Что такое платинородий-платиновая термопара. Как устроена платинородий-платиновая термопара. Какие преимущества имеют платинородий-платиновые термопары. Где применяются платинородий-платиновые термопары. Какие особенности эксплуатации платинородий-платиновых термопар.

Устройство и принцип действия платинородий-платиновой термопары

Платинородий-платиновая термопара представляет собой термоэлектрический преобразователь, состоящий из двух проводников — положительного электрода из платинородиевого сплава (90% платины, 10% родия) и отрицательного электрода из чистой платины. Концы проводников образуют два спая:

• Горячий спай — место соединения электродов, подвергающееся измеряемой температуре
• Холодный спай — свободные концы термопары, температура которых поддерживается постоянной

При нагреве горячего спая возникает термоэлектродвижущая сила (ТЭДС), пропорциональная разности температур между горячим и холодным спаями. Измеряя величину ТЭДС, можно определить температуру горячего спая.

Характеристики платинородий-платиновых термопар

Платинородий-платиновые термопары обладают рядом важных характеристик:

• Диапазон измерения: от 0°C до 1600°C
• Чувствительность: около 10 мкВ/°C
• Погрешность: ±0.5°C в диапазоне до 1100°C
• Стабильность показаний во времени
• Высокая точность измерений
• Возможность изготовления из особо чистых материалов

За счет чего платинородий-платиновые термопары обеспечивают такую высокую точность? Благородные металлы, из которых они изготовлены, можно получить в очень чистом виде. Это минимизирует неоднородность материала проволок и связанные с этим паразитные термоЭДС.

Преимущества платинородий-платиновых термопар

Платинородий-платиновые термопары имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с другими типами термопар:

• Высокая точность измерений во всем диапазоне температур
• Стабильность характеристик при длительной эксплуатации
• Устойчивость к окислению при высоких температурах
• Возможность изготовления эталонных термопар
• Широкий диапазон измеряемых температур
• Хорошая воспроизводимость результатов измерений

Благодаря этим преимуществам платинородий-платиновые термопары широко применяются в различных отраслях промышленности и научных исследованиях, где требуется высокоточное измерение температуры.

Области применения платинородий-платиновых термопар

Платинородий-платиновые термопары находят применение во многих сферах:

• Металлургическая промышленность — измерение температуры расплавов металлов
• Стекольная промышленность — контроль температуры стекломассы
• Химическая промышленность — измерение температуры в реакторах
• Энергетика — контроль температуры в котлах и турбинах
• Научные исследования — прецизионные измерения при высоких температурах
• Эталонные измерения — калибровка других средств измерения температуры

Где еще используются платинородий-платиновые термопары? В космической технике для измерения температуры двигателей и обшивки космических аппаратов. В атомной энергетике для контроля температуры в ядерных реакторах. В производстве полупроводников для прецизионного контроля температурных режимов.

Конструкция платинородий-платиновых термопар

Типовая конструкция платинородий-платиновой термопары включает следующие элементы:

• Электроды из платины и платинородиевого сплава
• Защитная керамическая трубка (обычно из оксида алюминия)
• Защитный чехол из жаропрочной стали или керамики
• Головка для подключения удлинительных проводов
• Удлинительные провода для подключения к измерительному прибору

Какие особенности имеет конструкция платинородий-платиновых термопар? Для исключения загрязнения электроды изолируются друг от друга керамическими трубками. Защитный чехол предохраняет термопару от механических повреждений и воздействия агрессивных сред. Головка обеспечивает надежное соединение с удлинительными проводами.

Особенности эксплуатации платинородий-платиновых термопар

При использовании платинородий-платиновых термопар необходимо соблюдать ряд важных правил:

• Не допускать нагрева выше максимальной рабочей температуры (1600°C)
• Избегать резких температурных перепадов, вызывающих термоудары
• Защищать от загрязнений, особенно углеродом и парами металлов
• Не допускать механических повреждений защитного чехла
• Периодически проводить калибровку для подтверждения точности

Какие еще моменты важно учитывать при эксплуатации? Платинородий-платиновые термопары лучше всего работают в окислительной или нейтральной атмосфере. В восстановительной среде они быстро деградируют. При промышленном применении требуется тщательная изоляция термопары от воздействия агрессивных газов и паров.

Методы поверки платинородий-платиновых термопар

Для подтверждения метрологических характеристик платинородий-платиновые термопары подвергаются периодической поверке. Основные методы поверки включают:

• Сличение с эталонной термопарой в термостатах и калибровочных печах
• Поверка в реперных точках затвердевания чистых металлов (например, цинка, алюминия, меди)
• Поверка методом прямых измерений в калибраторах температуры

Как часто необходимо проводить поверку платинородий-платиновых термопар? Это зависит от условий эксплуатации и требуемой точности измерений. Обычно межповерочный интервал составляет от 6 месяцев до 2 лет. При интенсивной эксплуатации в агрессивных средах может потребоваться более частая поверка.

Перспективы развития платинородий-платиновых термопар

Несмотря на появление новых методов измерения температуры, платинородий-платиновые термопары продолжают совершенствоваться:

• Разработка сплавов с улучшенными характеристиками
• Создание миниатюрных конструкций для локальных измерений
• Интеграция с цифровыми преобразователями сигналов
• Применение новых защитных покрытий электродов
• Разработка безконтактных методов калибровки

Какие тенденции наблюдаются в развитии платинородий-платиновых термопар? Создаются термопары с расширенным диапазоном до 1800°C. Ведутся работы по повышению стабильности характеристик при длительной эксплуатации. Разрабатываются методы компенсации влияния электромагнитных полей на показания термопар.

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

устройство и принцип работы простым языком, типы

В автоматизации технологических процессов очень часто приходится снимать показатели о температурных изменениях, для их загрузки в системы управления, с целью дальнейшей обработки. Для этого требуются высокоточные, малоинерционные датчики, способные выдерживать большие температурные нагрузки в определённом диапазоне измерений. В качестве термоэлектрического преобразователя широко используются термопары – дифференциальные устройства, преобразующие тепловую энергию в электрическую.

Устройства также являются простым и удобным датчиком температуры для термоэлектрического термометра, предназначенного для осуществления точных измерений в пределах довольно широких температурных диапазонов. В частности, управляющая автоматика газовых котлов и других отопительных систем срабатывает от электрического сигнала, поступающего от сенсора на базе термопары. Конструкции датчика обеспечивают необходимую точность измерений в выбранном диапазоне температур.

Устройство и принцип действия

Термопара конструктивно состоит из двух проволок, каждая из которых изготовлена из разных сплавов. Концы этих проводников образуют контакт (горячий спай) выполненный путём скручивания, с помощью узкого сварочного шва либо сваркой встык. Свободные концы термопары замыкаются с помощью компенсационных проводов на контакты измерительного прибора или соединяются с автоматическим устройством управления. В точках соединения образуется другой, так называемый, холодный спай. Схематически устройство изображено на рисунке 1.

Рис. 1. Схема строения термопары

Красным цветом выделено зону горячего спая, синим – холодный спай.

Элект

www.asutpp.ru

66096-16: 5650 с термопарой типа S Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные

Назначение

Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 5650 с термопарой типа S (далее термопреобразователи 5650) являются рабочим эталоном 1-ого разряда в соответствии с ГОСТ 8.558-2009 и предназначены для передачи размера единицы температуры в диапазоне от 300 до 1100 °С на воздухе или в нейтральной среде в лабораторных условиях.

Описание

Принцип работы термопреобразователя 5650 основан на преобразовании тепловой энергии в ТЭДС термопары при наличии разности температур между его рабочим (горячим) спаем и свободными (холодными) концами. Рабочий спай-место соединения термоэлектродов гальваническим способом, подлежащее воздействию температуры, которую необходимо измерить. Свободные концы-концы термопреобразователя, температура которых при измерении поддерживается постоянной.

Термопреобразователь 5650 состоит из платинородий-платиновой термопары (тип S), помещенной в защитную двухканальную трубочку, выполненную из окиси алюминия (Al2O3), защитной арматуры, также выполненной из окиси алюминия и головы. Положительный термоэлектрод выполнен из платинородиевого сплава содержащего 10% родия (ПР-10), а отрицательный-из чистой платины (ПлТ).

В зависимости от выполнения свободных концов, термопреобразователи 5650 имеют разные исполнения. Термопреобразователи 5650, у которых свободные концы оформленные в виде кабеля, внутри которого каждый термоэлектрод изолирован друг от друга и заканчиваются оголенными проводами, имеют обозначение исполнений 5650-20 и 5650-25. Термопреобразователи 5650, у которых холодные концы укомплектованы медными удлинительными проводами, а место соединения оформлено в виде герметичной стальной оболочки, имеют обозначение исполнений 5650-20С и 5650-25С. Исполнения 5650-20 и 5650-20С отличаются от исполнений 5650-25 и 5650-25С длиной рабочей части.

На выходе из кабеля положительный термоэлектрод обозначен черным цветом, отрицательный-красным.

Программное обеспечение

отсутствует.

Технические характеристики

Таблица 1 — Метрологические характеристики

Наименование характеристики	Значения характеристик для исполнений
	Исполнения 5650-20; 5650-20С	Исполнения 5650-20; 5650-20С
Диапазон измерений температуры, °С	от +300 до +1100
Разряд по ГОСТ 8.558-2009	1
Тип термопары по ГОСТ 8.585-2001	S
Классификация по ГОСТ Р 52314-2005	ППО
Значения ТЭДС в реперных точках, мкВ	затвердевания цинка: 3447±14 затвердевания алюминия: 5860±17 затвердевания меди: 10574±30
Доверительная погрешность при температурах реперных точек, °С, не более	цинка: ±0,3 алюминия: ±0,4 меди: ±0,6
Расхождение значений ТЭДС (неоднородность) на глубине погружения 250 и 300 мм при температуре (1100±10) °С, мкВ, не более:	±3
Нестабильность после отжига течение 3 ч при температуре (1100±20) °С в, мкВ, не более	±3

Таблица 2 — Основные технические характеристики

Наименование характеристики	Значения характеристик для исполнений
	Исполнения 5650-20; 5650-20С	Исполнения 5650-25; 5650-25С
Длина рабочей части, мм	508	635
Наружный диаметр рабочей части, мм	6,35
Масса, кг, не более	1,0
Материал защитной арматуры	оксид алюминия (Al2O3)
Материал защитной арматуры холодных концов	_	нержавеющая сталь
Средний срок службы, лет	6
Средняя наработка на метрологический отказ при доверительной вероятности 0,95, ч	5000
Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха,°С относительная влажность, % атмосферное давление, кПа	от +15 до +30 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7

Знак утверждения типа

наносится на эксплуатационную документацию типографским способом.

Комплектность

Таблица 3 — Комплектность средств изме	рений
Наименование	Обозначение	Количество
Преобразователь термоэлектрический	в соответствии с заказом	1 шт.
Футляр		1 шт.
Паспорт		1 экз.
Свидетельство		1 экз.

Поверка

осуществляется по ГОСТ Р 8.611-2005 «ГСИ. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки».

Основные средства поверки:

Государственный вторичный эталон единицы температуры ГВЭТ 34-29-2009 в диапазоне от минус 189,3442 °С до плюс 1768,2 °С по ГОСТ 8.558-2009, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 2.1.ZZB.0029.2013.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых преобразователей термоэлектрических платинородий-платиновых эталонных 5650 с термопарой типа S с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

отсутствуют.

Нормативные документы

Нормативные документы, устанавливающие требования к преобразователям термоэлектрическим платинородий-платиновым эталонным 5650 с термопарой типа S

ГОСТ 8.558 — 2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»;

ГОСТ Р 52314-2005 «Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые и платинородий-платинородиевые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Общие технические требования»;

ГОСТ Р 8.611-2005 «ГСИ. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки».

all-pribors.ru

Платина-платинородиевая термопара — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Платина-платинородиевая термопара

Cтраница 1

Платина-платинородиевая термопара Pt — ( Pt — f — 10 % Rh) применяется для измерения температур до — 1400 С, другими способами точно измерить температуру выше 1100 С очень трудно. Результаты исследований при высоких температурах, в частности, установление диаграмм состояния металлических и других систем, получены с использованием платина-платинородиевой термопары. Широко используют также платиновые термометры сопротивления.  [1]

Платина-платинородиевая термопара Pt — ( Pt — f — 10 % Rh) применяется для измерения температур до — 1400 С — другими способами точно измерить температуру выше 1100 С очень трудно. Результаты исследований при высоких температурах, в частности, установление диаграмм состояния металлических и других систем, получены с использованием платина-платинородиевой термопары. Широко используют также платиновые термометры сопротивления.  [2]

Платина-платинородиевая термопара Pt — ( Pt 10 % Rh) применяется для измерения температур до 1400 С, другими способами точно измерить температуру выше 1100 С трудно. Исследования при высоких температурах, в частности, установление диаграмм состояния металлических и других систем, проводятся с использованием платина-платинородиевой термопары. Широко используют также платиновые термометры сопротивления.  [3]

Температура измеряется тремя платина-платинородиевыми термопарами, приваренными к тиглю.  [5]

Температуру образца измеряют комбинированной платина-платинородиевой термопарой, подключенной к милливольтметру. Через каждый 100 С наносится вертикальная отметка на фотобумаге путем включения лампочки над щелью фотобарабана.  [6]

Наиболее устойчивы и воспроизводимы показания платина-платинородиевой термопары. В магниевой промышленности пользуются хромель-алюмелевы-ми и хромель-копелевыми термопарами. Однако они со временем меняют свои свойства и поэтому должны часто ( через 20 — 30 час. Температуры выше 1500 измеряют оптическими пирометрами, действующими на принципе различного свечения тел в зависимости от температуры. Сравнивается вдет от накаленного тела с накаленной от электрического тока проволокой. При совпадении цвета на приборе учитывается сила тока ( или напряжение), потребовавшаяся для накала проволоки, вмонтированной в пирометре.  [7]

Измерение температуры в слое проводилось платина-платинородиевыми термопарами в кварцевых чехлах: одна термопара была установлена постоянно, вторая перемещалась специальной системой блоков по высоте слоя.  [9]

Эти результаты дают основание полагать, что платина-платинородиевые термопары в весьма широких пределах изменения состава платинородиевого сплава определяют одну и ту же шкалу, и поэтому какие-либо особые ограничения являются излишними. Однако мы считаем возможным принять допуск 50 мкв к значению ЮЗООлдаг.  [10]

В таблетированном образце просверливают отверстие для спая платина-платинородиевой термопары. Другой термопарой измеряют температуру печного пространства вблизи таблетки. Дифференциальная термопара служит для записи термограммы на диаграммной ленте потенциометра со шкалой в милливольтах. Простую термопару подключают к потенциометру типа ПСР1 — 03 для записи температуры образца.  [12]

В образце-таблетке просверливают отверстие для помещения спая платина-платинородиевой термопары. Другой термопарой замеряют температуру печного пространства около исследуемой таблетки вблизи от места падения пучка рентгеновских лучей. Обе термопары подключены к потенциометрам.  [14]

В качестве датчика температуры в камерах установки применены платина-платинородиевые термопары ПП-1, которые обычно непрерывно работают свыше года в зависимости от рабочих температур. Чем выше температура, тем скорее перегорает термопара. В процессе эксплуатации термопары изменяют свои параметры: выходное напряжение их при высоких температурах обычно уменьшается со временем. Поэтому необходимо все термопары периодически проверять.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru