Technische Universität Ilmenau

Temperaturmesstechnik und thermische Messtechnik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200224 - allgemeine Informationen
Modulnummer200224
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer2372 (Prozessmesstechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Thomas Fröhlich
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Bachelor Technik (GIG), messtechnische Grundkenntnisse 

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Ausgehend von den Grundlagen der Temperaturmess- und Sensortechnik, insbesondere den Einsatzmöglichkeiten und Eigenschaften der verschiedenen Temperatursensoren, kennen die Studierenden statische und dynamische Eigenschaften verschiedener Thermometerbauformen und können diese erläutern. Sie erkennen die Grundprinzipien, wie mit Hilfe der Temperaturmessung andere physikalische Größen abgeleitet werden können und kennen die praktische Umsetzung durch verschiedene Sensorprinzipien.

Auf der Grundlage der theoretischen Kenntnisse der Wärmeübertragung können sie die Wärmetransportvorgänge im Thermometer und den dazu gehörenden Einbaubedingungen beschreiben und analysieren. Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Messverfahren und optimale thermische Anordnungen zu konzipieren und auszuwählen. Die Studierenden kennen die Grundlagen der numerischen Beschreibung von Wärmetransportvorgängen, können die zur Lösung notwendigen Randbedingungen nennen und Ergebnisse numerischer Berechnungen (FEM-Berechnungen) interpretieren. 

Die Studierenden kennen die Verfahrung zur Kalibrierung von Thermometern und die Grundlagen der Rückführung auf die SI-Einheit. 

Nach dem Besuch der Vorlesung und vor allem die Vertiefung in den begleitenden Seminaren können die Studierenden für einfache Thermometerbauformen und Messanordnungen die mathematische Modelle für das statische und dynamische thermische Verhalten aufstellen und lösen.  Sie sind in der Lage einfache RC-Modelle zur Beschreibung des statischen und dynamischen Verhaltens von Thermometern zu konzipieren und daraus Einflussfaktoren auf die thermische Messabweichung abzuleiten. Die Studierenden sind befähigt, einfache Modelle in einem FEM-Prgrammsystem zu erstellen und die erreichten Ergbenisse zu interpretieren. Für verschiedene Messanordnungen können die Studierenden Messunsicherheitsbudgets aufstellen.  

Nach den begleitenden Praktika können die Studierenden komplexe Aufgabenstellungen aus dem Gebiet der Temperaturmesstechnik auf der Grundlage ihrer theoretischen Kenntnisse lösen und erkennen die Einflussfaktoren auf die Messabweichungen bei den unterschiedlichen Anwendungen. Sie können Messschaltungen aufbauen, Messgeräte selbstständig bedienen, Messergebnisse systematisch erfassen, darstellen und interpretieren. Durch die Zusammenarbeit in zum Teil international besetzten Teams werden sich die Studierenden der Beiträge ihrer Kommilitoninnen und Kommilitonen bei der Bewältigung der Aufgabenstellungen bewusst und vertiefen ihre sozialen Kompetenzen.

Inhalt

Temperaturmesstechnik:

Internationale Temperaturskala, Primäre und sekundäre Temperaturmessverfahren, Grundlagen, Bauformen und Anwendungen von Widerstandsthermometern, Thermoelementen, mechanischen und Strahlungsthermometern

Thermische Messtechnik:

Prinzipielle Eigenschaften von Berührungsthermometern, thermische Messabweichungen und vereinfachte elektrothermische Modelle, Dynamisches Verhalten von thermischen Sensoren, Korrektur des dynamischen Verhaltens, Thermische Messabweichungen bei Temperaturmessungen in Gasen und Flüssigkeiten sowie an und in Festkörpern

Möglichkeiten der Berechnung bzw. messtechnischen Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten

Grundlagen der numerischen Berechnung von Wärmetransportvorgängen (Einführung FEM, Wärmeleitungsdifferentialgleichung, Randbedingungen, Ergebnisdarstellung und -interpretation)

Wärmemengenmessung, Messung thermophysikalischer Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärme, DTA); Messverfahren zur Messung nichtthermischer Größen mit Hilfe der Temperaturmessung (Durchflussmessung, Füllstandsmessung und Stoffidentfikation/Analysenmesstechnik)

 

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Zugang zumMoodle-Kurs mit allen Informationen und Materialien:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3505

 

Nutzung Beamer/Laptop/Präsentationssoftware; Lehrmaterialien mit Skizzen der Messprinzipien und -geräte; 

Literatur

Ein aktuelles Literaturverzeichnis ist Bestandteil des Lehrmaterials.

F. Bernhard: Handbuch der Technischen Temperaturmessung, 2. Auflage, Springer 2014, ISBN 978-3-642-24505-3

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameTemperaturmesstechnik und thermische Messtechnik
Prüfungsnummer230468
Leistungspunkte5
SWS4 (2 V, 1 Ü, 1 P)
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

Das Modul Temperaturmesstechnik und Thermische Messtechnik mit der Prüfungsnummer 230468 schließt mit folgenden Leistungen ab:

  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 80% (Prüfungsnummer: 2300643)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 20% (Prüfungsnummer: 2300644)



Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktika gemäß Testatkarte in der Vorlesungszeit

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (AST), Diplom Maschinenbau 2017, Master Maschinenbau 2017, Diplom Maschinenbau 2021, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2021 (MB)
ModulnameTemperaturmesstechnik und thermische Messtechnik
Prüfungsnummer230468
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

Das Modul Temperaturmesstechnik und Thermische Messtechnik mit der Prüfungsnummer 230468 schließt mit folgenden Leistungen ab:

  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 80% (Prüfungsnummer: 2300643)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 20% (Prüfungsnummer: 2300644)



Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktika gemäß Testatkarte in der Vorlesungszeit

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl