boiling temporarily not wettedundesirable material properties in the gas filmadjust surrounding body. To avoid thisu. a. Cooling media and convection devices for cooling tanksdeveloped to suppress film boiling.

Um deren Eignung dafür zu testen, ist es ebenfalls nötig, zu ermitteln, ob und wann beim Härten an der Oberfläche des zu härtenden Teils Entnetzungen auftreten, bzw. festzustellen, welche Flächenanteile vom Abkühlmedium benetzt sind. Dazu ist es bekannt, für Laborversuche Hochgeschwindigkeitscameras ein­zusetzen, mit denen der Abkühlvorgang eines zu härtenden Bauteils gefilmt wird. Anhand der entwickelten Filme läßt sich dann nachträglich feststellen, wann und wo an der Oberfläche Gasfilme aufgetreten sind. Auch dieses Verfahren erfordert einen hohen Aufwand und es ist nicht für den Praxiseinsatz geeignet. Außerdem wird das Meßergebnis erst lange nach dem gemessenen Vorgang bekannt.To test their suitability for this, it is also necessary todetermine if and when hardening on the surface of the tocuring dewetting occur, or determinewhich parts of the area are wetted by the cooling medium. Is toIt is known to use high speed cameras for laboratory testingadd, with which the cooling process of a to be hardenedComponent is filmed. Based on the films developedthen find out when and where on the surfaceGas films have occurred. This procedure also requiresa lot of effort and it is not for practical usesuitable. In addition, the measurement result is only long aftermeasured process known.

Neben den vorangehend dargestellten Beispielen für Anwendungs­fälle eines gattungsgemäßen Verfahrens gibt es zahlreiche weitere Fälle, bei denen Bedarf für dessen Anwendung besteht.In addition to the examples of applications presented aboveThere are numerous cases of a generic methodother cases where there is a need for its application.

Bisher wurde jedoch kein Meßverfahren, bzw. keine Meßeinrichtung bekannt, womit in der Praxis eine andauernde, unmittelbar zum Ergebnis führende Messung der Benetzung einer Oberfläche eines heißen Körpers mit einem damit in Kontakt zu bringenden Kühlmedium möglich ist.So far, however, no measuring method or measuring device has been usedknown, which in practice is an ongoing, immediate resultant measurement of the wetting of a surfaceof a hot body with one to be brought into contact with itCoolant is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, bzw. eine Einrichtung zu schaffen, mit denen auf einfache Weise die Benetzung bzw. Entnetzung einer Oberfläche eines heißen Körpers mit einer Kühlflüssigkeit andauernd und unmittel­bar bestimmt sowie überwacht werden kann.The invention is therefore based on the object of a methodor to create a facility with which simpleWay the wetting or dewetting of a surface of ahot body with a coolant continuously and immediatelycan be determined and monitored in cash.

Diese Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und durch eine Einrichtung nach Anspruch 5 gelöst.This task is carried out for a generic methodthe characterizing features of claim 1 and by aDevice according to claim 5 solved.

Da erfindungsgemäß der elektrische Leitwert zwischen einer Oberfläche und einer Elektrode bestimmt wird, ist die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens, bzw. der vorgeschlagenen Vorrichtung auf Messungen an elektrisch leitenden Oberflächen beschränkt.Since according to the invention the electrical conductivity between oneSurface and an electrode is determined is the applicationof the proposed method or the proposedDevice for measurements on electrically conductive surfaceslimited.

Aus der dem DE-Buch von P. Profos "Handbuch der industriellen Meßtechnik" Vulkan-Verlag, Essen, 1984, Seiten 412-417, ist es zwar bekannt, zur Füllstandsmessung in Behältern die Leit­fähigkeit zwischen einer Elektrode und der Behälterwand bzw. einer Gegenelektrode zu ermitteln. Die Bestimmung der Benetzung eines Körpers ist dabei jedoch nicht vorgesehen. Allenfalls wird die längs einer Vertikalen stetig zu- oder abnehmende Benetzung der Behälterwand bzw. der Gegenelektrode durch Pegelveränderungen der im Behälter befindlichen Flüssigkeit mittelbar zur Bestimmung der Füllstandshöhe genutzt.From the DE book by P. Profos "Handbook of industrialMesstechnik "Vulkan-Verlag, Essen, 1984, pages 412-417it is known to measure the level in containersability between an electrode and the container wall orto determine a counter electrode. The determination of wettinghowever, a body is not provided. At mostis that which increases or decreases along a verticalWetting of the container wall or the counter electrodeLevel changes in the liquid in the containerindirectly used to determine the level.

Es kann daraus jedoch keine Anregung entnommen werden, eine sich lokal verändernde Benetzung bzw. Entnetzung eines Körpers zu bestimmen, wie sie bei Oberflächen von heißen, mit einer Kühlflüssigkeit umgebenen Körpern auftritt.However, no suggestion can be derived from it, onelocally changing wetting or dewetting of a bodyto determine what they are called on surfaces of, with aCoolant surrounding bodies occurs. 

Oberflächen im Sinne der Erfindung können dabei alle freien Flächen eines Körpers sein, der selbst nicht unbedingt elek­trisch leitend sein muß. Eine Oberfläche könnte daher bei­spielsweise auch eine mit einem elektrisch leitendem material­beschichtete Rohrinnenfläche eines Rohrs aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff sein.Surfaces in the sense of the invention can all be freeSurfaces of a body that is not necessarily electrical itselfmust be politically conductive. A surface could therefore befor example, one with an electrically conductive materialcoated pipe inner surface of a pipe made of electrically notconductive material.

Die Erfindung beruht darauf, daß der elektrische Scheinleit­wert zwischen einer in einer Flüssigkeit befindlichen Oberflä­che und einer Elektrode eindeutig bestimmten Oberflächenantei­len zugeordnet werden kann, die von der Flüssigkeit benetzt sind. Der höchste elektrische Scheinleitwert ergibt sich, wenn 100% der zu messenden Oberfläche von der Flüssig­keit benetzt sind und mit zunehmender Entnetzung der Oberflä­che nimmt der elektrische Scheinleitwert ebenfalls stetig ab.The invention is based on the fact that the electrical Scheinleitvalue between a surface in a liquidsurface and an electrode clearly determined surface arealen can be assigned by the liquidare wetted. The highest electrical apparent conductance resultsitself when 100% of the surface to be measured is removed from the liquidare wetted and with increasing dewetting of the surfacethe electrical apparent conductance also decreases steadily.

Ausgehend vom vollständig benetzten Zustand der Oberfläche läßt sich somit bereits anhand von Beobachtungen des elektri­schen Scheinleitwertes über der Zeit qualitativ feststellen, ob Entnetzungen der Oberfläche auftreten. Dafür braucht z. B. lediglich kontrolliert werden, ob sich der elektrische Schein­leitwert gegenüber dem Ausgangswert bei vollständig be­netzter Oberfläche verringert.Starting from the fully wetted condition of the surfacecan thus already be based on observations of the electriof the apparent conductance over time to determine whetherSurface wetting occurs. For this z. B.only be checked whether the electrical billConductivity compared to the initial value at completely bereduced surface area.

Für viele Anwendungsfälle wird es genügen, aus dem elektri­schen Scheinleitwert den elektrischen Leitwert zu bestimmen. Das vorgeschlagene Verfahren kann also sowohl durch die Be­stimmung des elektrischen Scheinleitwerts als auch durch die Bestimmung des elektrischen Leitwerts durchgeführt werden.For many applications it will suffice to use the electrito determine the electrical conductance.The proposed method can therefore both by the Beadjustment of the electrical apparent conductance as wellthe electrical conductivity can be determined.

In Abhängigkeit vom Anwendungsfall ist es dabei möglich, die Leitfähigkeit kontinuierlich oder in Zeitabständen zu ermit­teln.Depending on the application, it is possible toTo determine conductivity continuously or at intervalsteln. 

Weiter lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die vom flüssigen Medium benetzten Anteile der Oberfläche auch quanti­tativ ermitteln. Dazu braucht der jeweils gemessene Leitwert lediglich mit Leitwerten verglichen werden, die durch Kalib­rierung eindeutig bestimmten Oberflächenanteilen zugeord­net sind, die durch das flüssige Medium benetzt sind. Dies ist deshalb möglich, weil mit zunehmender Entnetzung der Oberflä­che auch der elektrische Leitwert stetig abnimmt.Furthermore, with the method according to the inventionparts of the surface also quantiascertain. To do this, the measured conductance is requiredcan only be compared with the guideline values provided by Kalibclearly assigned to certain surface proportionsare net, which are wetted by the liquid medium. This ispossible because with increasing dewetting of the surfacealso the electrical conductivity decreases steadily.

In Fällen, in denen ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Leitwert und den benetzten Oberflächenanteilen be­steht, genügt es, den jeweils gemessenen Leitwert durch dieje­nige Leitfähigkeit zu dividieren, die bei 100%iger Benetzung der Oberfläche zwischen ihr und der Elektrode auftritt, um die vom flüssigen Medium benetzten Anteile der Oberfläche auch quantitativ zu ermitteln. Durch eine Multiplikation des dabei erzielten Resultats mit 100 erhält man den benutzten Anteil der Gesamtoberfläche in prozentualer Angabe.In cases where there is a proportional relationship betweenthe conductivity and the wetted surface proportionsis sufficient, it is sufficient to measure the respective measured conductanceto divide the conductivity at 100% wettingthe surface between it and the electrode occurs to theParts of the surface wetted by the liquid medium tooto be determined quantitatively. By multiplying thethe result achieved with 100 gives the used oneProportion of the total surface area in percent.

Der zur quantitativen Bestimmung der vom flüssigen Medium benetzten Oberflächenanteile notwendige Vergleich bzw. die notwendige Berechnung kann sowohl vom Meßpersonal als auch durch einen Rechner in einer Auswerteinheit durchgeführt werden.The one for the quantitative determination of the liquid mediumwetted surface portions necessary comparison or thenecessary calculation can be done by the measuring staff as wellalso carried out by a computer in an evaluation unitwill.

Vorteilhaft wird der gemessene Leitwert in einer Auswertungs­einheit festgehalten und angezeigt, in der auch die Benetzung der Oberfläche berechnet, festgehalten und angezeigt werden kann.The measured conductance is advantageous in an evaluationunit recorded and displayed, including the wettingcalculated, recorded and displayed on the surfacecan be.

Bei der Anwendung des Verfahrens für die Überwachung z. B. von Kesselrohren oder Wärmetauscherrohren ist es außerdem vorteil­haft, wenn beim Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes des Leitwertes oder der ermittelten benetzten Anteile der Oberfläche durch die Auswerteeinheit ein Steuersignal und/oder ein Warnsignal ausgelöst wird.When using the method for monitoring z. B. fromBoiler tubes or heat exchanger tubes, it is also advantageousliable if, when falling below a predetermined value of theConductance or the determined wetted portions of the Surface by the evaluation unit, a control signal and / ora warning signal is triggered.

Zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung, wie sie in Anspruch 5 beschrieben ist.A is suitable for carrying out the claimed methodDevice as described in claim 5.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigtTo further explain the invention is based on theDrawings described an embodiment.It shows

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Meßanordnung zur Bestimmung der Benetzung der Oberfläche eines in einer Abkühlflüssigkeit abkühlenden Probekörpers in einer Seitenansicht,Fig. 1 is a schematic diagram of a measuring arrangement for determining the wetting of the surface of a cooling in a cooling liquid specimen in a side view;

Fig. 2 eine Daraufsicht auf die inFig. 1 skizzierte Meßan­ordnung,Fig. 2 is a plan view showing order of the sketched inFig. 1 Messan,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Zusammenhangs des Leitwertes zwischen dem in einer Abkühlflüssigkeit abkühlenden Probekörper und der Elektrode nachFig. 1, 2 und der Benetzung des Probekörpers mit der Abkühlflüssigkeit.Fig. 3 is a schematic representation of the relationship of the conductance between the cooling in a cooling liquid specimen and the electrode ofFig. 1, 2 and the wetting of the test piece with the cooling liquid.

In den Figuren ist mit1 ein zylindrischer, metallischer Probekörper gekennzeichnet, der nach einem Glühvorgang zum Härten in eine Abkühlflüssigkeit2 getaucht ist. In der Flüs­sigkeit2 ist eine Elektrode5 angeordnet, die im darge­stellten Fall die äußere Mantelfläche des zylindrischen Probe­körpers1 vollständig umgibt. Der Probekörper1 und die Elek­trode5 sind über Leitungen6a und6b mit einer Auswertungs­einheit7 verbunden, in der der mit der Elektrode5 ermittelte Leitwert zwischen der Oberfläche des Probekörpers1 und der Elektrode5 angezeigt, gespeichert und weiterverarbeitet wird. Insbesondere wird darin der Anteil der durch die Flüs­sigkeit benetzten Oberflächenbereich3 und/oder der unbe­netzten Oberflächenbereiche4 berechnet, gespeichert und ange­zeigt.In the figures,1 denotes a cylindrical, metallic test specimen which is immersed in a cooling liquid2 for hardening after an annealing process. In the liquid2 , an electrode5 is arranged which, in the case presented in Darge, completely surrounds the outer lateral surface of the cylindrical sample body1 . The specimen1 and the elec trode5 are connected via lines6a and6b with an evaluation unit7 is connected, in the conductance value determined with the electrode5 between the surface of the sample1 and the electrode5 displayed is stored and processed. In particular, the proportion of the surface area3 wetted by the liquid and / or of the non-wetted surface areas4 is calculated, stored and indicated.

Unmittelbar nach dem Eintauchen des Probekörpers1 in die Abkühlflüssigkeit2 tritt im Bereich der Probenoberfläche das Filmsieden auf. Wie inFig. 3 dargestellt ist, wird die Probenoberfläche dabei während eines Zeitabschnittsa durch einen Gasfilm völlig von der Abkühlflüssigkeit getrennt. Der Probenkörper weist daher in diesem Zeitabschnitta aus­schließlich unbenetzte Oberflächenbereiche4 und der Leitwert zwischen der Probenoberfläche und der Elektrode5 im Zeitab­schnitta ist gleichbleibend praktisch 0.Immediately after immersing the test specimen1 in the cooling liquid2 , film boiling occurs in the area of the sample surface. As shown inFIG. 3, the sample surface is completely separated from the cooling liquid during a perioda by a gas film. The sample body therefore has in this time perioda only non-wetted surface areas4 and the conductance between the sample surface and the electrode5 in time sectiona is practically 0.

Nach einer ersten Abkühlung des Probekörpers1 tritt das Filmsieden nicht mehr über seine gesamte Oberfläche auf. Vom unteren Probenende beginnend wird das Filmsieden in einem zweiten Zeitabschnittb allmählich durch das Blasensieden abgelöst. In diesem Zeitabschnittb bilden sich mit fort­schreitender Zeitt zunehmend Bereiche3 aus, in denen die Probenoberfläche von der Abkühlflüssigkeit benetzt wird. Als Folge davon ergibt sich eine stetige Zunahme des LeitwertsY zwischen der Probenoberfläche und der Elektrode5 und die Abkühlung wird infolge des verbesserten Wärmeübergangs be­schleunigt.After a first cooling of the test specimen1 , the film boiling no longer occurs over its entire surface. Starting from the lower end of the sample, the film boiling is gradually replaced by the bubble boiling in a second time periodb . In this time periodb , as timet progresses, regions3 increasingly form in which the sample surface is wetted by the cooling liquid. As a result, there is a steady increase in the conductanceY between the sample surface and the electrode5 and the cooling is accelerated due to the improved heat transfer.

Mit der Beendigung des Filmsiedens am Ende des Zeitabschnittsb weist die Probenoberfläche nur noch mit der Abkühlflüssig­keit2 benetzte Oberflächenbereiche3 auf. Der Leitwert zwi­schen der Probenoberfläche und der Elektrode5 hat ihren Maximalwert erreicht und ändert sich im folgenden Zeitab­schnittc, in dem der Probekörper weiter auf Raumtemperatur abkühlt, nicht mehr oder nur sehr unwesentlich.With the end of the film boiling at the end of the time periodb , the sample surface only has surface areas3 wetted with the cooling liquid2 . The conductance between the sample surface and the electrode5 has reached its maximum value and changes in the following time periodc , in which the test specimen cools further to room temperature, no longer or only very insignificantly.

Nachdem der LeitwertY in den Zeitabschnittena undc konstant ist, weil die Oberfläche entweder vollständig von der Abkühl­flüssigkeit2 getrennt (Abschnitta) oder vollständig damit benetzt ist (Abschnittc), läßt sich beim Härten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren allein durch das Ermitteln der Zeiten, in denen die Leitfähigkeit erstmals ansteigt, bzw. in der sie erstmals nicht mehr ansteigt, unmittelbar während des Härtens feststellen, wann das Blasensieden beginnt und wann das Filmsieden beendet ist. Weil der LeitwertY im Zeitab­schnittb darüber hinaus eindeutig bestimmten Oberflächenan­teilen zugeordnet werden kann, die durch das flüssige Medium benetzt sind, lassen sich darüber hinaus im Zeitabschnittb ebenfalls unmittelbar während des Härtens die momentan be­netzten, bzw. noch unbenetzten Oberflächenanteile bestim­men.After the conductanceY is constant in the periodsa andc , because the surface is either completely separated from the cooling liquid2 (sectiona) or completely wetted with it (sectionc) , the method according to the invention can be used for curing only by determining of the times in which the conductivity rises for the first time or in which it no longer rises for the first time, determine immediately during the curing process when the bubble boiling begins and when the film boiling has ended. Can be assigned to share because the conductanceY in Zeitab sectionB beyond uniquely determined Oberflächenan which are wetted by the liquid medium, can moreover be in the time interval, the currently be crosslinked, or yet unwettedb also directly during cure surface portions men determ .

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung kann überall dort eingesetzt werden, wo die Benetzung einer Oberfläche durch ein sie umgeben­des flüssiges Medium bestimmt werden soll. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Oberfläche vollständig vom flüssigen Medium umgeben ist, sondern es ist auch möglich, an einer Oberfläche zu messen, die nur teilweise von einem flüssigen Medium umgeben ist. Auch Änderungen der teilweisen Benetzung wirkt sich nämlich unmittelbar auf den Leitwert zwischen der Oberfläche und der Elektrode aus. Zur Bestimmung der prozen­tual benetzten Oberflächenanteile ist es auch in diesem Fall lediglich nötig, eine Zuordnung zwischen Leitwert und den vom flüssigen Medium benetzten Oberflächenanteilen zu schaffen.The method or the device can be used anywherebe where the wetting of a surface is surrounded by oneof the liquid medium is to be determined. It is notnecessary that the surface is completely liquidMedium is surrounded, but it is also possible to join oneMeasure surface that is only partially from a liquidMedium is surrounded. Also changes in partial wettingnamely affects the conductance between theSurface and the electrode. To determine the percentit is also in this caseonly an assignment between the master value and theto create surface portions wetted by the liquid medium.

