Suche Temperatursensor 1600°

[einballimwas]

Hallo roboternetzler!

Da ich daheim noch recht viel Hochreines Kupfer (aus Spiegeln, wie sie in Laserschneidanlagen benutzt werden) daheim habe, es allerdings ungern abgeben möchte, möchte ich einmal versuchen es selbst zu schmelzen.

einen Ofen dafür habe ich zwar nicht, aber den kann man sich eigentlich selbst aus Einstampfmasse und einem genügeng großen Fass bauen.

Als Wärmequelle habe ich einen Anflammbrenner in Erwägung gezogen. die bringen bei 5kW max 1800°. Falls die Temperatur nicht erreicht wird kann ich ja notfalls noch ein wenig O2 über einen druckminderer beimischen.

Gedacht war ein Fass mit Einstampfmasse zu füllen (Rohr in die mitte stecken), 2-3 Stunden/Tage antrocknen lassen und dann mit dem Brenner auszuhärten. Ein Gebläse für die Luft habe ich bereits.

Da das Kupfer dann aber langsam auskühlen soll, habe ich eine Form aus gips (spezialgips, feuerfest.. wird auch für glasschmelze genutzt) angedacht, in die das flüssige Metall gefüllt wird. Diese form (Würfel) ist umgeben von Schamottsteinen. Da ich das "Abkühlbecken" aber nicht andauernd öffnen möchte um die Temperatur nachzumessen (100-200° Schritte) benötige ich einen Temperaturfühler, der bis 1600° geht. Kennt jemand so etwas?

Ich nehme an, das geht nur berührungslos, denn ich glaube nicht, das man einen Temperaturfühler in diesen Temperaturregionen einsetzen kann. (Eventuell ein Metalldraht zur groben Temperaturbestimmung?)

[Netzman]

da fallen mir eigentlich auch nur berührungslose Methoden ein... Infrarot bietet sich an, es dürfte aber auch (zumindest als Näherungswert) über die Helligkeit/Farbe gehen, so haben das damals die Schmiede auch gemacht...

mfg

[einballimwas]

Hi Netzman!

Also über die Farbe kann ich das nicht sehen, wenn das Ding nähmlich noch 400° heiß ist, dann sehe ich nur das Graphit des Tiegels und kein Glühen mehr.

Weißt du, wo man infrarot sensoren für diese Wärmestrahlung herbekommt?

Edit: Ich sollte vielleicht noch sagen; Ich will garnicht schmieden (geht das mit kupfer überhaupt wie mit Eisen?), sondern einfach in einen kubus gießen.

[Manf]

Vielleicht geht es ja auch über die Farbtemperatur.
Ich fürchte allerdings, dass es bei 1600K (oder °C ?) noch andere Probleme gibt.
Der Schmelzpunkt von Kupfer liegt bei 1084,4 °C.

http://www.sektor4.ch/globaleitems/lexikon/farbtemperatur/farbtemp_ani_kl.gif

http://www.sektor4.ch/lexikon/farbtemperatur.html

[einballimwas]

Hi Manf!

wie ich in meinem Post oben schon erwähnt habe, funktioniert es wohl nicht mit der Farbtemperatur.

Ein erwärmter Körper strahlt im infraroten wellenbereich licht ab. Dh ich müsste somit eine komplette Spektralanalyse des Lichts incl des Infraroten spektrums machen. die Alternative wäre ein lichtstarker Filter für das sichtbare Licht (teuer!), der aber auch nicht zum gewünschten Ergebnis führt, da die Infrarotstrahlung ja schon ins sichtbare geht (glühen des Körpers) und ein solcher Filter bei höheren Temperaturen negativ auf die Messung wirkt. CMOS / CCDs gehen bis 1µm Welenlänge noch gut, darunter kann man das vergessen.

Mit dem Auge kann ich nicht messen, da die Wärmeabstrahlung des Kubus bei 400°C schon im infraroten liegt, ich aber nicht weiß, ob das jetzt 70 oder 300-400 sind.

die 1600°C (Celsius) habe ich als Richtwert angegeben, damit man weiß, worum es geht. Ich bin ein Typ, der gerne Reserven einplant :)

[Besserwessi]

Die Infrarotmessung ist schon der beste Weg. Ein Gängige Methode ist es die Intensität bei 2 Wellenlängen (z.B. 950 nm und 1500 nm ?) zu bestimmen. Das Verhältnis der Intensitäten ist dann ein braichbares Maß für die Temperatur. Man hat bei den IR Messung aber fast immer das Problem, das man den Emissionskoeffizenten nicht kennt, gerade bei blankem Metall. Wenn man keinen Hohlraum als Strahler hat, muß man also mit eher großen Fehlern rechnen.

Für eine nur qualitative Temperaturbestimmung (etwa >300 C) reicht auch eine Normale Siliziumfotdiode als Empfänger. Für ein kontrolliert langsames abkühlen sollte das schon reichen.

Bis etwa 1500 C kann man Platin basierte Thermoelemente nehmen.


Bei dem beschriebenem Ofenaufbau ist aber zu vermuten, dass dass Kupfer nach dem Schmelzen nicht mehr besondern rein ist. Gerade bei Kupfer sind 99.9% Reinheit noch nichts besonderes. Auch für Kabel wird schon ein ähnliche Reinheit benutzt.

[einballimwas]

Hi Besserwissi!

So werde ich das, glaube ich, machen.
Wenns mit einer fotodiode reicht, muss ich nur zusehen, das diese Diode unter der Sperrschicht maximal Temperatur bleibt, dann kann nichts passieren.

Reines Kupfer käme mir nicht in den Sinn. Lediglich die Spiegel sind hochrein gewesen, die haben aber ausgedient. Deswegen möchte ich das ja mal versuchen :)

Was "hinten" herauskommen soll, sind Kupferblöckchen, die ich dann plan fräsen und für CPU Kühler nutzen kann.

[Besserwessi]

Wenn man ein Fotodiode in Metallgehäuse nimmt, kann man das Gehäuse ganz gut kühlen. Beim Kunststoffgehäse ist der Kunststoff das begrenzende. Gegen die Strahlung im mittleren IR bereich hilft auch ein Glasscheibe.

Ich habe mal ein Thermometer benutzt, das auch nur mit einer solcehn normalen Diode gearbeitet hat. Das Licht kam da über in Lichtleitfaser. So ab 300 C ging es schon und ab 500 C richtig gut.

[loonquawl]

Könntest du den geplanten Abkühlvorgang genauer beschreiben? Es klingt so, als sollte das stufenweise gehen, und nicht einfach nur langsam - wozu ist das gut?
Je nach dem, ob du eine konkrete Zahl, oder nur einen Anhaltspunkt brauchst, reicht auch eine Stange, die ins Innere reicht, und an ihrem anderen Ende einen normalen Temperaturfühler hat - die Temperatur am Fühler ist nur noch eine Funktion der Temperatur im Inneren, es sollte aber reichen, um die Temperatur im Inneren konstant zu halten.

[einballimwas]

Hi loonquawl, hi Besserwissi!

Mein Post wurde irgendwie verschluckt.. komisch!

Das Kupfer soll in den Kubus gefüllt werden, der dann geschlossen wird und mit Schamottsteinen oben belegt wird. So kühlt nichts zu schnell ab, so bekommt das Kupfer keine Risse, keinen Temperaturschock und wird somit nicht spröde oä.

Ich bezweifle, dass die Methode mit der Eisenstange funktioniert. Die führt punktuell sehr viel Wärme ab.

Mfg Jan

[Besserwessi]

Bei Kupfer hat man dem Abkühlen eigentlich kaum Probleme. Die Wärmeleitung ist recht gut und entsprechend hat man auch kaum Temperaturgradienten. Spröde kriegt man Kupfer so einfach nicht. Eher wird man Probleme haben, das es zu weich ist um es danach noch zu bearbeiten.

[loonquawl]

.. die Stange führt Wärme entsprechend ihrem Durchmesser ab, das ist also steuerbar. Im Grunde reicht auch ein Fühler auf der Aussenseite der Schamottsteine, allerdings spricht der natürlich stark verzögert an.