Термопара платиновая – Термопары. Типы, характеристики, конструкции, производство. Статья

Термопара — Википедия

Схема термопары типа К. При температуре спая проволок из хромеля и алюмеля, равной 300 °C, и температуре свободных концов 0 °C развивает термо-ЭДС 12,2 мВ. Фотография термопары

Термопа́ра (термоэлектрический преобразователь) — устройство, применяемое в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики. Применяется в основном для измерения температуры.

Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) даёт следующее определение термопары. Термопара платиновая: виды, характеристики и применение в промышленности

09.10.201720.11.2019 alexxlabРазное

Что такое платиновая термопара. Какие существуют типы платиновых термопар. Каковы преимущества и недостатки платиновых термопар. Где применяются платиновые термопары в промышленности. Как правильно выбрать платиновую термопару.

Содержание

Что такое платиновая термопара и как она работает

Платиновая термопара — это высокоточный прибор для измерения температуры, состоящий из двух проводников, один из которых изготовлен из чистой платины, а второй — из сплава платины с родием. 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, пропорциональная разнице температур между рабочим и холодным спаями. Измерив эту разность потенциалов, можно определить температуру рабочего спая с высокой точностью.

Основные типы платиновых термопар

Существует несколько стандартных типов платиновых термопар:

Тип S: платина — 10% родий/платина
Тип R: платина — 13% родий/платина
Тип B: платина — 30% родий/платина — 6% родий

Термопары типа S и R имеют схожие характеристики и применяются для измерения температур до 1600°C. Тип B используется при более высоких температурах — до 1800°C.

Преимущества платиновых термопар

Платиновые термопары обладают рядом важных достоинств:

Высокая точность измерений (до ±0,1°C)
Широкий диапазон измеряемых температур (от -50°C до +1800°C)
Стабильность характеристик в течение длительного времени
Устойчивость к воздействию агрессивных сред
Возможность изготовления миниатюрных датчиков

Благодаря этим преимуществам платиновые термопары широко применяются в промышленности и научных исследованиях, где требуется прецизионное измерение высоких температур.

Недостатки платиновых термопар

К основным недостаткам платиновых термопар можно отнести:

Высокая стоимость из-за использования драгоценных металлов
Хрупкость и низкая механическая прочность
Необходимость использования специальных защитных чехлов
Чувствительность к загрязнениям и примесям
Относительно низкая термоЭДС (около 10 мкВ/°C)

Эти недостатки ограничивают применение платиновых термопар в некоторых областях, где более подходящими могут оказаться другие типы датчиков температуры.

Области применения платиновых термопар

Благодаря своим уникальным свойствам платиновые термопары нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и науки:

Металлургия — измерение температуры расплавов металлов
Стекольная промышленность — контроль температуры стекломассы

Химическая промышленность — измерение температуры в реакторах
Электроэнергетика — контроль температуры в котлах и турбинах
Авиакосмическая отрасль — измерение температуры в двигателях
Научные исследования — прецизионные измерения высоких температур

Платиновые термопары являются эталонными средствами измерения температуры и используются для калибровки других типов датчиков.

Как правильно выбрать платиновую термопару

При выборе платиновой термопары следует учитывать несколько важных факторов:

Диапазон измеряемых температур — он должен соответствовать условиям применения
Требуемая точность измерений — от этого зависит выбор конкретного типа термопары
Условия эксплуатации — наличие агрессивных сред, механических нагрузок и т.д.
Габариты измерительного узла — возможность размещения термопары в объекте
Совместимость с измерительным оборудованием

Правильный выбор платиновой термопары позволит обеспечить высокую точность и надежность измерений температуры в конкретных условиях применения.

Особенности монтажа и эксплуатации платиновых термопар

При использовании платиновых термопар необходимо соблюдать ряд правил:

Применять защитные чехлы из жаропрочных материалов (керамика, платина)
Использовать компенсационные провода соответствующего типа
Обеспечивать хороший тепловой контакт рабочего спая с объектом
Защищать термопару от механических воздействий и вибраций
Периодически проводить калибровку для поддержания точности

Соблюдение этих рекомендаций позволит увеличить срок службы платиновых термопар и обеспечить стабильность их метрологических характеристик.

Перспективы развития платиновых термопар

Несмотря на то, что платиновые термопары используются уже более 100 лет, они продолжают совершенствоваться. Основные направления развития включают:

Повышение чистоты используемых материалов
Разработку новых конструкций для специальных применений
Создание миниатюрных и быстродействующих датчиков
Улучшение защитных покрытий и чехлов
Интеграцию с современными цифровыми системами измерения

Эти усовершенствования позволят расширить области применения платиновых термопар и повысить точность измерений высоких температур в промышленности и науке.

Термопара — Википедия

Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) даёт следующее определение термопары: Термопара — пара проводников из различных материалов, соединённых на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковые термопары, соединённые электрически навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя. Обычно вторичный преобразователь измеряет разность их ЭДС, таким образом, с помощью двух термопар можно измерить разность температур между их рабочими спаями по результатам измерения напряжения. Метод не является точным, если во вторичном преобразователе не предусмотрена линеаризация статической характеристики термопар, так как все термопары в той или иной степени имеют нелинейную статическую характеристику преобразования

[1].

Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки разнородных проводников находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Помещая спай из металлов с отличными от нуля коэффициентами термо-ЭДС в среду с температурой T1{\displaystyle T_{1}}, мы получим напряжение между противоположными контактами, находящимися при другой температуре T2{\displaystyle T_{2}}, которое будет пропорционально разности температур: T1−T2.{\displaystyle T_{1}-T_{2}.}

Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термо-ЭДС, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.

Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термоэлектроды, но могут иметь другой диаметр. Компенсационные провода используются в основном с термопарами из благородных металлов и имеют состав, отличный от состава термоэлектродов. Требования к проводам для подключения термопар установлены в стандарте МЭК 60584-3.

Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик^[2]:

— Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
— Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
— При использовании длинных удлинительных проводов, во избежание наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
— По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
— Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
— Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;

— Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.

Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а также в качестве датчика температуры в автоматизированных системах управления. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры^[3]. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.

Для контроля пламени и защиты от загазованности в газовых котлах и в других газовых приборах (например, бытовые газовые плиты). Ток термопары, нагреваемой пламенем горелки, удерживает в открытом состоянии газовый клапан. В случае пропадания пламени ток термопары снижается и клапан перекрывает подачу газа.

В 1920—1930-х годах термопары использовались для питания простейших радиоприемников и других слаботочных приборов. Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т. п.) с использованием открытого огня.

Приёмник излучения[править | править код]

Крупный план термобатареи фотоприёмника. Каждый из проволочных уголков представляет собой термопару.

Исторически термопары представляют один из наиболее ранних термоэлектрических приёмников излучения^[4]. Упоминания об этом их применении относятся к началу 1830-х годов^[5]. В первых приёмниках использовались одиночные проволочные пары (медь — константан, висмут — сурьма), горячий спай находился в контакте с зачернённой золотой пластинкой. В более поздних конструкциях стали применяться полупроводники.

Термопары могут включаться последовательно, одна за другой, образуя термобатарею (англ.). Горячие спаи при этом располагают либо по периметру приёмной площадки, либо равномерно по её поверхности. В первом случае отдельные термопары лежат в одной плоскости, во втором параллельны друг другу^[6].

Преимущества термопар[править | править код]

Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С).
Большой температурный диапазон измерения: от −250 °C до +2500 °C.
Простота.
Дешевизна.
Надёжность.

Недостатки[править | править код]

Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового датчика и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
Эффект Пельтье (в момент снятия показаний необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.

Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94. Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров — номинальные статические характеристики преобразования (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.

Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001. В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. По этой причине характеристики импортных датчиков из этих металлов могут существенно отличаться от отечественных, например импортный Тип L и отечественный ТХК не взаимозаменяемы. При этом, как правило, импортное оборудование не рассчитано на отечественный стандарт.

В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать российскому стандарту, и типа С по стандарту АСТМ^[7].

В 2008 г. МЭК ввел два новых типа термопар: золото-платиновые и платино-палладиевые. Новый стандарт МЭК 62460 устанавливает стандартные таблицы для этих термопар из чистых металлов. Аналогичный Российский стандарт пока отсутствует.

Таблица ниже описывает свойства нескольких различных типов термопар^[8]. В пределах колонок точности, T представляет температуру горячего спая, в градусах Цельсия. Например, термопара с точностью ±0,0025×T имела бы точность ±2,5 °C при 1000 °C.

Тип термопары IEC (МЭК)	Материал положительного электрода	Материал отрицательного электрода	Темп. коэффициент, μV/°C	Темп. диапазон, °C (длительно)	Темп. диапазон,°C (кратковременно)	Класс точности 1 (°C)	Класс точности 2 (°C)	IEC (МЭК) Цветовая маркировка
K	Хромель Cr—Ni	Алюмель Ni—Al	40…41	0 до +1100	−180 до +1300	±1,5 от −40 °C до 375 °C ±0,004×T от 375 °C до 1000 °C	±2,5 от −40 °C до 333 °C ±0,0075×T от 333 °C до 1200 °C	Зелёный-белый
J	Железо Fe	Константан Cu—Ni	55.2	0 до +700	−180 до +800	±1,5 от −40 °C до 375 °C ±0,004×T от 375 °C до 750 °C	±2,5 от −40 °C до 333 °C ±0,T от 333 °C до 750 °C	Чёрный-белый
N	Нихросил Ni—Cr—Si	Нисил Ni—Si—Mg		0 до +1100	−270 до +1300	±1,5 от −40 °C до 375 °C ±0,004×T от 375 °C до 1000 °C	±2,5 от −40 °C до 333 °C ±0,0075×T от 333 °C до 1200 °C	Сиреневый-белый
R	Платинородий Pt—Rh (13 % Rh)	Платина Pt		0 до +1600	−50 до +1700	±1,0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0,003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1,5 от 0 °C до 600 °C ±0,0025×T от 600 °C до 1600 °C	Оранжевый-белый
S	Платинородий Pt—Rh (10 % Rh)	Платина Pt		0 до 1600	−50 до +1750	±1,0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0,003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1,5 от 0 °C до 600 °C ±0,0025×T от 600 °C до 1600 °C	Оранжевый-белый
B	Платинородий Pt—Rh (30 % Rh)	Платинородий Pt—Rh (6 % Rh)		+200 до +1700	0 до +1820		±0,0025×T от 600 °C до 1700 °C	Отсутствует
T	Медь Cu	Константан Cu—Ni		−185 до +300	−250 до +400	±0,5 от −40 °C до 125 °C ±0,004×T от 125 °C до 350 °C	±1,0 от −40 °C до 133 °C ±0,0075×T от 133 °C до 350 °C	Коричневый-белый
E	Хромель Cr—Ni	Константан Cu—Ni	68	0 до +800	−40 до +900	±1,5 от −40 °C до 375 °C ±0,004×T от 375 °C до 800 °C	±2,5 от −40 °C до 333 °C ±0,0075×T от 333 °C до 900 °C	Фиолетовый-белый

Грунин В. К. § 2.3.4. Термоэлектрические приёмники излучения // Источники и приёмники излучения: учебное пособие. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. — 167 с. — ISBN 978-5-7629-1616-5.

ru.wikipedia.org

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

www.chem21.info

Термопара платина — Энциклопедия по машиностроению XXL

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

принцип работы, устройство, типы и виды, проверка работы

Термопара – это устройство для измерения температур во всех отраслях науки и техники. Данная статья представляет общий обзор термопар с разбором конструкции и принципом действия устройства. Описаны разновидности термопар с их краткой характеристикой, а также дана оценка термопары как измерительного прибора.

Устройство термопары

Принцип работы термопары. Эффект Зеебека

Работа термопары обусловлена возникновением термоэлектрического эффекта, открытым немецким физиком Томасом Зеебеком (Tomas Seebeck) в 1821 г.

Явление основано на возникновении электричества в замкнутом электрическом контуре при воздействии определенной температуры окружающей среды. Электрический ток возникает при наличии разницы температур между двумя проводниками (термоэлектродами) различного состава (разнородных металлов или сплавов) и поддерживается сохранением места их контактов (спаев). Устройство выводит на экран подсоединенного вторичного прибора значение измеряемой температуры.

Выдаваемое напряжение и температура находятся в линейной зависимости. Это означает, что увеличение измеряемой температуры приводит к большему значению милливольт на свободных концах термопары.

Находящийся в точке измерения температуры спай называется «горячим», а место подключения проводов к преобразователю – «холодным».

Компенсация температуры холодного спая (КХС)

Компенсация холодного спая (КХС) – это компенсация, вносимая в виде поправки в итоговые показания при измерении температуры в точке подсоединения свободных концов термопары. Это связано с расхождениями между реальной температурой холодных концов с вычисленными показаниями градуировочной таблицы для температуры холодного спая при 0°С.

КХС является дифференциальным способом, при котором показания абсолютной температуры находятся из известного значения температуры холодного спая (другое название эталонный спай).

Конструкция термопары

При конструировании термопары учитывают влияние таких факторов, как «агрессивность» внешний среды, агрегатное состояние вещества, диапазон измеряемых температур и другие.

Особенности конструкции термопар:

1) Спаи проводников соединяются между собой скруткой или скруткой с дальнейшей электродуговой сваркой (редко пайкой).

ВАЖНО: Не рекомендуется использовать способ скручивания из-за быстрой потери свойств спая.

2) Термоэлектроды должны быть электрически изолированы по всей длине, кроме точки соприкосновения.

3) Способ изоляции подбирается с учетом верхнего температурного предела.

До 100-120°С – любая изоляция;
До 1300°С – фарфоровые трубки или бусы;
До 1950°С – трубки из Al₂O₃;
Свыше 2000°С – трубки из MgO, BeO, ThO₂, ZrO₂.

4) Защитный чехол.

Материал должен быть термически и химически стойким, с хорошей теплопроводностью (металл, керамика). Использование чехла предотвращает коррозию в определенных средах.

Удлиняющие (компенсационные) провода

Данный вид проводов необходим для удлинения концов термопары до вторичного прибора или барьера. Провода не используются в случае наличия у термопары встроенного преобразователя с унифицированным выходным сигналом. Наиболее широкое применение получил нормирующий преобразователь, размещенный в стандартной клеммной головке датчика с унифицированным сигналом 4-20мА, так называемая «таблетка».

Материал проводов может совпадать с материалом термоэлектродов, но чаще всего заменяется на более дешевый с учетом условий, предотвращающих образования паразитных (наведенных) термо-ЭДС. Применение удлиняющих проводов также позволяет оптимизировать производство.

Типы и виды термопар

Многообразие термопар объясняется различными сочетаниями используемых сплавов металлов. Подбор термопары осуществляется в зависимости от отрасли производства и необходимого температурного диапазона.

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав алюмель (95% Ni, 2% Mn, 2% Al, 1% Si).

Изоляционный материал: фарфор, кварц, окиси металлов и т.д.

Диапазон температур от -200°С до 1300°С кратковременного и 1100°С длительного нагрева.

Рабочая среда: инертная, окислительная (O₂=2-3% или полностью исключено), сухой водород, кратковременный вакуум. В восстановительной или окислительно-восстановительной атмосфере в присутствии защитного чехла.

Недостатки: легкость в деформировании, обратимая нестабильность термо-ЭДС.

Возможны случаи коррозии и охрупчивания алюмеля в присутствии следов серы в атмосфере и хромеля в слабоокислительной атмосфере («зеленая глинь»).

Термопара хромель-копель (ТХК)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав копель (54,5% Cu, 43% Ni, 2% Fe, 0,5% Mn).

Диапазон температур от -253°С до 800°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Рабочая среда: инертная и окислительная, кратковременный вакуум.

Недостатки: деформирование термоэлектрода.

Возможно испарение хрома при длительном вакууме; реагирование с атмосферой, содержащей серу, хром, фтор.

Термопара железо-константан (ТЖК)

Положительный электрод: технически чистое железо (малоуглеродистая сталь).
Отрицательный электрод: сплав константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn).

Используется для проведения измерений в восстановительных, инертных средах и вакууме. Температура от -203°С до 750°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Применение складывается на совместном измерении положительных и отрицательных температур. Невыгодно использовать только для отрицательных температур.

Недостатки: деформирование термоэлектрода, низкая коррозийная стойкость.

Изменение физико-химических свойств железа около 700°С и 900 °С. Взаимодействует с серой и водными парами с образованием коррозии.

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Положительный электрод: сплавы ВР5 (95% W, 5% Rh)/ВАР5 (BP5 с кремнещелочной и алюминиевой присадкой)/ВР10 (90% W, 10% Rh).
Отрицательный электрод: сплавы ВР20 (80% W, 20% Rh).

Изоляция: керамика из химически чистых окислов металлов.

Отмечается механическая прочность, термостойкость, малая чувствительность к загрязнениям, легкость изготовления.

Измерение температур от 1800°С до 3000°С, нижний предел – 1300°С. Измерения проводятся в среде инертного газа, сухого водорода или вакуума. В окислительных средах только для измерения в быстротекущих процессах.

Недостатки: плохая воспроизводимость термо-ЭДС, ее нестабильность при облучении, непостоянная чувствительность в температурном диапазоне.

Термопара вольфрам-молибден (ВМ)

Положительный электрод: вольфрам (технически чистый).
Отрицательный электрод: молибден (технически чистый).

Изоляция: глиноземистая керамика, защита кварцевыми наконечниками.

Инертная, водородная или вакуумная среда. Возможно проведение кратковременных измерений в окислительных средах в присутствии изоляции. Диапазон измеряемых температур составляет 1400-1800°С, предельная рабочая температура порядка 2400°С.

Недостатки: плохая воспроизводимость и чувствительность термо-ЭДС, инверсия полярности, охрупчивание при высоких температурах.

Термопары платинородий-платина (ТПП)

Положительный электрод: платинородий (Pt c 10% или 13% Rh).
Отрицательный электрод: платина.

Изоляция: кварц, фарфор (обычный и огнеупорный). До 1400°С – керамика с повышенным содержанием Al₂O₃, свыше 1400°С – керамику из химически чистого Al₂O₃.

Предельная рабочая температура 1400°С длительно, 1600°С кратковременно. Измерение низких температур обычно не производят.

Рабочая среда: окислительная и инертная, восстановительная в присутствии защиты.

Недостатки: высокая стоимость, нестабильность при облучении, высокая чувствительность к загрязнениям (особенно платиновый электрод), рост зерен металла при высоких температурах.

Термопары платинородий-платинородий (ТПР)

Положительный электрод: сплав Pt c 30% Rh.
Отрицательный электрод: сплав Pt c 6% Rh.

Среда: окислительная, нейтральная и вакуум. Использование в восстановительных и содержащих пары металлов или неметаллов средах в присутствии защиты.

Максимальная рабочая температура 1600°С длительно, 1800°С кратковременно.

Изоляция: керамика из Al₂O₃высокой чистоты.

Менее подвержены химическим загрязнениям и росту зерна, чем термопара платинородий-платина.

Схема подключения термопары

Подключение потенциометра или гальванометра непосредственно к проводникам.
Подключение с помощью компенсационных проводов;
Подключение обычными медными проводами к термопаре, имеющей унифицированный выход.

Стандарты на цвета проводников термопар

Цветная изоляция проводников помогает отличить термоэлектроды друг от друга для правильного подключения к клеммам. Стандарты отличаются по странам, нет конкретных цветовых обозначений для проводников.

ВАЖНО: Необходимо узнать используемый стандарт на предприятии для предотвращения ошибок.

Точность измерения

Точность зависит от вида термопары, диапазона измеряемых температур, чистоты материала, электрических шумов, коррозии, свойств спая и процесса изготовления.

Термопарам присуждается класс допуска (стандартный или специальный), устанавливающий доверительный интервал измерений.

ВАЖНО: Характеристики на момент изготовления меняются в период эксплуатации.

Быстродействие измерения

Быстродействие обуславливается способностью первичного преобразователя быстро реагировать на скачки температуры и следующим за ними потоком входных сигналов измерительного прибора.

Факторы, увеличивающие быстродействие:

Правильная установка и расчет длины первичного преобразователя;
При использовании преобразователя с защитной гильзой необходимо уменьшить массу узла, подобрав меньший диаметр гильз;
Сведение к минимуму воздушного зазора между первичным преобразователем и защитной гильзой;
Использование подпружиненного первичного преобразователя и заполнения пустот в гильзе теплопроводящим наполнителем;
Быстро движущаяся среда или среда с большей плотностью (жидкость).

Проверка работоспособности термопары

Для проверки работоспособности подключают специальный измерительный прибор (тестер, гальванометр или потенциометр) или измеряют напряжение на выходе милливольтметром. При наличии колебаний стрелки или цифрового индикатора термопара является исправной, в противном случае устройство подлежит замене.

Причины выхода из строя термопары:

Неиспользование защитного экранирующего устройства;
Изменение химического состава электродов;
Окислительные процессы, развивающиеся при высоких температурах;
Поломка контрольно-измерительного прибора и т.д.

Преимущества и недостатки использования термопар

Достоинствами использования данного устройства можно назвать:

Большой температурный диапазон измерений;
Высокая точность;
Простота и надежность.

К недостаткам следует отнести:

Осуществление постоянного контроля холодного спая, поверки и калибровки контрольной аппаратуры;
Структурные изменения металлов при изготовлении прибора;
Зависимость от состава атмосферы, затраты на герметизацию;
Погрешность измерений из-за воздействия электромагнитных волн.

odinelectric.ru

Термопары платинородий-платиновые — Энциклопедия по машиностроению XXL

Термопара платинородий-платиновая. [c.149]

Термопара платинородий-платиновая по ГОСТ 9245. [c.150]

В интервале температур от 903,89 до 1337,58 К эталонным прибором для измерения температуры является платинородий-платиновый термоэлектрический термометр. Один электрод такой термопары изготовлен из платино-родия (10% родия, 90%. платины), а второй — из чистой платины, характеризующейся отношением 7 1оо°с/7 о >1,3920. [c.76]

При изготовлении хорошей платинородий-платиновой термопары должны быть соблюдены следующие условия, обеспечивающие минимальную неоднородность материала максимальная чистота поверхности проволок, минимальная механическая деформация проволоки, равномерный отжиг всей термопары. [c.104]

Для изготовления платинородий-платиновых термопар [c.104]

Платинородий-платиновую термопару градуируют сличением ее показаний с показаниями образцовой термопары или по постоянным точкам затвердевания металлов [22]. При этом помимо основных реперных точек, применяемых для градуировки эталонных термопар (табл. 3.1), используют и вторичные реперные точки (табл. 3.2). [c.195]

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 н не окисляются. Поэтому характеристика такой термопары весьма стабильна. [c.197]

Температуру образцов, исследуемых методами тепловой микроскопии, при нагреве их до 2500° С контролируют с помощью термопар и соответствующих регистрирующих приборов, а при нагреве до более высоких температур — по показаниям высокотемпературных бесконтактных пирометров. Платинородий-платиновыми термопарами определяют температуру образцов, нагреваемых до 1600° С. При предельном значении температуры нагрева генерируемая при этом т. э. д. с., измеряемая по показаниям гальванометров с соответствующей шкалой, составляет около 17 мВ. [c.78]

Установка ИМАШ-5С-65 является первой отечественной серийной установкой для высокотемпературной металлографии, производство которой в 1965 г. было освоено Фрунзенским заводом контрольно-измерительных приборов. Эта установка предназначена для прямого наблюдения, фотографирования и киносъемки микроструктуры металлических образцов при нагреве их до 1500° С (но не выше 0,8 температуры плавления изучаемого материала) и при различных режимах растяжения в вакууме и защитных газовых средах. Исследованию подвергается плоский образец с рабочим сечением 3X3 мм и длиной рабочей части 46 мм. Нагревают образец, пропуская через него электрический ток промышленной частоты и низкого напряжения. Для измерения температуры используют платинородий-платиновые проволочные термопары. Точность измерения и регулирования температуры составляет 0,5%. [c.115]

Нагрев образца. Образец нагревается электрическим током промышленной частоты и низкого напряжения, подводимым от силового однофазного трансформатора через герметизированные в корпусе водоохлаждаемые электроды и гибкие медные шины, соединенные с захватами 12 и 13 из жаропрочного сплава. Для измерения температуры в различных зонах образца служат три платинородий-платиновые термопары из проволоки диаметром 0,3 мм (на рис. 58, а условно показана одна термопара 14), введенные в вакуумную камеру через герметизирующее уплотнение 15. Спаи термопар при помощи точечной электросварки прикрепляются к боковой поверхности в средней части образца. [c.118]

Температуру в различных зонах исследуемого образца измеряют проволочными платинородий-платиновыми термопарами диаметром 0,3 мм (на рис. 88, а условно показана одна термопара 14), введенными в вакуумную камеру через герметизирующее уплотнение 15. Спаи термопар с помощью точечной электросварки прикреплены к боковой поверхности в средней i6l [c.161]

Температуру образца измеряют платинородий-платиновыми термопарами ТП1, ТП и ГЯз, спаи которых прикрепляются точечной электросваркой к боковой поверхности в горячей зоне исследуемого образца. Свободные концы термопар на находящейся в рабочей камере клеммной колодке 168 подключены к компенсационным проводам, которые через герметизирующее [c.168]

Ток накала нагревателя НЭ контролируется амперметром ИП . Температура в зоне расположения индентора измеряется платинородий-платиновой термопарой ТП . [c.169]

Сплавы для термопар (табл. 7, рис. 8). Наиболее распространенной термопарой из благородных металлов является платинородий-платиновая термопара ПП-1 (сплав платины с 10% родия в паре с чистой платиной). Ее наиболее выгодно применять при 600— [c.281]

Конструктивно датчик обычно выполняется в виде стеклянного колпачка, в который вварены два поверхностных электрода и внутренняя термопара для измерения температуры стенки (рис. 12-9). Электроды во избежание окисления делают из платины. В большинстве конструкций применяют платинородий-платиновые термопары, обладаюш,ие хорошей свариваемостью со стеклом. Вместе с тем эти термопары дороги, компенсационный провод к ним дефицитен, а развиваемые на исследуемом температурном уровне э. д. с. весьма малы (0,5—1,5 мв) и не поддаются измерению обычными электронными потенциометрами ЭПП-0,9 и ПСР. Поэтому в ОРГРЭС применяют термопары хромель — алюмель с диаметром электродов 0,7 мм в сочетании с колпачками из молибденового стекла. Из платины выполняется 348 [c.348]

ПЛАТИНОРОДИЙ-ПЛАТИНОВАЯ ТЕРМОПАРА [c.104]

Платинородий-платиновая термопара является самой точной и служит для измерения высоких температур. Точность обеспечивается, во-первых, тем, что благородные металлы, из которых изготовлена эта термопара, можно получить в очень чистом виде неоднородность [c.104]

Платинородий-платиновая термопара тарируется сличением ее показаний с показаниями образцовой термопары или по постоянным точкам затвердевания металлов. При этом, помимо указанных выше точек, при.ме-няемых для градуировки эталонных термопар, используют и другие системы постоянных точек, например, температуры затвердевания цинка (41 9,5 С), сурьмы (630,5°С) и меди (1 083°С). [c.106]

Платинородий-платиновую термопару не применяют для измерения температуры ниже 300° С. [c.107]

В условиях плавки цветных металлов и их сплавов (меди, бронзы, латуни) в индукционных печах наконечник из сплава Ti — 20 % Со, используемый совместно с платинородий-платиновой термопарой, имеет более высокую стойкость в расплаве, термо- и окалиностойкость при температурах 1100 °С по сравнению с наконечниками иэ молибдена и керамики [1]. [c.204]

Температуру образцов при работе на установках УВТ и УВТ-2 в интервале 300—2300 К измеряют с помощью термопар платинородий-платиновой (290—1870 К) и воль-фрамрениевой ВР5/20 (2300 К). Потенциометр ЭПП-09М1 обеспечивает регистрацию и автоматическое поддержание заданной температуры с точностью 0,5%. Кроме того, предусмотрена возможность контроля измерений температуры образца с помощью гальванометра и переносного потенциометра более высокого класса точности. [c.50]

В зависимости от уровня измеряемых температур применяют термопары платинородий-платиновые (ПП) —от —20 до + 1300° С (1600° С — кратковременно допускаемая температура), хромель-алюмелевые (ХА) — от —50 до +1000 (1300)° С, хромель-копелевые (ХК) —от —50 до 600 (800)° С, медь-константановые (МК) — от —200 до +200 (500)° С. [c.175]

Платинородий-платиновая термопара. Материалом одного электрода этой термопары является сплав платины (907о) и родия (10%), другой — чистая платина. Такая термопара является рабочим эталоном, воспроизводящим единицу температуры — кельвин — в интервале от 630,74 до 1064,43 °С. Платинородий-платиновая термопара используется для измерения температуры в интервале от 0 до 1300 °С, а кратковременно — до 1600 °С. [c.86]

Конструкции основного калориметра и калориметра-расходомера одинаковы. Калориметр выполнен из трубки внутренним диаметром 4 мм, согнутой в виде бифнлярного змеевика к концам трубки приварены гильзы, в которых размещаются спаи семиспайной дифференциальной платинородий-платиновой (для основного калориметра) термопары, измеряющей повышение температуры спирта в калори-.метре. Температура спирта на входе в калориметр измеряется при йомощи малогабаритного платинового термометра сопротивления, размещающегося такн[c.103]

Для измерения малых разностей температур применяют многоспайные термопары из термоэлектродных материалов, обладающих наибольшей стабильностью и однородностью (платинородий-платиновые или платина — золото). Выбранный материал проверяют на однородность и при изготовлении термопар соблюдают все правила, изложенные в 3.8. До проведения опытов термопары тщательно градуируют по термометру сопротивления. [c.194]

Для определения температур в промежуточных точках МПТШ служат эталонные приборы — платиновый термометр сопротивления (в диапазонах О…630 С и —182,97… О О и платинородий-платиновой термопары (630. .. Ю63°С). [c.122]

При предельной температуре 1000° С и выше градуировочная кривая вольфрам-молибденовой термопары переходит в прямую линию, что позволяет производить экстраполяцию ее градуировки. Незначительная т. э. д. с. этой термопары при 100° С позволяет обходиться без применения компенсирующих проводов. В качестве вторичных приборов к вольфрам-молибдено-вым термопарам могут служить любые милливольтметры и электронные потенциометры, градуированные в милливольтах (на 17—20 мВ для работы с платинородий-платиновыми термопарами). [c.78]

При пропускании через нагреватель электрического тока промышленной частоты и низкого напряжения образец, помещаемый внутрь нагревателя, нагревается до 1200° С. Для измерения температуры образца служат две проволочные платинородий-платиновые термопары диаметром 0,3 мм (на рис. 80 условно показана одна термопара 12), введенные в вакуумную камеру через герметизирующее уплотнение. Выводы термопар подключаются к электронному автоматическому потенциометру 13 типа КСП-4, с помощьк> которого включается и выключается напряжёние, подводимое к первичной обмотке силового трансформатора, установленного в цепи нагрева образца. [c.147]

Для контроля и регулирования температуры подогрева в рабочей зоне индентора помещается спай платинородий-платиновой термопары. Токопод-воды нагревателя изготовлены из гибких медных шин и электрически изолированы фарфоровыми бусами. Через водоохлаждаемый вакуумный ввод в крышке рабочей камеры и резьбовые разъемы эти шины соединены с источником напряжения (подводимого от однофазного трансформатора). [c.166]

Для изготовления платинородий-платиновых термопар наивысшей точности в лаборатории высоких температур Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии (1ВНИИМ) имени Д. И. Менделеева (Ленинград) разработана подробная инструкция, основные положения которой кратко приведены ниже. [c.105]

Измерение э. д. с. платинородий-платиновой термопары производят хорошим пятидекадным потенциометром. При этом особенно важно для установки рабочего тока потенциометра применять нормальный элемент высокого класса точности, так как термо-э. д. с. термопары определяется через э. д. с. нормального элемента (см. 3-6). [c.107]

Большое распространение получили электронные автоматические потенциометры типа ЭПП-09-М1. Эти приборы выпускаются для самых различных диапазонов измерений (от О—100° С до О—1400° С) и предназначены для измерения и записи температур сразу для ие-окольких термопар (до 24). Большая часть этих приборов выпускается для (работы в комбинации с хромель-алюмелевой, хромель-копелевой и платинородий-платиновой термопарами. [c.107]

В качестве датчиков температуры используют главным образом термопары. Термопару составляют две проволоки из разнородных материалов. Одну пару концов соединяют между собой (сваривают). Этот конец погружают в измеряемую среду и называют рабочим концом. Вторая пара концов находится в окружающей атмосфере, к ним присоединяются провода от измерительного прибора, эти концы называют свободными. Материалы термопар стандартизированы, допускается применение пяти типов термопар с металлическими термоэлектродами, а именно ТПП (платинородий-платиновая), ТПР [платинородий (30% родия)-платинородиевая (6% родия)], ТХА (хромель-алюмелевая), ТНС (никель-кобальтовый сплав и сплав, содержащий кремний и алюминий), ТХК (хромель-копелевая). Для каждой термопары установлены стандартные градуировки с интервалом температуры 1°С. [c.165]

При измерении температур а yl t термопарами мы обычно применяем термоэлектроды толщиной от 0,10 до 0,65 мм, чаще всего 0,3—0,4 мм. Выбор металлов термопары определяется температурным уровнем t для t не выше 400 С можно применять медно-кон-стантановые или медно-копелевые термопары, до 800°—хромель-алюмелевые, до 1300°—платинородий-платиновые. [c.178]

Кроме колец, испытывались пластины и клинообразные образцы (угол клина составлял 6—15°). В последние заделывались по 3 платинородий-платиновые термопары, в пластины — по одной термопаре в среднем сечении по оси образца. Размеры пластины 70X60X10 размеры клиньев в плане 70X60 мм. Клинья и пластины продувались в специальной продувочной камере. Температура нагрева их при определении коэффициента температуропроводности обычно не превышала 1000—1200° С. [c.71]

mash-xxl.info

Термопара платино-платинородиевая — 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]
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]

Сплавы этой группы обладают особыми термоэлектрическими свойствами ы широко используются для электротехнических целей. Сплав ТП (МН0,6) при меняется в качестве компенсационного провода к платина-платинородиевым термопарам. [c.243]

Исследование проводили в области температур от 800 до 1400° С с остаточным давлением 5 10 — 10 мм рт. ст. Температуру измеряли платино-платинородиевой термопарой. Измельченный хром и графитовые образцы загружали в тигель 4 и после предварительной эвакуации системы включали нагрев печи. [c.139]

Основной частью прибора является стеклянный наконечник из молибденового стекла, в который впаяны платино-платинородиевая термопара и платинородиевые электроды. [c.104]

Одним из видов нанесения защитных покрытий на детали из высокотемпературных материалов служит метод окунания в расплав [1]. Такой метод используется для кратковременной защиты покрытий при горячей обработке давлением молибдена и ниобия. Для нанесения качественного покрытия необходимо определение оптимальных температур и состава расплава, при которых происходит удовлетворительное смачивание твердых металлов расплавом. Смачивание твердых молибдена и ниобия расплавами на основе алюминия исследовали на установке, позволяющей раздельный нагрев твердой и жидкой фаз [2]. Опыты проводили в среде гелия, температуру фиксировали платина — платинородиевой термопарой. В качестве объектов исследования использовали молибден и ниобий после электронно-лучевой плавки, алюминий чистоты 99,98% и порошки легирующих компонентов кремния, титана и хрома марки ч. д. а. Для экспериментов готовили навески одинаковой массы 500 мг. При достижении твердой подложкой температуры опыта навеска плавилась и соприкасалась с подложкой, время контакта при заданной температуре составляло 2 мин, по истечении которого каплю фотографировали аппаратом Зенит-С на [c.55]

На установке ИМАШ-10-68 предусмотрены две системы регулирования и стабилизации температуры. Первая система, обеспечивающая точность поддержания температуры tO,5%, собрана на базе электронного потенциометра ИП типа КСП-4 (рис. 84), к которому подведены выводы от платина-платинородиевой термопары толщиной 0,3 мм, спай которой точечной электросваркой приварен к средней части образца. Регулирующая схема потенциометра КСП-4 управляет контактами магнитного пускателя МП, который подает напряжение на понижающий трансформатор ТР . [c.150]

Для регистрации и автоматического регулирования температуры образца и индентора используются платина-платинородиевые термопары, размещенные внутри рабочей камеры. Спаи этих термопар прикрепляются точечной электросваркой к средней части образца, а также к подогревателю индентора. [c.160]

Электрическая печь первого типа состоит из кожуха 1, заполненного легковесной огнеупорной теплоизоляцией 2. Сверху кожух закрыт асбоцементной крышкой 3. Питающее напряжение подводится к нагревательной спирали 4 через выводы 5 и медные водоохлаждаемые контакты 6 с помощью гибких изолированных шин 7. На боковой стенке кожуха имеется гнездо для ввода платина-платинородиевой термопары 8, заключенной а двухканальную фарфоровую трубку, которая размещается коаксиально внутри спирали нагревателя. 181 [c.181]

Медноникелевые и никелевые сплавы (ГОС I 492-41) широко применяются в промышленности. Из сплава ТП с 0.6% N1 изготовляется проволока для компенсационных проводов к платино-платинородиевой термопаре (термопара ТП). [c.223]

Температуры в слое измерялись обнаженными хромель-алюме-левыми и платино-платинородиевыми термопарами, сборками по 7 шт., спаи которых располагались по одной горизонтали на расстоянии 6,35 мм один от другого. [c.62]

Для измерения температуры пара в измерительной камере применялся платиновый термометр сопротивления (температуры до 630° С) и платино-платинородиевая термопара для более высоких температур. Измерение сопротивления термометра (или термо- [c.253]

Термопары из платинородиевых сплавов. Для устранения влияния испарения родия на показания термопар предложена термопара ПР 13/1. При измерениях в вакууме она более стабильна и отличается большим сроком службы, чем термопара ПР 10/0 с термоэлектродом из чистой платины. Однако термопара ПР 13/1 не получила большого распространения в СССР. Широко применяются термопары с повышенным содержанием родия ПР 20/5 и ПР 30/6. Они характеризуются высокой стабильностью и могут быть использованы для непрерывных измерений температуры на воздухе до 1700 °С. Номинальная статическая характеристика тер.мопары ПР 20/5 после 200-часового пребывания на воздухе при 1700 °С изменяется при 1550 °С менее чем на 5 К. [c.260]

Для термопар, выполненных из неблагородных металлов (хромель — алюмель), компенсационные провода изготовляют из тех же материалов, что и термопары. Для платиновых термопар компенсационные провода делают из меди и специальных сплавов, которые при нагревании их спая с платиновой термопарой до 100° С не изменяют термо-э. д. с. в цепи. Так, для платина — платинородиевой термопары провода изготовляют один из электролитической меди, присоединяемый к платиновой проволоке термопары, а второй — из медноникелевого сплава присоединяют к платинородиевой проволоке. [c.91]

Температуру образца измеряют платино-платинородиевой термопарой. Термопару помещают в печь сверху и располагают около середины образца. В центральной части печи температурное поле по вертикали однородное. Градиент по высоте образца отсутствует при различной температуре нагрева образца ее изме-46 [c.46]

Температуру образцов при нагреве до 800° С измеряли хро-мелькопелевыми термопарами (ХК — ГОСТ 3044—61) с термоэлектродами диаметром 0,5 мм с помощью потенциометра ЭПП-06, градуированного для термопар ХК- При температурах свыше 800° С применяли хромельалюмелевые термопары (ХА ГОСТ 3044—61). Термопары до и после испытаний проверяли по образцовой платино-платинородиевой термопаре 1-го разряда с помощью потенциометра ЭПП-06. [c.175]

Заполнение пикнометра исследуемой жидкостью выполнялось путем впрыскивания шприцем через асапилляр предварительно профильтрованного образца. Фильтрация и заполнение проводились при температурах на 10—16 выше, чем сдответствуюш, е температуры плавления. Температура в термостате контролировалась тремя хро-мель-алюмелевыми термопарами, расположенными в средней и верхней части пикнометра. Предварительно термопары тарировались стандартной платино-платинородиевой термопарой. [c.93]

Выбор материала термопары определяется конкретными условиями эксперимента рабочей температурой, средой, совместимостью с исследуемыми материалами, продолжительностью эксперимента, доследствиями выхода термопары из строя, местом облучения и конструкцией устройства. Для измерения температуры облучения до 700°С обычно используют хромель-алюмелиевые термопары как наиболее устойчивые к действию облучения. При температуре 1000—1400° С применяют платина-платинородиевые термопары [67]. Для температуры выше 1500° С рекомендуются термопары из вольфрама с 5% рения и из вольфрама с 26% рения в молибденовом чехле с изоляцией из окисей алюминия и бериллия. Существенным недостатком этого (метода является необходимость вывода проводов термопар для соединения датчйка с регистрирующим прибором. [c.93]

В исследованиях ИЯЭ АН БССР [7.1, 7.5] температура пара в объеме экспериментального конденсатора измерялась платина-платинородиевыми термопарами в [c.175]

В настоящее время для измерений в основном используются следующие термопары вольфрам-вольфрамрениевые (ВР5,/20, ВР5/20) до 2400—2500 К, платино-платинородиевые (Pt/PtRh) до 1800—1900 К, хромель-алюмелевые (ХА) до 1600—1700 К, хромель-копелевые (ХК) до 1100 К и некоторые другие. [c.336]

Первоначально была проведена тарировка без кварцевого стекла, а затем с оптически прозрачным кварцем с полированной поверхностью. В обоих случаях получена была линейная зависимость елуч=/(интенсивного трения частиц о поверхность стекла происходило матирование его поверхности. Поэтому после окончания работ была проведена вторичная тарировка зонда для трех стекол с полированной поверхностью — точки 2 после 12 ч работы в слое частиц I—1,5 мм MgO и ЗЮг (поверхность с мелкими штрихами) — точки 3 и после 12 ч работы с частицами К( рунда 1,5—2 мм (поверхность с глубокими штрихами)— точки 4. Точки в пределах погрешности опыта легли на одну и ту же прямую, что свидетельствовало о практической неизменности коэффициента пропускания. В работе [Л. 260] была проведена серия экспериментов по измерению собственного лучистого потока внутри слоя для различных материалов, фракций, чисел псевдоожижения и температур. В табл. 3-1 сведены условия этой серии опытов, а на рис. 3-16 нанесены опытные значения теплового лучистого потока дл.оп, как функции лучистого потока для абсолютно черного тела 9л.р, рассчитанного по температуре ядра слоя. Последняя измерялась оголенной платино-платинородиевой термопарой. Прямая под углом 45° соответствует расчетному потоку. Измеренный собственный лучистый поток внутри слоя всегда оказывается ниже, чем расчетный, как для абсолютно черного тела. Точки, соответствующие одному материалу, с отклонениями не более 13% ложатся на одну прямую. По отношению тангенсов углов наклона опытных и расчет- 1ых прямых определены средние значения е слоев. [c.93]

Измерение температуры поверхности опытных образцов производится с помощью термопар или термометров сопротивления. В зависимости от температурных условий для их изготовления применяются различные материалы. Наибольшее распространение имеют медь-констан-тановые (до 350°С) медь-копелевые (до 350°С) хро-мель-копелевые (до 800 С) и хромель-алюмелевые (до 900—1000 ) термопары. Термопары с одним медным электродом применяются для невысоких температур ввиду быстрой окисляемости меди. Указанные предельные рабочие температуры могут быть несколько увеличены при кратковременной работе. Среди термопар, выполненных из благородных металлов, наибольшее распространение получила платино-платинородиевая термопара. Один электрод у этих термопар состоит из чистой платины, а второй из сплава 90% платины и 10% родия. Предельной температурой является 1 ЗОО» С, при кратковременном нагревании 1 600° С. За последние го-20 [c.20]

В качестве термопар применяют медь-копе левые (однн электрод медный, другой копе-левый, т. е. из сплава меди и никеля) для измерения температур до 350 С железо-11 хромель-копе левые (хромель — сплав никеля, хрома и железа) для измерения температур до бОО » С (рис. 164), хромель-алю-мелевые (алюмель — сплав никеля, кремния, алюминия, железа и марганца) для измерения температур от 900 до 1000″ С платино-платинородиевые (один электрод платиновый, другой — [c.297]

Характеристики некоторых из предложенных высокотемпературных термопар приведены в табл. 9. По-видимому, в ближайшем будущем для точных термоэлектрических измерений окажется возможным использовать вольфрам-молибденовые или волъфрам-иридиевые термопары. В общем, однако, температура 1500—1600° пока еще является пределом точной термопарной пиромегрии. С повышением температуры все труднее становится предотвратить загрязнение проволоки, и даже тогда, когда этой опасности нет, состав проволоки вследствие испарения часто меняется. Одна из причин относительной стабильности платина-платинородиевой термопары при высоких температурах — низкая летучесть этих металлов по сравнению с иридием или рутением [60]. [c.101]

Давление газа измерялось образцовым стрелочным и манганиновым манометрами, а температура — образцовой платина-платинородиевой термопарой. При температурах до 1300 К вводились экспериментально определенные поправки на зависимость термо-ЭДС термопары от давления [10]. При более высоких температурах величины поправок определялись методом экстраполяции. При определении поправок учитывалась теьшература в точке вывода термопары из зоны высокого давления, дополнительно измеренная с помощью хромель-алюмелевой термопары. [c.89]

Измерения температуры образца в процессе испытания обычно производятся хромель-алюмелевыми или платино-платинородиевыми термопарами. [c.17]

Электропроводность. Изучение электропроводности кристаллов позволяет получить сведения о природе дефектов и их энергии активации. Электропроводность сег-нетоэлектриков характеризуется целым рядом особенностей, обусловленных наличием домен юй структуры и фазовых переходов. Для электрических измерений использовались образцы стехиомет-рического состава с х = 0,25, на торцевые поверхности которых были нанесены омические палладиевые контакты [31]. Серебряные электроды использовать не рекомендуется, так как наблюдается заметная диффузия серебра в кристалл. Измерения проводились в интервале температур 25 860 °С при скорости нагрева 150°С/час. Температура вблизи кристалла контролировалась платино-платинородиевой термопарой. Электропроводность была измерена на постоянном и переменном токе с частотой 100 Гц (рис. 4.9). В области 400 °С на кривой lga = /(l/D имеет место характерный излом, разделяющий два прямолинейных участка в области высоких температур имеет место собственная про ьодимость, при низких температурах преобладает при- [c.115]

На рис. 5 изображена схема подвески индентора. Последний укреплен на паре плоских фигурных пружин, обладающих малой жесткостью. Крепление индентора осуществлено в середине пролета пружин. Алмазный индентор 1 со стандартным наконечником в виде четырехгранной пирамиды с углом 136° между противолежащими гранями зачеканен в молибденовую оправу. Нижняя часть индентора окружена спиральным электронагревателем с экраном из молибденовой жести. Для контроля и регулирования температуры подогрева в рабочей зоне индентора размещен спай платина-платинородиевой термопары 2. Токоподводы нагревателя изготовлены из гибких медных шин и электрически изолированы фарфоровыми бусами. Через водоохлаждаемый вакуумный ввод в крышке рабочей камеры и резьбовые разъемы эти шины [c.21]

Метод подрезцовой искусственной термопары (рис. 2.14). Измерение температуры производят искусственной платино — платинородиевой термопарой с диаметром проволоки 0,3 мм, которую приваривают конденсаторной сваркой к пластине ВК8. Спай термопары располагается на расстоянии 0,4 мм от вершины пластинки. Показания термопары записывают на ленту потенциометра ЭПП-09. Тарировку такой термопары производят путем нагрева пластины твердого сплава от специального стержня, имеющего вид корня стружки. Основным недостатком этого метода является то, что фиксируют температуру в зоне горячего спая, находящегося на значительном удалении от наиболее нагретой зоны, которая расположена на расстоянии не более 0,1 мм от вершины резца. Регистрируемая температура не является, таким образом, истинной. [c.36]

На рис. 141 представлена типовая схема регулирования температуры печи, состоящая из прибора, измеряющего температуру 1, электронного потенциометра 2 (ЭМП-120), изодромного регулятора 8 (ИР-130), исполнительного механизма 5 (ИМГ 12/120, 6/120 ПР) и поворотной дроссельной заслонки 6 (или клапана), регулирующей подачу газа в горелки. В качестве приборов, изменяющих температуру в высокотемпературных печах применяются платина-платинородиевые термопары (описание которых дано в главе XI), для низкотемпературных печей—хромель-алюмелевыо. Первые термопары устанавливаются в печах в двойных чехлах из газонепроницаемого фарфора внутри и корборунда снаружи, и вторые в чехлах из жароупорных сталей Ж-27 и др. Применяются и радиационные пирометры, измеряющие температуру по величине теплового излучения раскаленного газа. Температурный импульс пирометров через потенциометр и изодромный регулятор и исполнительный механизм преобразуется в им- [c.288]

Для измерения температур в пределах 1200—1600° пользуются платино-платинородиевыми термопарами, изготовляемыми из проволоки толищной в 0,4—0,6 мм. Более тонкая проволока непригодна из-за ее малой прочности. При пользовании пла-тино-платинородиевыми термопарами надо иметь в виду, что в восстановительном пламени они быстро разрушаются под влиянием поглощаемого углерода. Проволоки термопар изолируют 166 [c.166]

При обработке металлов давлением очень важно соблюдать температуру нагрева металла, что достигается путем ее контроля соответствующими приборами, называемыми пирометрами. Пирометры подразделяются на термоэлектрические, оптические, радиационные и фотоэлектрические. Кроме измерения температуры, пирометры можно использовать в качестве регуляторов теплового режима нагревательных устройстй. Термоэлектрические приборы, состоящие из термопары и милливольтметра или потенциометра и имеющие наибольшее применение, удобны тем, что позволяют фиксировать, записывать и регулировать температуру на большом расстоянии от объекта и обеспечивать большую точность измерения (до 5 С). При измерении температур до 1000°С применяют хромель-алюмелевые термопары, а для температур до 1500° С — платина-платинородиевые. [c.257]

Температуру измеряли платино-платинородиевыми и хро-мель-алюмелиевыми термопарами. Градуировочные таблицы для этих термопар и поправку на температуру свободного конца термопары заимствовали из работы [23 ]. Введение поправки выполнялось по формуле [c.230]

Внутри фарфоровых трубок установлено по одной платина-платинородиевой термопаре (из проволоки 0 0,3 мм), спаи которых находятся в центре каждого тигля. Свободные концы термопар соединены дифференциально между собой тончайшими проволочками внутри кожуха весов. Дифференциальная э. д. с. подается от свободных концов термопар к зеркальному настенному гальванометру, вертикально укрепленному над регистрирующим прибором с фотобарабаном. [c.128]

mash-xxl.info

Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору. Заметка

ПРОДУКЦИЯ

Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Вам понравилась эта статья?! Добавьте ее в свои закладки.

8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

(800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54

e-mail: [email protected]

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Заметка «Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору» содержит обзор существующих типов термопар, диапазоны измеряемых температур, условия эксплуатации. Рассматриваются различные материалы для их изготовления: никелевые и медно-никелевые сплавы — алюмель, хромель, копель, константан; медь, железо, вольфраморениевые сплавы — ВР5/ВР20; платина, платинородий.
1. Тип К (хромель-алюмель)
Используется для измерения температур в диапазоне от -200 °С до +1000 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).
В диапазоне температур от 200 до 500 °С может возникнуть эффект гистерезиса, когда показания при нагревании и охлаждении могут различаться. В некоторых случаях разница достигает 5 °С.
Работает в нейтральной атмосфере или атмосфере с избытком кислорода.
После термического старения показания снижаются.
Может произойти изменение термо-ЭДС при использовании в разряженной атмосфере, т.к. хром может выделяться из Ni-Cr вывода (так называемая миграция). При этом термопара показывает заниженную температуру.
Атмосфера серы вредна для термопары, т.к. воздействует на оба электрода.
2. Тип L (хромель-копель)
Используется для измерения температур в диапазоне от -200 °С до +800 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).
3. Тип Е (хромель-константан)
Используется для измерения температур в диапазоне от -40 °С до +900 °С.
Обладает высокой чувствительностью, что является плюсом.
Материалы электродов обладают термоэлектрической однородностью.
4. Тип Т (медь-константан)
Используется для измерения температур в диапазоне от -250 °С до +300 °С.
Может работать в атмосфере с небольшим избытком или недостатком кислорода.
Не рекомендуется использование термопар данного типа при температурах выше 400 °С.
Не чувствительна к повышенной влажности.
Оба вывода могут быть отожжены для удаления материалов, вызывающих термоэлекрическую неоднородность.
5. Тип J (железо-константан)
На железном выводе может образоваться ржавчина из-за конденсации влаги.
Хорошо работает в разряженной атмосфере.
Максимальная температура применения — 500 °С, т.к выше этой температуры происходит быстрое окисление выводов. Оба вывода быстро разрушаются в атмосфере серы.
Показания повышаются после термического старения.
Невысокая стоимость, т.к. в состав термопары входит железо.
6. Железо-копель
Используется для измерения температур в диапазоне от 0 до 760 °C.
7. Тип А (вольфраморениевый сплав ВР — вольфраморениевый сплав ВР)
Используется для измерения высоких температур от 0 до 2500 °C в инертной среде.
8. Тип N (нихросил-нисил)
Это относительно новый тип термопары, разработанный на основе термопары типа К. Термопара типа К может легко загрязняться примесями при высоких температурах. Сплавляя оба электрода с кремнием, можно тем самым загрязнить термопару заранее, и таким образом снизить риск дальнейшего загрязнения во время работы.
Рекомендуемая рабочая температура до 1200 °С (зависит от диаметра проволоки), возможна кратковременная работа при 1250 °С.
Высокая стабильность при температурах от 200 до 500 °С (значительно меньший гистерезис, чем для термопары типа К).
Считается самой точной термопарой из неблагородных металлов.
1. Тип В (платинородий-платинородиевая)
Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1500 °С (зависит от диаметра проволоки).
Кратковременное использование возможно до 1750 °С.
Присутствует эффект загрязнения водородом, кремнием, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. Но данный эффект меньше, чем для термопар типа S и R.
При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
Может работать в окислительной среде.
Не рекомендуется применение при температуре ниже 600 °С, где термо-ЭДС очень мала и нелинейна.
2. Тип S (платинородий-платиновая)
Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1350 °С.
Кратковременное использование возможно до 1600 °С.
Присутствует эффект загрязнения водородом, углеродом, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. При содержании в платиновом электроде 0,1% железа, тером-ЭДС изменяется более, чем на 1 мВ (100°С) при 1200 °С и 1,5 мВ (160 °С) при 1600 °С. Такая же картина наблюдается при загрязнении медью. Вывод: термопары данного типа нельзя армировать стальной трубкой или следует изолировать электроды от трубки газонепроницаемой керамикой.
Может работать в окислительной атмосфере.
При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
Не рекомендуется применение ниже 400 °С, т.к термо-ЭДС в этой области мала и крайне нелинейна.
3. Тип R (платинородий-платиновая)
Обладает такими же свойствами, что и термопары типа S.

www.metotech.ru

Номинальное питающее напряжение, В	220
Диаметр сварочной проволоки, мм	0,8; 1,0; 1,2
Максимальная скорость намотки, оборот/с	2
Допускается установка катушки диаметром, мм	200; 300
Вес устройства, кг	25
Габариты , мм	485х450х385

Что такое платиновая термопара и как она работает

Основные типы платиновых термопар

Преимущества платиновых термопар

Недостатки платиновых термопар

Области применения платиновых термопар

Как правильно выбрать платиновую термопару

Особенности монтажа и эксплуатации платиновых термопар

Перспективы развития платиновых термопар

Термопара — Википедия

Приёмник излучения[править | править код]

Преимущества термопар[править | править код]

Недостатки[править | править код]

Термопары платина-платинородий — Справочник химика 21

Термопара платина — Энциклопедия по машиностроению XXL

принцип работы, устройство, типы и виды, проверка работы

Устройство термопары

Принцип работы термопары. Эффект Зеебека

Компенсация температуры холодного спая (КХС)

Конструкция термопары

Удлиняющие (компенсационные) провода

Типы и виды термопар

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Термопара хромель-копель (ТХК)

Термопара железо-константан (ТЖК)

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Термопара вольфрам-молибден (ВМ)

Термопары платинородий-платина (ТПП)

Термопары платинородий-платинородий (ТПР)

Схема подключения термопары

Стандарты на цвета проводников термопар

Точность измерения

Быстродействие измерения

Проверка работоспособности термопары

Преимущества и недостатки использования термопар

Термопары платинородий-платиновые — Энциклопедия по машиностроению XXL

Термопара платино-платинородиевая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору. Заметка

Нихром

Фехраль

Нихром в изоляции

Титан

Вольфрам

Молибден

Кобальт

Термопарная проволока

Провода термопарные

Никель

Монель

Константан

Мельхиор

Твердые сплавы

Порошки металлов

Нержавеющая сталь

Жаропрочные сплавы

Ферросплавы

Олово

Тантал

Ниобий

Ванадий

Хром

Рений

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