Neben der Anwendung in der Härtereitechnik bietet sich die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere zur bereits anfangs erwähnten Kontrolle und Regelung von Wärmetauscher- und Kesselrohren, sowie von Notkühlsystemen und von Abkühleinrichtungen beim Stranggießen an. Ferner kann es auch zur Kühlstandsanzeige genutzt werden.In addition to the application in hardening technology, theApplication of the method according to the invention in particularfor the control and regulation ofHeat exchanger and boiler tubes, as well as emergency cooling systemsand from cooling devices during continuous casting. Furtherit can also be used to display the cooling level. 

Die besonderen Vorteile des Verfahrens liegen darin, daß die Meßergebnisse unmittelbar erhalten werden, daß die Messung mit Ausnahme einer Kontaktstelle an der zu messenden Oberfläche berührungslos erfolgt und daß der Meßaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren gering ist.The particular advantages of the method are that theMeasurement results are obtained immediately that the measurement withExcept for a contact point on the surface to be measureddone without contact and that the measurement effort compared toconventional method is low. 

  • In der Zeichnung kennzeichnen 1 Probenkörper
     2 Abkühlflüssigkeit
     3 Benetzte Oberflächenbereiche
     4 Unbenetzte Oberflächenbereiche
     5 Elektrode
    6a Leitung
    6b Leitung
     7 Auswertungseinheit
    Mark1 specimen in the drawing
    2 cooling liquid
    3 wetted surface areas
    4 Unwetted surface areas
    5 electrode
    6a line
    6b line
    7 evaluation unit

Claims (5)

Translated fromGerman
1. Verfahren zur Bestimmung und Überwachung der zeitabhängigen Benetzung einer elektrisch leitenden Oberfläche eines heißen Körpers mit einem damit in Kontakt zu bringenden flüssigen Kühlmedium, insbesondere beim Übergang vom Filmsieden zum Blasensieden oder Blasensieden zum Filmsieden des Kühlmediums an der Oberfläche des heißen Körpers,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des heißen Körpers und einer im Kühlmedium angeordneten Elektrode der elektrische Leitwert und/oder Scheinleitwert ermittelt wird.1. A method for determining and monitoring the time-dependent wetting of an electrically conductive surface of a hot body with a liquid cooling medium to be brought into contact with it, in particular during the transition from film boiling to bubble boiling or bubble boiling to film boiling of the cooling medium on the surface of the hot body,characterized in that that the electrical conductivity and / or apparent conductance is determined between the surface of the hot body and an electrode arranged in the cooling medium.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwert und/oder Scheinleitwert kontinuierlich bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in thatthe conductance and / or apparent conductance are determined continuouslybecomes.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwert und/oder Scheinleitwert in Zeitabständen bestimmt wird.3. The method according to claim 1, characterized in thatthe conductance and / or apparent conductance are determined at intervalsbecomes.4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes des Leitwertes und/oder Scheinleitwertes, bzw. der ermittelten benetzten Anteile der Oberfläche ein Steuersignal und/oder ein Warnsignal ausgelöst wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that when a predetermined is exceededValue of the conductance and / or apparent conductance, or thedetermined wetted parts of the surface a control signaland / or a warning signal is triggered. 5. Einrichtung zur Bestimmung und Überwachung der zeitab­hängigen Benetzung einer elektrisch leitenden Oberfläche eines heißen Körpers mit einem damit in Kontakt zu bringenden flüssigen Kühlmedium, insbesondere beim Übergang vom Filmsieden zum Blasensieden oder vom Blasensieden zum Filmsieden des Kühlmediums an der Oberfläche des heißen Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oberfläche des heißen Körpers (1) eine Elektrode (5) zur Ermittlung des elektrischen Leitwertes und/oder Scheinleitwertes vorgesehen ist, die ebenso wie die Oberfläche des heißen Körpers elektrisch leitend mit einer Auswertungseinheit (7) verbunden ist.5. Device for determining and monitoring the time-dependent wetting of an electrically conductive surface of a hot body with a liquid cooling medium to be brought into contact with it, in particular during the transition from film boiling to bubble boiling or from bubble boiling to film boiling of the cooling medium on the surface of the hot body, thereby characterized in that in the area of the surface of the hot body (1 ) there is an electrode (5 ) for determining the electrical conductivity and / or apparent conductance, which, like the surface of the hot body, is electrically conductively connected to an evaluation unit (7 ).
DE198535388071985-10-311985-10-31Method and device for determining wetting of an electrically conductive surface by a liquidGrantedDE3538807A1 (en)

Priority Applications (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
DE19853538807DE3538807A1 (en)1985-10-311985-10-31Method and device for determining wetting of an electrically conductive surface by a liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
DE19853538807DE3538807A1 (en)1985-10-311985-10-31Method and device for determining wetting of an electrically conductive surface by a liquid

Publications (2)

Publication NumberPublication Date
DE3538807A1 DE3538807A1 (en)1987-05-07
DE3538807C2true DE3538807C2 (en)1988-06-01

Family

ID=6284962

Family Applications (1)

Application NumberTitlePriority DateFiling Date
DE19853538807GrantedDE3538807A1 (en)1985-10-311985-10-31Method and device for determining wetting of an electrically conductive surface by a liquid

Country Status (1)

CountryLink
DE (1)DE3538807A1 (en)

Also Published As

Publication numberPublication date
DE3538807A1 (en)1987-05-07

Similar Documents

PublicationPublication DateTitle
EP0124104B1 (en)Method and apparatus for measuring the thermal conductivity and thermal capacity of materials
DE2515281A1 (en) DEVICE FOR MEASURING POLLUTION OF METAL SURFACES
DE2547832A1 (en) ARRANGEMENT FOR MEASURING THE POLLUTION DEGREE IN HEAT EXCHANGERS AND OTHER PIPES
DE69206829T2 (en) Nuclear power plant diagnostic apparatus and method
EP3234515B1 (en)Thermal flowmeter with a diagnostic function
DE3904894C1 (en)
EP2158455B1 (en)Method for measuring flow rates in liquid melts
DE69330662T2 (en) Method and apparatus for measuring the thermal conductivity of a liquid
DE3639666A1 (en) METHOD FOR DETERMINING A MEASURING SIZE OF A FLOWING MEDIUM AND MEASURING CIRCUIT THEREFOR
EP4088077B1 (en)Method and device for determining fouling in a heat exchanger
DE102008056025B3 (en) Method and device for measuring the temperature
DE2751925C2 (en)
DE2022769B2 (en) Device for in situ measurement of the percentage or the partial pressure or the electrochemical potential of a component of a gas mixture
CH692396A5 (en) Device for detecting the direction of flow, the flow rate, the flow rate and / or the material properties of a liquid or gaseous medium.
DE1498768A1 (en) Method and device for measuring thermal characteristics of liquids
DE2810352C2 (en) Corrosion monitoring device
DE102018105046A1 (en) Thermal flowmeter and method of operating a thermal flowmeter
DE3538807C2 (en)
DE3234894A1 (en) FLOW MEASURING DEVICE
DE2329164A1 (en) DEVICE FOR MEASURING LOW THERMAL FLOWS FROM WALLS
DE69207221T2 (en) Method and device for quantitative in situ electrochemical measurements in water at high temperatures
DE1598712A1 (en) Method and device for measuring water contamination in OEl
EP0270161B1 (en)Flow monitor for a fluid flowing discontinuously in small quantities only, e.g. a lubricant
DE102022213953B4 (en) Method and device for determining the maintenance requirement of a heat exchanger
DE3432032C2 (en)

Legal Events

DateCodeTitleDescription
OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2Grant after examination
8339Ceased/non-payment of the annual fee

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp