Что такое платиновая термопара. Как устроена платиновая термопара. Каков принцип работы платиновой термопары. Где применяются платиновые термопары. Какие преимущества имеют платиновые термопары.

Что представляет собой платиновая термопара

Платиновая термопара — это термоэлектрический преобразователь температуры, состоящий из двух проводников, один из которых изготовлен из чистой платины, а второй — из сплава платины с родием (обычно 90% платины и 10% родия). Спай этих проводников образует чувствительный элемент термопары.

Платиновые термопары относятся к термопарам из благородных металлов и обозначаются буквами ПП (платинородий-платиновые). Они являются одними из самых точных и стабильных термопар.

Устройство платиновой термопары

Основные элементы конструкции платиновой термопары:

• Положительный электрод из платинородиевого сплава (90% Pt, 10% Rh)
• Отрицательный электрод из чистой платины
• Спай (горячий спай) — место соединения электродов
• Свободные концы электродов для подключения к измерительным приборам
• Защитный чехол (арматура) из жаропрочных материалов
• Изоляторы из керамики для разделения электродов

Спай электродов обычно выполняется сваркой. Для защиты от внешних воздействий термопара помещается в защитный чехол из термостойких материалов.

Принцип действия платиновой термопары

Принцип работы платиновой термопары основан на эффекте Зеебека — возникновении термоЭДС в цепи из разнородных проводников, спаи которых находятся при разных температурах.

При нагреве рабочего спая термопары возникает разность потенциалов между ее свободными концами. Величина этой термоЭДС зависит от разности температур горячего и холодного спаев и от материалов проводников.

Для платиновых термопар зависимость термоЭДС от температуры близка к линейной. При увеличении температуры рабочего спая на 1°C термоЭДС возрастает примерно на 10 мкВ.

Диапазон измерения температуры

Платиновые термопары позволяют измерять температуру в широком диапазоне:

• Минимальная температура: -50°C
• Максимальная длительная температура: +1300°C
• Максимальная кратковременная температура: +1600°C

При этом погрешность измерения составляет около ±0.5°C в диапазоне до 1000°C и ±1°C при более высоких температурах.

Преимущества платиновых термопар

Основные достоинства платиновых термопар:

• Высокая точность измерения
• Широкий диапазон измеряемых температур
• Стабильность характеристик во времени
• Устойчивость к окислению при высоких температурах
• Возможность изготовления эталонных термопар

Благодаря этим преимуществам платиновые термопары широко применяются для точных измерений высоких температур в промышленности и науке.

Области применения платиновых термопар

Основные сферы использования платиновых термопар:

• Металлургия — измерение температуры расплавов металлов
• Стекольная промышленность — контроль температуры стекловаренных печей
• Химическая промышленность — измерение температуры химических реакторов
• Атомная энергетика — контроль температуры в ядерных реакторах
• Авиакосмическая отрасль — измерение температуры двигателей
• Научные исследования — прецизионные измерения высоких температур

Платиновые термопары являются основным средством измерения высоких температур в промышленности и научных исследованиях.

Особенности эксплуатации платиновых термопар

При использовании платиновых термопар нужно учитывать следующие особенности:

• Необходима защита от агрессивных сред и механических воздействий
• Желательно применение в окислительной или нейтральной атмосфере
• Требуется компенсация температуры холодного спая
• Возможно загрязнение платины примесями при высоких температурах
• Необходима периодическая проверка градуировочной характеристики

При соблюдении правил эксплуатации платиновые термопары обеспечивают высокую точность и надежность измерений в течение длительного времени.

Конструкции платиновых термопар

Существуют различные конструктивные исполнения платиновых термопар:

• Проволочные термопары — из тонкой проволоки диаметром 0.3-0.5 мм
• Кабельные термопары — электроды в гибкой металлической оболочке
• Погружные термопары — в защитном чехле для измерения температуры жидкостей
• Поверхностные термопары — для измерения температуры поверхностей
• Высокотемпературные термопары — в специальной жаропрочной арматуре

Выбор конструкции зависит от условий применения, требуемого диапазона температур и необходимой точности измерений.

Сравнение платиновых термопар с другими типами

По сравнению с другими распространенными типами термопар платиновые имеют следующие отличия:

• Более высокая точность, чем у термопар из неблагородных металлов
• Больший диапазон измерения, чем у хромель-алюмелевых термопар
• Лучшая стабильность характеристик по сравнению с вольфрам-рениевыми
• Более высокая стоимость из-за применения драгоценных металлов
• Меньшая термоЭДС, чем у термопар из неблагородных металлов

Платиновые термопары оптимальны для прецизионных измерений высоких температур, где требуется максимальная точность и надежность.

Термопары платина-платинородий — Справочник химика 21

    У термопары платина-платинородий ТПП положительным электродом служит платинородий, отрицательным — платина. Кривая э. д. с. показывает, что термопары платина-платинородий имеют наименьшую э. д. с., следовательно, сопротивление их наибольшее. 

[c.35]

    Термопара платина-платинородие-вая. Пределы измерения температуры -Ь 1б[c.231]

    Термопара платина-платинородие-вая, лабораторная. Пределы измерения температуры 1300°. В фарфоровом защитном чехле То же [c.231]

    Э. д. с. термопары платина-платинородий при различных температурах [c.88]

    Для измерения температур в пределах О—400″ С рекомендуется пользоваться ртутными термометрами или термопарами ТХК (хромель—копель). Для измерения температур в пределах О—1100 С следует применять термопары ТХА (хромель—алюмель), для измерения температур О—1600° С — термопары ТПП (платинородий— платина), а для температуры О—1800° С — термопары ПР-30/6 (платинородий 30 — платинородий 6). 

[c.396]

    Применение платиноидов и их соединений. Наибольшее применение находит сама платина. Она используется для изготовления химической посуды и ответственных деталей химической аппаратуры, работающих в агрессивных средах при высоких температурах. Проволоки из платины и ее сплава с 10% родия являются ветвями высокотемпературной платина-платинородие-вой термопары, позволяющей измерять температуру до 1600 °С в окислительной атмосфере. [c.426]

    От 630° ДО ТОЧКИ плавления золота интерполяция температуры выполняется при помощи стандартной (образцовой) термопары платино-платинородий, один спай которой находится при температуре 0 . Выше точки плавления золота температуры определяются по формуле излучения Планка. [c.11]

    Измерительную ячейку включают последовательно с медным кулонометром и амперметром. Перед началом опыта средний и крайние цилиндрики вместе с электродами взвещивают. Электролиз ведут в трубчатой печи при температуре 250—300° С. Для равномерного распределения температуры нихромовую обмотку частично сдвигают от середины к концам фарфоровой трубки печи. Температуру печи контролируют платина-платинородие-вой термопарой. Через систему пропускают слабый ток порядка 7—10 мА. Продолжительность опыта — до 5 ч. После электролиза зажимы, сжимающие цилиндрики и электроды, ослабляют и проводят взвешивание, Масса среднего цилиндрика должна остаться без изменения, что служит контролем правильного проведения опыта. 

[c.136]

    Температура в реакторе замеряется платино-платинородие-выми термопарами в шести точках на выходе конвертированного газа из реактора (Г ), в кипящем слое катализатора на расстоянии 80 мм (Гг), на расстоянии 40 мм (Гз) и на расстоянии 10 мм (Г4) от основания дутьевой решетки, в камере смешения кислорода с метаном (Гд) и у места ввода дутья в камеру смешения (Ге). Установленные в различных зонах реактора термопары дают возможность проследить за ходом изменения температуры в процессе исследования. 

[c.171]

    Температура измерялась как с помощью платина-платинородие-вых термопар, так и с помощью конусов Зегера, из которых приготовлялись частицы различной формы для различных номеров конусов. Частицы конусов Зегера примешивали к частицам испытуемого топлива и по оплавлению конусов Зегера судили о максимальных температурах процесса газификации топлива. Это было особенно важно для высоких температур, когда платина-платино-родиевые термопары выходили из строя. [c.212]

    ДТА производили при непрерывном нагревании образца фосфорита (навеска 2 г) со скоростью 8 град мин. Эталоном служила окись алюминия, термопары использовали платино-платинородие-вые. Одновременно с кривыми нагревания производили регистрацию объемов выделяющихся газов при нагревании фосфоритов. Для раздельного определения паров воды и углекислого газа использовали поглотители. По разности объемов газов, полученных без поглотителя и с поглотителем, вычисляли количество воды и углекислого газа, выделяющихся при нагревании фосфорита [1]. 

[c.11]

    Расплав стали получали переплавом заготовок в высокочастотной индукционной печи емкостью 8 кг. После расплавления металла производилось озвучивание его или необходимая для сравнения по времени плавки выдержка. В конце плавки прс-изводилось раскисление металла. Температура расплава измерялась термопарой погружения типа ПП (платина—платинородий). Металл разливался в предварительно прокаленные при 900—950 С в течение 8—9 ч керамические формы-клинья. [c.391]

    Температура стекломассы измеряется с помощью термопары или радиационного пирометра. Работа термопары основана на возникновении э, д. с., пропорциональной разности температур спаев двух разнородных металлов илп сплавов, например, платины и платинородия Радиационным пирометром измеряется интенсивность цз- [c.186]

    Платинородий— платина (10% КЬ) ТПП ПП-1 —20 1300 1600 -20- +300 300-1600 0,01 0,01 2,5х Х10- Х Х ( —300) В окислительной и нейтральной атмосфере превосходит все известные термопары по постоянству термоэлектрических свойств. Быстро разрушается в восстановительной атмосфере. Неустойчива в присутствии фосфора, углерода, паров металла, особенно в присутствии кремнезема и металлических окислов [c.83]

    Платинородий-платиновая термопара по жаростойкости и постоянству т. э. д. с. является лучшей из всех существующих термопар. При правильной эксплуатации она сохраняет постоянство своей градуировки в течение весьма длительного времени. К ее недостаткам следует отнести малую развиваемую т. э. д. с. по сравнению с другими термопарами. Поэтому термопара платинородий — платина редко применяется при точных измерениях температуры ниже 300″ и никогда не применяется для измерений температур ниже 0°. Другие стандартные термопары относятся к термопарам из неблагородных металлов. [c.56]

    Чувствительным элементом системы контроля и регулирования температуры служит хромель-алюмелевая или платинородий-платино-вая термопара 1 (в зависимости от температуры), установленная в своде печи и измеряющая температуру верхней части рабочего объема печи. Термопара электрической линией связана с автоматическим регулирующим самопишущим потенциометром 2. [c.108]

    Приборы для измерения высоких температур, основанные на воз1Никновении электродвижущей силы в слое разнородных металлов при нагревании или охлаждении, называются термопарами. Для измерения высоких температур (до 1300° С) и кратковременно до 1600° С применяется термопара платина-платинородий. Для измерения более низких температур

www.chem21.info

Платинородий-платиновая термопара — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Платинородий-платиновая термопара

Cтраница 1

Платинородий-платиновая термопара является самой точной и служит для измерения высоких температур.  [1]

Платинородий-платиновая термопара тарируется сличением ее показаний с показаниями образцовой термопары или по постоянным точкам затвердевания металлов.  [2]

Платинородий-платиновые термопары, особенно чувствительные к загрязнению, должны быть защищены с помощью керамических трубок, непроницаемых для газов и паров при всех рабочих температурах.  [4]

Платинородий-платиновая термопара является самой точной и служит для измерения температур до 1600 С. Точность обеспечивается, во-первых, тем, что благородные металлы, из которых изготовлена эта термопара, можно получить в очень чистом виде; неоднородность материала проволок термопары и связанные с этим непроизводительные ЭДС меньше, чем у термопар с Проволоками из неблагородных металлов; во-вторых, тем, что проволоки и горячий спай претерпевают сравнительно мало изменений в процессе работы и не окисляются. Поэтому характеристика такой термопары весьма стабильна.  [5]

Платинородий-платиновая термопара может быть использована для измерения температур до 1600 — 1700 С лишь при условии ее кратковременного ( на 1 мин. Рабочий конец термопар защищается в этом случае двумя наконечниками: кварцевым и молибденовым.  [6]

Платинородий-платиновые термопары надежно работают в нейтральной и окислительной средах, но быстро разрушаются в восстановительной атмосфере, особенно при наличии окислов металла и кремнезема вблизи термопары. Поэтому при промышленных измерениях требуется тщательная изоляция термопары от непосредственного воздействия атмосферы.  [7]

Платинородий-платиновые термопары должны применяться в условиях окислительной атмосферы. Углерод, пары металлов губительно действуют на платину. Особенно вредна восстанови-гельная атмосфера при наличии вблизи термопары металлических окислов и кремнезема. Эти обстоятельства вынуждают при промышленных измерениях особенно тщательно иволировать платинородий-платиновую термопару от непосредственного воздействия атмосферы. В лабораторных условиях при наличии чистой окислительной или нейтральной атмосферы допустимо применение этих термопар с обнаженным спаем.  [8]

Платинородий-платиновая термопара обозначается буквами ПП. Положительный термоэлектрод платино-родий ( сплав 90 % Pt 10 % Rh), отрицательный — платина. Платина должна быть чистой, удовлетворяющей следующим условиям.  [9]

Платинородий-платиновая термопара называется еще термопарой из благородных металлов в отличие от остальных, изготовленных из неблагородных металлов.  [11]

Платинородий-платиновая термопара тарируется сличением ее показаний с показаниями образцовой термопары или по постоянным точкам затвердевания металлов.  [12]

Платинородий-платиновые термопары надежно работают в нейтральной и окислительной средах, но быстро разрушаются в восстановительной атмосфере, особенно при наличии окислов металла и кремнезема вблизи термопары. Поэтому при промышленных измерениях требуется тщательная изоляция термопары от непосредственного воздействия атмосферы.  [13]

Платинородий-платиновая термопара имеет один электрод из чистой платины, а другой — из сплава 90 % платины и 10 % родия.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Термопара: принцип действия, устройство

Существует множество разнообразных устройств и механизмов, позволяющих измерять температуру. Некоторые из них применяются в повседневной жизни, какие-то — для различных физических исследований, в производственных процессах и других отраслях.

Одним из таких устройств является термопара. Принцип действия и схему данного устройства мы рассмотрим в последующих разделах.

Физическая основа работы термопары

Принцип работы термопары основан на обычных физических процессах. Впервые эффект, на основе которого работает данное устройство, был исследован немецким ученым Томасом Зеебеком.

Суть явления, на котором держится принцип действия термопары, в следующем. В замкнутом электрическом контуре, состоящем из двух проводников различного вида, при воздействии определенной температуры окружающей среды возникает электричество.

Получаемый электрический поток и температура окружающей среды, воздействующая на проводники, находятся в линейной зависимости. То есть чем выше температура, тем больший электрический ток вырабатывается термопарой. На этом и основан принцип действия термопары и термометра сопротивления.

При этом один контакт термопары находится в точке, где необходимо измерять температуру, он именуется «горячим». Второй контакт, другими словами — «холодный», — в противоположном направлении. Применение для измерения термопар допускается лишь в том случае, когда температура воздуха в помещении меньше, чем в месте измерения.

Такова краткая схема работы термопары, принцип действия. Виды термопар мы рассмотрим в следующем разделе.

Виды термопар

В каждой отрасли промышленности, где необходимы измерения температуры, в основном применяется термопара. Устройство и принцип работы различных видов данного агрегата приведены ниже.

Хромель-алюминиевые термопары

Данные схемы термопар применяются в большинстве случаев для производства различных датчиков и щупов, позволяющих контролировать температуру в промышленном производстве.

Их отличительными особенностями можно назвать довольно низкую цену и огромный диапазон измеряемой температуры. Они позволяют зафиксировать температуру от -200 до +13000 градусов Цельсия.

Нецелесообразно применять термопары с подобными сплавами в цехах и на объектах с высоким содержанием серы в воздухе, так как этот химический элемент негативно влияет как на хром, так и на алюминий, вызывая нарушения в функционировании устройства.

Хромель-копелевые термопары

Принцип действия термопары, контактная группа которой состоит из этих сплавов, такой же. Но эти устройства работают в основном в жидкости либо газообразной среде, обладающей нейтральными, неагрессивными свойствами. Верхний температурный показатель не превышает +8000 градусов Цельсия.

Применяется подобная термопара, принцип действия которой позволяет использовать ее для установления степени нагрева каких-либо поверхностей, например, для определения температуры мартеновских печей либо иных подобных конструкций.

Железо-константановые термопары

Данное сочетание контактов в термопаре не настолько распространено, как первая из рассматриваемых разновидностей. Принцип работы термопары такой же, однако подобная комбинация хорошо показала себя в разреженной атмосфере. Максимальный уровень замеряемой температуры не должен превышать +12500 градусов Цельсия.

Однако, если температура начинает подниматься выше +7000 градусов, существует опасность нарушения точности измерений в связи с изменением физико-химических свойств железа. Имеют место даже случаи коррозии железного контакта термопары при наличии в окружающем воздухе водных паров.

Платинородий-платиновые термопары

Наиболее дорогая в изготовлении термопара. Принцип действия такой же, однако отличается она от своих собратьев очень стабильными и достоверными показаниями температуры. Имеет пониженную чувствительность.

Основная область применения данных устройств — измерение высоких температур.

Вольфрам-рениевые термопары

Также применяются для измерения сверхвысоких температур. Максимальный предел, который можно зафиксировать с помощью данной схемы, достигает 25 тысяч градусов по шкале Цельсия.

Их применение требует соблюдения некоторых условий. Так, в процессе измерения температуры нужно полностью устранить окружающую атмосферу, которая оказывает негативное воздействие на контакты в результате процесса окисления.

Для этого вольфрам-рениевые термопары обычно помещают в защитные кожухи, заполненные инертным газом, защищающим их элементы.

Выше была рассмотрена каждая существующая термопара, устройство, принцип работы ее в зависимости от применяемых сплавов. Теперь рассмотрим некоторые конструктивные особенности.

Конструкции термопар

Существует две основные разновидности конструкций термопар.

• С применением изоляционного слоя. Данная конструкция термопары предусматривает изолирование рабочего слоя устройства от электрического тока. Подобная схема позволяет использовать термопару в технологическом процессе без изоляции входа от земли.

• Без применения изоляционного слоя. Такие термопары могут подключаться лишь к измерительным схемам, входы которых не имеют контакта с землей. Если данное условие не соблюдается, в устройстве возникнет две независимых замкнутых схемы, в результате чего показания, полученные с помощью термопары, не будут соответствовать действительности.

Бегущая термопара и ее применение

Существует отдельная разновидность данного устройства, именуемая «бегущей». Принцип действия бегущей термопары мы сейчас рассмотрим более подробно.

Эта конструкция применяется в основном для определения температуры стальной заготовки при ее обработке на токарных, фрезерных и иных подобных станках.

Следует отметить, что в данном случае возможно использование и обычной термопары, однако, если процесс изготовления требует высокой точности температурного режима, бегущую термопару трудно переоценить.

При применении данного метода в заготовку заранее запаивают ее контактные элементы. Затем, в процессе обработки болванки, данные контакты постоянно подвергаются воздействию резца или иного рабочего инструмента станка, в результате чего спай (который является главным элементом при снятии температурных показателей) как бы «бежит» по контактам.

Этот эффект повсеместно применяется в металлообрабатывающей промышленности.

Технологические особенности конструкций термопар

При изготовлении рабочей схемы термопары производится спайка двух металлических контактов, которые, как известно, изготовлены из разных материалов. Место соединения носит название «спай».

Следует отметить, что делать данное соединение с помощью спайки необязательно. Достаточно просто скрутить вместе два контакта. Но такой способ производства не будет обладать достаточным уровнем надежности, а также может давать погрешности при снятии температурных показателей.

Если необходимо измерение высоких температур, спайка металлов заменяется на их сварку. Это связано с тем, что в большинстве случаев припой, применяемый при соединении, имеет низкую температуру плавления и разрушается при превышении ее уровня.

Схемы, при изготовлении которых была применена сварка, выдерживают более широкий диапазон температуры. Но и этот способ соединения имеет свои недостатки. Внутренняя структура металла при воздействии высокой температуры в процессе сваривания может измениться, что повлияет на качество получаемых данных.

Кроме того, следует контролировать состояние контактов термопары в процессе ее эксплуатации. Так, возможно изменение характеристик металлов в схеме вследствие воздействия агрессивной окружающей среды. Может произойти окисление либо взаимная диффузия материалов. В подобной ситуации следует заменить рабочую схему термопары.

Разновидности спаев термопар

Современная индустрия производит несколько конструкций, которые применяются при изготовлении термопар:

• с открытым спаем;

• с изолированным спаем;

• с заземленным спаем.

Особенностью термопар с открытым спаем является плохая сопротивляемость внешнему воздействию.

Следующие два типа конструкции могут применяться при измерении температур в агрессивных средах, оказывающих разрушительное влияние на контактную пару.

Кроме того, в настоящее время промышленность осваивает схемы производства термопар по полупроводниковым технологиям.

Погрешность измерений

Правильность температурных показателей, получаемых с помощью термопары, зависит от материала контактной группы, а также внешних факторов. К последним можно отнести давление, радиационный фон либо иные причины, способные повлиять на физико-химические показатели металлов, из которых изготовлены контакты.

Погрешность измерений состоит из следующих составных частей:

• случайная погрешность, вызванная особенностями изготовления термопары;

• погрешность, вызванная нарушением температурного режима «холодного» контакта;

• погрешность, причиной которой послужили внешние помехи;

• погрешность контрольной аппаратуры.

Преимущества использования термопар

К преимуществам использования подобных устройств для контроля температуры, независимо от области применения, можно отнести:

• большой промежуток показателей, которые способны быть зафиксированы с помощью термопары;

• спайку термопары, которая непосредственно участвует в снятии показаний, можно расположить в непосредственном контакте с точкой измерения;

• несложный процесс изготовления термопар, их прочность и долговечность эксплуатации.

Недостатки измерения температуры с помощью термопары

К недостаткам применения термопары следует отнести:

• Необходимость в постоянном контроле температуры «холодного» контакта термопары. Это отличительная особенность конструкции измерительных приборов, в основе которых лежит термопара. Принцип действия данной схемы сужает область ее применения. Они могут быть использованы только в том случае, если температура окружающего воздуха ниже температуры в точке измерения.

• Нарушение внутренней структуры металлов, применяемых при изготовлении термопары. Дело в том, что в результате воздействия внешней окружающей среды контакты теряют свою однородность, что вызывает погрешности в получаемых температурных показателях.

• В процессе измерения контактная группа термопары обычно подвержена негативному влиянию окружающей среды, что вызывает нарушения в процессе работы. Это опять же требует герметизации контактов, что вызывает дополнительные затраты на обслуживание подобных датчиков.

• Существует опасность воздействия электромагнитных волн на термопару, конструкция которой предусматривает длинную контактную группу. Это также может сказаться на результатах измерений.

• В некоторых случаях встречается нарушение линейной зависимости между электрическим током, возникающим в термопаре, и температурой в месте измерения. Подобная ситуация требует калибровки контрольной аппаратуры.

Заключение

Несмотря на имеющиеся недостатки, метод измерения температуры с помощью термопар, который был впервые изобретен и опробован еще в 19 веке, нашел свое широкое применение во всех отраслях современной промышленности.

Кроме того, существуют такие области применения, где использование термопар является единственным способом получения температурных данных. А ознакомившись с данным материалом, вы достаточно полно разобрались в основных принципах их работы.

fb.ru

Термопары. Виды и состав. Устройство и принцип действия

Преобразователь температуры в электрический ток называется термопарой. Такой термоэлемент используется в преобразовательных и измерительных устройствах, а также во многих системах автоматики. Если рассматривать термопары по международным стандартам, то это два проводника из разных материалов.

Устройство

На одном конце эти проводники соединены между собой для создания термоэлектрического эффекта, позволяющего измерять температуру.

Внешне такое устройство выглядит в виде двух тонких проволочек сваренных на одном конце между собой, образуя маленький шарик. Многие китайские мультиметры имеют в комплекте такие термопреобразователи, что дает возможность измерять температуру разных нагретых элементов устройств. Эти два проводника обычно помещены в стекловолоконную прозрачную трубку. С одной стороны находится аккуратный сварной шарик, а с другой специальные разъемы для подключения к измерительному прибору.

Промышленное оборудование имеет более сложную конструкцию, по сравнению с китайскими термопарами. Рабочий элемент термодатчика заключают в металлический корпус в виде зонда, внутри которого он изолирован керамическими изоляторами, способными выдержать высокую температуру и воздействие агрессивной среды. На производстве таким термодатчиком измеряют температуру в технологических процессах.

Термопары являются наиболее популярным старым термоэлементом, который применяется в различных приборах для измерения температуры. Он обладает высокой надежностью, низкой инертностью, универсален и имеет низкую стоимость. Диапазон измерения различными видами термопар очень широк, и находится в пределах -250 +2500 градусов. Конструктивные особенности термодатчика не позволяют обеспечить высокую точность измерений, и погрешность может составлять до 2 градусов.

В бытовых условиях термопары используются в паяльниках, газовых духовках и других бытовых устройствах.

Принцип действия

Работа рассматриваемого термодатчика заключается в использовании эффекта ученого физика Зеебека, который обнаружил, что при спайке двух разнородных проводов в них образуется термо ЭДС, величина которого возрастает с увеличением нагрева места спайки. Позже это явление назвали термоэлектрическим эффектом Зеебека.

Напряжение, вырабатываемое термопарой, зависит от степени нагревания и вида применяемых металлов. Величина напряжения небольшая, и находится в интервале 1-70 микровольт на один градус.

При подключении такого температурного датчика к измерительному устройству, возникает дополнительный термоэлектрический переход. Поэтому образуется два перехода в разных режимах температуры. Входящий электрический сигнал на измерительном приборе будет зависеть от разности температур двух переходов.

Для измерения абсолютной температуры используют способ, называемый компенсацией холодного спая. Суть этого способа заключается в помещении второго перехода, не находящегося в зоне измерения, в среду образцовой температуры. Раньше для этого применяли обычный способ – размещали второй переход в тающий лед. Сегодня для этого используют вспомогательный температурный датчик, находящийся рядом со вторым переходом. По данным дополнительного термодатчика измерительное устройство корректирует итоги измерения. Это упрощает схему измерения, так как измерительный элемент и термопару совместно с дополнительным компенсатором можно соединить в одно устройство.

Разновидности

Температурные датчики на основе термопары разделяются по типу применяемых металлов.

Термопары из неблагородных металлов

Железо-константановые

• Достоинством стала низкая стоимость.
• Нельзя применять при температуре менее ноля градусов, так как на металлическом выводе влага создает коррозию.
• После термического старения показатели измерений возрастают.
• Наибольшая допустимая температура использования +500 градусов, при более высокой температуре выводы очень быстро окисляются и разрушаются.
• Железо-константановый вид является наиболее подходящим для вакуумной среды.

Хромель-константановые

• Способны работать при пониженных температурах.
• Материалы электродов обладают термоэлектрической однородностью.
• Их достоинство – повышенная чувствительность.

Медно-константановые термопары

• Оба электрода отожжены для создания термоэлектрической однородности.
• Не восприимчивы к высокой влажности.
• Нецелесообразно применять при температурах, превышающих 400 градусов.
• Допускается применение в среде с недостатком или избытком кислорода.
• Допускается применение при температуре ниже 0 градусов.

Хромель-алюмелевые термопары

• Серная среда вредно влияет на оба электрода термодатчика.
• Нецелесообразно применять в среде вакуума, так как из электрода Ni-Cr может выделяться хром. Это явление называют миграцией. При этом термодатчик изменяет ЭДС и выдает температуру ниже истинной.
• Снижение показаний после термического старения.
• Применяется в насыщенной кислородом атмосфере или в нейтральной среде.
• В интервале 200-500 градусов появляется эффект гистерезиса. Это означает, что при охлаждении и нагревании показания отличаются. Разница может достигать 5 градусов.
• Широко применяются в разных сферах в интервале от -100 до +1000 градусов. Этот диапазон зависит от диаметра электродов.

Нихросил-нисиловые

• Наиболее высокая точность работы из всех термопар, изготовленных из неблагородных металлов.
• Повышенная стабильность функционирования при температурах 200-500 градусов. Гистерезис у таких термодатчиков значительно меньше, чем у хромель-алюмелевых датчиков.
• Допускается работа в течение короткого времени при температуре 1250 градусов.
• Рекомендуемая температура эксплуатации не превышает 1200 градусов, и зависит от диаметра электродов.
• Этот тип термопары разработан недавно, на основе хромель-алюмелевых термодатчиков, которые могут быстро загрязняться различными примесями при повышенных температурах. Если спаять два электрода с кремнием, то можно заранее искусственно загрязнить датчик. Это позволит уменьшить риск будущего загрязнения при работе.

Термодатчики из благородных металлов

Платинородий-платиновые

• Наибольшая рекомендуемая температура эксплуатации 1350 градусов.
• Допускается кратковременное использование при 1600 градусах.
• Нецелесообразно использовать при температуре менее 400 градусов, так как ЭДС будет нелинейной и незначительной.
• При температуре более 1000 градусов термопара склонна к загрязнению кремнием, содержащимся в керамических изоляторах. Поэтому рекомендуется применять керамические трубки из чистого оксида алюминия.
• Способны работать в окислительной внешней среде.
• Если температура работы более 900 градусов, то такие термодатчики загрязняются железом, медью, углеродом и водородом, поэтому их запрещается армировать стальными трубками, либо необходимо изолировать электроды керамикой с газонепроницаемыми свойствами.

Платинородий-платинородиевые

• Оптимальная наибольшая рабочая температура 1500 градусов.
• Нецелесообразно использование при температуре менее 600 градусов, где ЭДС нелинейная и незначительная.
• Допускается кратковременное использование при 1750 градусах.
• Может применяться в окислительной внешней среде.
• При температуре 1000 и более градусов термопара загрязняется кремнием, поэтому рекомендуется применять керамические трубки из чистого оксида алюминия.
• Загрязнение железом, медью и кремнием ниже, по сравнению с предыдущими видами.

Преимущества

1. Прочность и надежность конструкции.
2. Простой процесс изготовления.
3. Спай датчика можно заземлять или соединять с объектом измерения.
4. Широкий интервал эксплуатационных температур, что позволяет считать термоэлектрические датчики наиболее высокотемпературными из контактных видов.

Недостатки

• Материал электродов реагирует на химические вещества, и при плохой герметичности корпуса датчика, его работа зависит от атмосферы и агрессивных сред.
• Градуировочная характеристика изменяется из-за коррозии и появления термоэлектрической неоднородности.
• Требуется проверять температуру холодных спаев. В новых устройствах измерительных приборов на базе термодатчиков применяется измерение холодных спаев полупроводниковым сенсором или термистором.
• На большой длине удлинительных и термопарных проводников может появляться эффект «антенны» для имеющихся электромагнитных полей.
• ЭДС зависит от температуры по нелинейному графику, что затрудняет проектирование вторичных преобразователей сигнала.
• Если серьезные требования предъявляются к времени термической инерции термодатчика, и требуется заземлять спай, то необходимо изолировать преобразователь сигнала, чтобы не было утечки тока в землю.

Рекомендации по эксплуатации

Точность и целостность системы измерений на основе термопарного датчика может быть увеличена, если соблюдать определенные условия:

• Не допускать вибраций и механических натяжений термопарных проводников.
• При применении миниатюрной термопары из тонкой проволоки. Необходимо применять ее только в контролируемом месте, а за этим местом следует применять удлинительные проводники.
• Рекомендуется применять проволоку большого диаметра, не изменяющую температуру измеряемого объекта.
• Использовать термодатчик только в интервале рабочих температур.
• Избегать резких перепадов температуры по длине термодатчика.
• При работе с длинными термодатчиками и удлинительными проводниками, необходимо соединить экран вольтметра с экраном провода.
• Для вспомогательного контроля и температурной диагностики используют специальные температурные датчики с 4-мя термоэлектродами, позволяющими выполнять вспомогательные температурные измерения, сопротивления, напряжения, помех для проверки надежности и целостности термопар.
• Проводить электронную запись событий и постоянно контролировать величину сопротивления термоэлектродов.
• Применять удлиняющие проводники в рабочем интервале и при наименьших перепадах температур.
• Применять качественный защитный чехол для защиты термопарных проводников от вредных условий.

Похожие темы:

electrosam.ru

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛАТИНОВЫХ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ — PDF

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЛАСОВАНО ель ГЦИ СИ «ВНИИМС» Преобразователи термоэлектрические ТППТ, ТПРТ Внесены в Государственный реестр средств измерений. Регистрационный М 5 — О Взамен М2 19255-05

Подробнее

CROCUS VibroTouch.

-250 ( -250), -160, 100, ( ), (), 100 ( 542 ), 100- ( 543) -03-250, 4 CROCUS ) 3, 4 ( ), -2, 2000, 2000,,, DT VibroTouch ),,,,,, (- ), (- ), (- ), 2000, 2000, 2000, -24, -40, -40-, 2000, -40, -40-2000,

Подробнее

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

30 тел. (382) 36-79-8 факс (382) 36-78-82 (круглосуточно) ОАО НПП «ЭТАЛОН» РАЗДЕЛ I ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ Рекомендации по монтажу и эксплуатации термопар Денис Юрьевич Кропачев ведущий инженер

Подробнее

Преобразователи термоэлектрические ТПП-0192, ТПР-0192, ТПР-0292, ТПП- 0392, ТПР-0392, ТПР-0492, ТПР-0792

Приложение к свидетельству 45132 Лист 1 об утверждении типа средств измерений ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Преобразователи термоэлектрические ТПП-0192, ТПР-0192, ТПР-0292, ТПП- 0392, ТПР-0392, ТПР-0492,

Подробнее

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТНН, ТЖК

Номинальные статические характеристики и погрешность измерения Тип Буквенное обозначение НСХ Класс допуска Диапазон измеряемых температур, С от -40 до 375 св. 375 до 1 ТНН N от -40 до 333 2 св. 333 до

Подробнее

АДАПТЕРЫ ТЕРМОПАРНЫЕ АТхх

— Узлы, детали, комплектующие Каталог ПК «ТЕСЕЙ» 00 АДАПТЕРЫ ТЕРМОПАРНЫЕ АТхх Адаптер термопарный соединительный элемент с разнотипными разъемами на концах удлиняющего провода, позволяющий подключать термопары

Подробнее

Преобразователи термоэлектрические типа ТХА, КТХА, ТХК, КТХК, ТЖК, КТЖК,

Приложение к свидетельству 47239 Лист 1 об утверждении типа средств измерений ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Преобразователи термоэлектрические типа ТХА, КТХА, ТХК, КТХК, ТЖК, КТЖК, ТНН, КТНН Назначение

Подробнее

Диапазон измеряемых температур О

Диапазон измеряемых температур О С для ТХА, КТХА (тип К)… от минус 40 до плюс 1200 для ТХК, КТХК (тип )… от минус 40 до плюс 600 для ТЖК, КТЖК (тип J)… от минус 40 до плюс 750 для ТНН, КТНН (тип

Подробнее

4 20 ма. РЭЛС ПС Паспорт

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ МАЛОГАБАРИТНЫЕ с КЛЕММНОЙ ГОЛОВКОЙ и УНИВЕРСАЛЬНЫМ ТОКОВЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ 4 20 ма РЭЛС.421261.007 ПС Паспорт Настоящий паспорт предназначен для изучения основных технических характеристик,

Подробнее

ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Раздел 5 ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ медные типа и платиновые типа Выпускаются по техническим условиям ТУ 4211-004-10854341-07 СВИДЕТЕЛЬСТВО об утверждении типа средств измерений RU.C.32.004.А 36244 от 29.09.2009

Подробнее

С ±1,5 С С ±0,0075T С ±2,5 С С ±(0,7 С + 0,005T)

Каталог продукции 2005 дтс, дтп Термопреобразователи Термопреобразователи предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты

Подробнее

4. Измерение температуры

По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Архангельск (8182)63-90-72 Астана +7(7172)727-132 Белгород (4722)40-23-64 Брянск (4832)59-03-52 Владивосток (423)249-28-31 Волгоград (844)278-03-48 Вологда (8172)26-41-59

Подробнее

УЗС-107(107И), -108(108И), -207(207И), — 208(208И), -209(209И), -210(210И) Сигнализаторы уровня ультразвуковые

По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Волгоград (844)278-03-48, Воронеж (473)204-51-73, Екатеринбург (343)384-55-89, Казань (843)206-01-48, Краснодар (861)203-40-90, Красноярск (391)204-63-61, Москва

Подробнее

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СОГЛАСОВАНО Заместитель директора ГЦИ СИ «Всероссийский научно- ^едовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» B.C. Александров 1998 г. Преобразователи термоэлектрические

Подробнее

Датчик-реле давления ДРД-1

По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Астана +7(7172)727-132, Волгоград (844)278-03-48, Воронеж (473)204-51-73, Екатеринбург (343)384-55-89, Казань (843)206-01-48, Краснодар (861)203-40-90, Красноярск

Подробнее

ООО «Энтерпрайс Техникс»

ООО «Энтерпрайс Техникс» Тел: 8 4012 751 404, тел/факс: 8 4012 604 339, e-mail: [email protected] ОКП 42 1100 ТЕРОЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ с КЛЕНОЙ ГОЛОВКОЙ типа ТС в конструктивном исполнении Кл1 Руководство

Подробнее

Гильзы термометрические

по вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Волгоград (44)27-03-4, Воронеж (473)4-51-73, Екатеринбург (343)34-55-9, Казань (43)6-01-4, Краснодар (61)3-40-90, Красноярск (391)4-63-61, Москва (495)26-04-70,

Подробнее

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С УНИФИЦИРОВАННЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205, ТХАУ-055, ТХАУ-205, ТХКУ-205.

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С УНИФИЦИРОВАННЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205, ТХАУ-055, ТХАУ-205, ТХКУ-205 Паспорт СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение. 3 2. Назначение. 3 3. Технические данные и

Подробнее

С ±2,5 С С ±0,0075T С ±2,5 С С ±(0,7 С + 0,005T)

предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты и т. п.), не агрессивных к материалу корпуса датчика. Основные критерии

Подробнее

Каталог сильфонной продукции

Каталог сильфонной продукции www.spz.nt-rt.ru По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Астана +7(7172)727-132, Волгоград (844)278-03-48, Воронеж (473)204-51-73, Екатеринбург (343)384-55-89, Казань (843)206-01-48,

Подробнее

docplayer.ru

Термопара платина — Энциклопедия по машиностроению XXL

Контроль и регулирование температуры исследуемого материала производится при помощи термопар платина-платинородиевой для высоких температур и хромель-копелевой для низких. На рис. 111 показана одна термопара 18, спай которой 19 прикреплен к средней части образца. Воздух и газы из рабочей камеры откачиваются через патрубок 20, связанный с вакуумной системой, не изображенной на схеме. Остаточное давление измеряют через патрубок 21, соединенный с вакуумметром.  [c.195]
Для этих условий был определен дифференциальный коэффициент э. д. с. термопары платина-сталь (изменение термо-э. д. с. на 100 С) — Определение проводилось на трубах, не бывших в работе на котлоагрегате, и на трубе, находившейся длительное время в тяжелых условиях работы на мазутном котлоагрегате, приведших к разрыву трубы. Измерения показали, что в области рабочей температуры металла трубы 300 / 550°С можно принять  [c.124]

ТБ МН 16 15,3-16,3 — Для компенсационных Проводов к термопаре платина-золото  [c.443]

Из других термопар, менее части употребляемых, представляет интерес термопара платина—теллур, которая использовалась для очень точных измерений температуры в ин-  [c.150]

Для изготовления термопар применяют сплавы копель (56% Си и 44% N1), алюмель (95% N1, остальное А1, 51 и Mg) и хромель (90% N1 и 10% Сг). На фиг. 138 приведены кривые зависимости термоэлектродвижущей силы от разности температур горячего и холодного спаев для наиболее употребительных термопар, включая термопару платина — платинородий (90% Pt и 10% КЬ), применяемую для измерения температур до 1600 С. Термопары медь — константан и медь — копель могут быть использованы для  [c.274]

В сплавах для компенсационных проводов, применяемых для термопар платина — платина с родием (ТП) и термопар из сплава золота с 30% Р(1 и 10% Pt со сплавом платина — родий (ТБ), со-  [c.283]

Значительных успехов достигла термометрия по сопротивлению. Воспроизводимость платиновых термометров для измерения температур от 630 °С вплоть до точки затвердевания золота стала существенно превышать воспроизводимость эталонных термопар, в связи с чем появились реальные перспективы замены последних более точным интерполяционным прибором. Новые сорта платины позволяют получить для низкотемпературных термометров ве-  [c.6]

Историю термометрии с начала 18 столетия можно проследить по двум направлениям, родоначальниками которых были Фаренгейт и Амонтон. С одной стороны, разрабатываются все более точные практические шкалы, основанные на произвольных фиксированных точках, такие, как шкалы Фаренгейта, Цельсия и Реомюра, при одновременном создании все более совершенных практических термометров. С другой стороны, наблюдается параллельное развитие газовой термометрии и термодинамики. Первый путь привел (через ртутные термометры) к появлению платиновых термометров сопротивления, к работам Каллендара и наконец в конце 19 в. к платино-платинородиевой термопаре Шателье. В гл. 2 будет показано, что кульминационной точкой в практической термометрии явилось принятие Международной температурной шкалы 1927 г. (МТШ-27). Следуя по пути развития газовой термометрии, мы придем к работам Шарля, Дальтона, Гей-Люссака ш Реньо о свойствах газов, из которых следуют заключения о том, что все газы имеют почти одинаковый коэффициент объемного расширения. Это послужило ключом к последующему пониманию того, что газ может служить приближением к идеальному рабочему веществу для термометра и что можно создать  [c.32]

Ленты дешевле, но менее долговечны. При температурах выше 1600 °С используется сплав с большим содержанием родия или иридия. Такая печь, показанная на рис. 4.6, предназначена для определения точки затвердевания платины, она использовалась также для градуировки термопар по излучению черного тела из корунда до температуры плавления платины 1769 °С (см. гл.  [c.145]

С момента появления первых термометров сопротивления и работы Каллендара по платиновым термометрам термометрия по сопротивлению претерпела существенные изменения. Наряду с классическими платиновыми термометрами сопротивления, применяемыми для измерений с большой точностью и во все возрастающем диапазоне температур, в настоящее время в промышленном масштабе используются проволочные элементы из платины, меди или никеля, а также печатные толстопленочные платиновые элементы. В диапазоне комнатных температур хорошо зарекомендовали себя точные и недорогие термисторы. В научных исследованиях при низких температурах используются термометры сопротивления с чувствительными элементами из сплава родия с железом, германия, углерода и стекло-углерода. Во многих случаях промышленных применений термометры сопротивления как основной инструмент контроля процесса вытесняют термопары. При температурах ниже 700 °С большинство промышленных термометров сопротивления сейчас более компактны и надежны, чем термопары. Кроме того, все более широкое применение микропроцессоров в составе приборов позволяет быстрее и эффективнее, чем было возможно прежде, использовать информацию, содержащуюся в сигнале от термометра.  [c.186]

С целью стандартизации термоэлектрических измерений и получения материала, относительно которого было бы удобно отсчитывать величины термо-э.д.с. различных чистых металлов и сплавов, было решено изготовить опорный электрод из слитка очень чистой платины. Такая практика возникает в 1922 г., когда в НБЭ проводилось сравнение термопар из различных стран. Эта работа будет вновь упомянута при обсуждении свойств термопары Р1—13 % КЬ/Р1. Было обнаружено, что платиновая проволока из плавки № 27 имеет наиболее отрицательную термо-э.д.с. по сравнению со всеми полученными ранее. Поскольку присутствие примесей в платине всегда ведет к росту термо-э.д.с., было решено, что получен образец очень чистой платины. Образцы проволоки из этой плавки получили название  [c.275]

Pt — 10 % Rh. Предварительно было показано, что MgO не вступает в реакцию с платиной и ее сплавами. Однако и платина, и ее сплавы, которые практически полностью инертны по отношению к подобным окислам в воздухе, начинают реагировать с ними при понижении парциального давления кислорода ниже некоторого уровня. Окиси алюминия, циркония и тория в этих условиях разлагаются на кислород и свободный металл, который растворяется в электродах термопары. На рис. 6.5 показаны результаты исследования термопары, нагревавшейся до 1450 °С в течение 1400 ч, в результате чего ее термо-э.д.с. упала на величину, эквивалентную 200 °С. Видно, что в электроде из чистой платины оказалось очень много родия, попавшего туда как из электрода с 13 % родия, так и из чехла, где его было больше в связи с гораздо большим объемом. В той области платинового электрода, где температура была ниже 1200°С, загрязнение родием очень незначительно.  [c.284]

Менее всего подвержена загрязнениям- но и наименее удобна для применения термопара потоком воздуха в сторону электрода из сплава (рис. 6.7, а) Конструкция 6.7, б также неудобна и состоит из двух параллельных массивных электродов без изоляции. Перенос родия от сплава к электроду из чистой платины из окисной фазы будет зависеть от направления конвективных потоков. Термопары почти такой же формы, но располагаемые вертикально спаем вниз, часто используются для градуировочных целей по методу плавящегося -мостика (см. разд. 6.5). Следует тщательно разделять электроды, с тем чтобы не возникал конвекционный поток от электрода из спл ава к электроду из чистой платины. С этой точки зрения лучше располагать вертикальную термопару спаем вверх. Термопара, показанная на ис. 6.7, в, описана выше как классический пример  [c.285]

В заключение отметим снова, что ухудшение характеристик термопары может происходить по двум причинам. Первая — загрязнение металлами, восстановленными из газовой фазы при разложении окислов, из которых изготовлены изоляторы и чехлы, и вторая — перенос родия в газовой фазе к электроду из чистой платины. Первый фактор подавляется при помещении термопары в окислительную атмосферу или (при необходимости работать с низкими парциальными давлениями кислорода) применением изоляторов из MgO. Второй фактор подавляется уменьшением давления кислорода или созданием препятствия на пути газовой фазы окиси родия.  [c.287]

Для градуировки термопар типов 8, R и В в температурном интервале выше 1100°С удобен, а при соблюдении ряда предосторожностей и надежен метод плавящейся проволоки. Принцип метода состоит в том, что небольшой кусочек проволоки из зо.лота, палладия или платины вставляется между двумя электродами термопары, как показано на рис. 6.17. Когда температура печи проходит через точку плавления проволоки, э.д. с. термопары перестает меняться, а затем исчезает в результате разрыва цепи. Одновременно измеряется э.д.с. конт-  [c.302]

Температура свободных концов термопары 273 К. Положительный знак термо-ЭДС металла соответствует току через спай термопары, идущему от платины к этому металлу.  [c.565]

Платину применяют, в частности, при изготовлении термопар для измерения высоких температур — до 1600 С (в паре со сплавом платинородий), а также при изготовлении пасты, используемой для вжигания электродов на монолитные керамические конденсаторы.  [c.32]

Следует заметить, что в некоторых работах ВТИ применялась дифференциальная термопара платина — золото, обладающая большой термоэлектрической однородностью и стабильностью, меньшим сопротивлением и развивающая большую термо-ЭДС, чем термопара илатинородий — платина. Такая термопара позволяет повысить точность измерения. Термопара платина — золото использовалась как семи- или шастиспайная в зависимости от того, какие термоэлектроды использовались в качестве выводных. Опыты показали, что при тща-  [c.103]

Сплав ТБ с 16 VoNl (марка НМ84) применяется тля изготовления компенсационных проводов к термопаре платина-золото-палладий — пла-пшородий (термопара ТБ). Эти сплавы до 100°С в паре с медью имеют ту же термоэлектродвижущую силу, что и соответствующие термопары.  [c.224]

В формуле (4-13) da, л(ор — наружный диаметр трубы и диаметр окружности, проходящей через ось отверстия для установки термопар, (м) А— коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) t]i — коэффициент концентрации температуры в отверстии (для данной вставки ifi( = 2,07) U — э. д. с. термопары (мБ) — дифференциальный коэффициент термопары (для термопары платина-с га ль 12Х1МФ k f=l,48i мВ/100°С, для термопары алюмель.сталь 12ХШФ —  [c.125]

Трой и Стевен [57] также занимались изысканием термопар. Они для работы при высоких температурах исследовали несколько термопар из тугоплавких и редких металлов. Эта работа по существу явилась продолжением работы Шульце, который в 1938 г. [58] предложил следующие термопары платина —платина +8% рения (до 1600°) родий—платина+ +8% рения (до 1800°) родий — родий -t-8% рения (до 1900°) иридий — иридий +10% рутения (до 2300°). Было установлено, что сплав платины с 8% рения при рекристаллизащ и делается хрупким. Трой и Стевен исследовали различные комбинации вольфрама, молибдена, тантала, платины, родия, иридия, а также сплавы из этих металлов и определяли их э. д. с. в нейтральной атмосфере. Они пришли к выводу, что оптимальными свойствами обладает вольфрам-иридиевая термопара, которая имеет высокую э. д. с. выше 1000°, незначительную э. д. с. при комнатной температуре и почти линейную градуировочную зависимость между 1000 и 2100°. Было обнаружено, что после выдержки при высоких температурах в атмосфере  [c.100]

Для более длительных выдержек необходим автоматический контроль температуры. В связи с небольшим размером печи контроль оказывается здесь более трудным, чем температуры больших печей, описанных в главе 4. В камере Юм-Розери и Рейнольдса [153] дополнительная точность может быть достигнута при помощи двойной кольцевой термопары. В этой конструкции первая термопара платина-платинородиевая (13% родия) применяется для точного измерения температуры, а вторая термопара — хромель-алюмелевая — связана с регулятором температуры. Таким образом, более высокая э. д. с. регулирующей термопары об1условл Ивает повышенную чувствительность. в то время как любое небольшое отклонение температуры показывает платиновая термопара, и по ее показаниям может быть отрегулирован контролирующий прибор. Другие камеры тоже имеют две соответственно расположенные термопары— одну-дл я регулировки температуры, другую—для ее измерения.  [c.283]

Термопара платино-родий (платина) Р, (у)=- А7у2 + + И8У+17.7 Нормаль- ный Равно- мерный Математическое ожидание 900° С Среднеквадратичное отклонение 150°С Диапазон 450+ + 1350 С 0,3°С 11,8°С  [c.27]

В последнее время при изготовлении термопар констая-тан часто заменяют близким к нему сплавом к о п е л ь (состав 56% меди и 44% никеля). Для изготовления термопар применяются также сплавы алюмель (95% никеля, прочее—алюминий, кремний и магний) и хромель (90% никеля и 10% хрома). На рис. 96 даны кривые зависимости термо-э. д. с. от разности температур горячего и холодного спаев для наиболее употребительных термопар, включая и термопару платина — платинородий (т. е. сплав 90% платины и 10% родия), применяемую для измерения температур до +1600° С. Термопары медь — константан и 260  [c.260]

Одной из главных операций при изготовлении термопар является пайка или сварка термоэлектродов. При пайке контакт термоэлектродов осуществляется через материал припоя, т. е. в термоэлектрическую цепь входит еще один проводник. При сварке имеется непосредственный контакт термоэлектродов, но пограничная область между ними представляет собой сплав промежуточного состава. Однако т. э. д. с. термопары не зависит от того, сварены или спаяны ее термоэлектроды, если только весь спай находится при одной и той же температуре (см. гл. 4, 1). Предпочтительность пайки или сварки определяется целиком свойства [и термоэлектродов и припоя. Единственное требование, которое необходимо выполнять, — это обеспечение хорошего контакта термоэлектродов и достаточной прочности места контакта. Некоторые частные рекомендации сводятся к следующему практически любые термопары (платина-платиноро-диевая, железо-константановая, хромель-алюмелевая и т. д.) можно сваривать в пламени горелки с кислородным дутьем в случае термопар из неблагородных металлов сварка ведется под слоем флюса, например буры платина-платиноро-диевую термопару иногда сваривают при помощи электрической дуги (лучше постоянного тока) медь-константановую термопару можно паять как серебром, так и оловом. Перед пайкой (сваркой) термоэлектроды следует тщательно вымыть при монтаже термопар следует избегать изгибов, натяжений и других деформаций проволок.  [c.152]

Тарирование термопар, введенных в тело резца. Электродвижущую силу термопары тарируют на температуру. Тарирование производят в электрической печи. В печь одновременно помещают термопару, приключенную к гальванометру. Для тарирования можно использовать пирометры и стандартную термопару платина-платино-родий, подключенную к пирометру, показывающему температуру. Наконец, температура может определяться регистрирующими по-1№ци0метрами, которые работают чаще всего от термопары хромель-алюмель.  [c.97]

Измерительная камера установки и соединенный с ней трубопроводом парогенератор располагаются внутри кожуха. Объем под кожухом при работе заполняется инертным газом. Это обеспечивает необходимые условия для работы молибденовых нагревателей и термопар при высоких температурах и разгружает камеру и парогенератор от внутреннего давления. Установка имеет систему электрических нагревателей, создающих необходимые рабочие температуры, систему форвакуумных, газовых линий для очистки измерительной камеры и парогенератора и заполнения их исследуемым газом, а также систему заполнения парогенератора жидкостью, если измерения производятся в перегретых парах. Измерения при высоких температурах требуют особого внимания к созданию равномерного температурного поля по высоте камеры. С этой целью на рабочую камеру надевался медный блок, заделанный в чехол из нержавеющей стали. Для компенсации тепловых утечек по торцам камеры были установлены специальные нагреватели. Общая электрическая мощность их составляла примерно 6 кет. Уменьшение лучистого теплообмена достигалось путем установки ряда экранов из нержавеющей стали. Нагреватели были выполнены из молибденового провода диаметром 0,8 мм. Температура измерялась тремя образцовыми термопарами платина — платинародий Ю 2-го класса точности. Корольки термопар заделывались непосредственно на стенке измерительной камеры по высоте.  [c.110]

Термопара погружения (термоэлектрический пирометр) дает наиболее точные результаты, но для измерения высоких температур жидкого чугуна можно пользоваться только дорогими термопарами (платино-платинородиевыми или вольфрамомолибдеиовылти). Для предохранения термопары от растворения в жидком чугуне на погружаемый конец ее надеваются кварцевые наконечники. Однако всегда существует опасность порчи термопары и поэтому они редко применяются в производственных условиях.  [c.364]

Сплав 90% Pt и 10% Rh применяют как сплав для термопар (один электрод из этого сплава, другой — из чистой платины) пз-за большой электродвижущей силы и высокой окалнностойкосги. Такая термопара может работать до 1700°С.  [c.631]

С. НФЛ первоначально возражала против этого и поддерживала исходные предложения Каллендара о применении платинового термометра вплоть до точки золота. Позиция НФЛ была изменена в связи с трудностью в 20-х годах изготовления достаточно чистого сплава платины с родием. Достойно сожаления, особенно в наши дни, что три лаборатории в то время приняли предложение БЭ. Ниже в этой главе будет видно, какие большие усилия предпринимали и продолжают предпринимать национальные лаборатории, и особенно НБЭ, чтобы исключить термопары в качестве инструмента, определяющего МПТШ  [c.43]

В интервале в МПТШ-68 определяется термопарой из платины и сплава 10 % родия с платиной, градуированной при 630,74 °С, а также в точках затвердевания серебра и золота с использованием квадратичной интерполяционной формулы. Разработаны требования к величинам термо-э. д. с. термопары в реперных точках, которым этот прибор должен удовлетворять при воспроизведении шкалы. В гл. 6 будет показано, однако, что эти требования часто неоправданно строги. Было найдено, что если один из электродов термопары изготовлен из чистой платины, а другой содержит родий в пределах от 10 до 13%, то шкала воспроизводится удовлетворительно. Главная проблема при использовании термопар состоит в их недостаточной воспроизводимости. Причины этого рассматриваются в гл. 6 и хотя они понятны, их воспроизводимость очень трудно улучшить. Проблема в том, что измеряемая термо-э. д. с. возникшая вследствие разности температур спаев термопары, зависит не только от этой разности температур, но и от однородности проволоки электродов термопары. Если электроды не вполне однородны, то измеренная термо-э. д. с. начинает зависеть от конкретного распределения температуры вдоль проволок от горячего до холодного спаев. Найдено, что по этой причине для термопар из Р1 —10% НМ/Р в интервале 630—1064 °С достижимая точность не превышает 0,2 °С. Современные требования к точности измере-  [c.55]

Рис. 4.6, Печь с устройством черного тела, применяемая для определения точки затвердевания платины, а 1 — вход аргона 2 — цемент из окиси алюминия 3 — кварцевая крошка 4 — порошок окиси алюминия, б 1 — порошок окиси алюминия 2 — задний нагреватель 3 — термопара 4 — передний нагреватель 5 — труба печи из перекрнсталлизованной окиси алюминия 6 — диафрагма из родия 7 — нагреватель из сплава родня с 40 % иридия 8 — слиток чистой платины 9 — цемент из окиси алюминия.

Как отмечалось в гл. 2, ККТ давно рассматривает планы замены платинородиевой термопары платиновым терм ометром сопротивления в качестве интерполяционного прибора в МПТШ-68 вплоть до точки затвердевания золота. Нет сомнений, что платина сама по себе является прекрасным материалом для изготовления термометров сопротивления, работающих по крайней мере до 1100°С. Сложность создания практической конструкции термометра заключается лишь в том, чтобы найти способ закрепить проволоку таким образом, чтобы она не испытывала механических напряжений при нагревании и охлаждении, и обеспечить высокое сопротивление изоляции. Удельное электрическое сопротивление, как и термо-э. д. с., является характеристикой самого металла, однако электрическое сопротивление термометра в отличие от термо-э. д. с. является макроскопической характеристикой проволоки, из которой изготовлен термометр, и поэтому зависит от изменения ее размеров и даже от царапин на ней. При высоких температурах  [c.214]

В нынешней редакции МПТШ-68 платиновый термометр сопротивления, используемый при температурах выше 630 °С, должен градуироваться лишь путем сравнения со стандартной платино-платинородиевой термопарой. Поскольку даже с учетом эффектов решеточных вакансий и царапания проволоки воспроизводимость результатов у платинового термометра сопротивления гораздо лучше, чем у термопары, эту ситуацию нельзя признать удовлетворительной. Отсутствие общепринятого интерполяционного уравнения является одним из препятствий на пути к более широкому использованию высокотемпературных термометров сопротивления. До тех пор пока не будут проведены надежные сравнения МПТШ-68 с термодинамической шкалой температур в диапазоне от 630 до 1064 °С, от интерполяционного уравнения можно требовать лишь приведения в соответствие показаний платинового термометра сопротивления с квадратичной зависимостью э. д. с. термопары от температуры. Такое уравнение уже существует оно определяет градуировку платинового термометра сопротивления по шкале МПТШ-68 с точностью, достижимой для платино-платинородиевой термопары, а именно 0,2°С.  [c.219]

Точный платиновый термометр сопротивления, который обсуждался в предшествующих разделах, является тонким и хрупким прибором. Механические сотрясения, даже не столь сильные, чтобы повредить кожух, вызывают напряжения в чувствительном элементе и увеличивают его сопротивление. В некоторых конструкциях термометров повторные сотрясения в осевом направлении могут привести к сжатию витков проволоки и в конечном счете к замыканию между витками. Помимо этих деликатных приборов, существуют также технические платиновые термометры сопротивления, конструкция которых выдерживает использование в нормальных производственных условиях. Выпускается множество самых различных типов технических термометров. Общим для всех них является то, что чувствительный элемент прочно закреплен, а часто просто заделан в стекло или керамику. Это Делает термометр исключительно прочным, но в то же время пбнижaJeт стабильность его сопротивления. Причин относительной нестабильности сопротивления по сравнению с точным лабораторным термометром две. Во-первых, чередование нагрева и охлаждения приводит к тому, что вследствие различия в коэффициенте теплового расщирения у платины и материала, охватывающего проволоку, чувствительный элемент испытывает напряжения, приводящие к изменению его сопротивления, и возникают остаточные деформации, которые также сказываются на величине сопротивления. Влияние механических напряжений можно снять отжигом при достаточно высокой температуре, однако остаточные деформации устранить, разумеется, невозможно. Во-вторых, при высоких температурах происходит изменение сопротивления вследствие диффузионного загрязнения платины окружающим материалом. Хотя воспроизводимость результатов, получаемых с помощью технических платиновых термометров сопротивления, уступает воспроизводимости прецизионных платиновых термометров сопротивления, она существенно лучще, чем у термопар, работающих в условиях технологического процесса. По этой причине многие миллионы платиновых термометров сопротивления используются в технике, промыщленности, авиации и т. д.  [c.221]

В промышленности очень широко применяются термопары в герметичном металлическом чехле. Такая конструкция необходима для стандартных термопар, которые могут быть повреждены механически или агрессивными веществами. Термопары из сплава платины с 13 % родия, помещенные в чехол из сплава 10 % родия с платиной, применяются в производстве стекла, а термопары из хромеля с алюмелем, помещенные в инконелевый чехол, — в авиационной промышленности. В ядерной энергетике до температуры 1100°С применяются стандартные термопары вольфрам-рений, помещенные в молибденовый чехол. Выдвигаемые промышленностью требования повышения точности и долговременной стабильности термопар стимулировали ряд исследований физических и химических процессов, происходящих внутри герметичного чехла термопары. Такая конструкция часто называется термопарой с неорганической изоляцией (М1).  [c.266]

Термопары. Они являются наиболее распространенным средством измерения температуры. Термоэлектродвижущая сила (термо-э. д. с.) на зажимах термопары прямо пропорциональна разности температур горячего и холодного спаев и зависит от применяемых металлов и сплавов. Первые четыре термопары, приведенные в табл. 7-1, принадлежат к стандартным типам (ГОСТ 3044—77). Платино-платинородиевая термопара (в состав платинородия входит 90% платины и 10% родия) отличается химической стойкостью к окислительной среде, восстановительная среда разрушающе действует на платину. Составы других сплавов хромель содержит 90% N1 и 10% Сг алюмель — 1% 51, 2% А1, 43,5% Ре, 2% Мп, остальг ное — копель —56,6% Си и 43,5% N1. Наибольшее распространение при измерении температуры до 600 °С получила термопара хромель—копель типа ТХК, имеющая высокую термо-э. д. с. и малую инерционность. При измерении более высоких температур  [c.134]

К благородным металлам принято относить платину, палладий, золото и серебро. Химическая инертность по отношению к составляющим атмосферы, в том числе и при повышенной температуре, делает благородные металлы и сплавы незаменимьпии для изготовления термометров сопротивления, термопар и нагревательных элементов, работающих в особых условиях ответственных электрических контактов выводов интегральных микросхем и полупроводниковых приборов.  [c.31]

---

mash-xxl.info

КИП и Я — записки киповца » термопары

Для новых производственныйх мощностей нужны нове средства измерений. В данный момент мне понадобилась покупка платино-родиевых термопар в количестве около 40 штук. Сумма тут сразу понятно немалая, поэтому старая школа компьютерной фирмы подсознательно заработала.

Сначала нашел всех производителей, которые работают с данными материалами. Т.е. с платино родиевой проволокой. Оказалось, что достаточно не много заводов производит данную продукцию. А конкретнее — (в данный момент рассматриваю заводы, географически расположенные на Украине)

1. Термопрылад (Львов). Серьезный производитель, пользуюсь ихними преобразователями на производстве. Заявили, что скидка на термопары из благородных сплавов невозможна. Чем удивили. Ну они типа монополисты — в своей области. Типа микро$офт.

2. Электротермометрия (Луцк).  Удивили широкой сетью представителей по регионам. Ценой и сроками не удивили по сравнению с термоприладом. Также, паренек из регионального представительства уточнил по поводу скидки, что если Вы возьмете без скидки (по цене №1) то возможна денежное поощрение наличными (сумма прилогается). Это, кстати является обычной практикой, при заказе дорогостоящих железок.

3. ТЭК-1. (Киев) Контора (хе-хе вобщето завод наверное) серьезная. Широкой поддержки в интернет не нашел. Связи к ним привели. Дали самые недорогие цены на термопары. Плюс пообещали скидку от опта 3-5%. Что на суммах 80-90 тысяч долларов достаточно серьезная сумма.

4. И опять таки выплывает большой друг завода. Который пояснил, что можно взять эту проволоку платино-родиевую на заводах (совсем по цене не термопар) и передать ее на производство третьей фирме (которая из проволоки может делать эти термопары и имеет на это все бумаги). И потом цена получается гораздо дешевле любой заводской. Так и вышло. Экономия 15-20 тысяч долларов налицо приятна всем. При сохранении НСХ,  паспартов, гарантии и т.д. на термопары.

Проектант сказал, что он не против такого расклада — только нужно, чтоб тот, кто будет делать термопары предоставят таблицы градуировочные. На каждую термопару.

А термопары нужны следующие — ТПР 1788 ТУ 25-7363.043-90, рабочий диапазон измеряемых температур от +600 до +1600 градусов цельсия, НСХ преобразования согласно ГОСТ 3044-94-S, класс 2, длина погружной част от 1250 до 1600 мм. Причем как выяснилось, стандартные значения длин есть 1250 и 1600 мм. А 1450 мм. не является стандартной. Оди из производителей заявили, что она (1450 мм) получится дешевле (корундовый корпус как никак), а другие производители заявили, что негостированный корпус — это плюс к цене термопары полюбому. Странно, однако….

Поискал по гугл имагес такую термоапру и не нашел. Ну куплю — выложу фотки. Заходите =)

kipiya.ru