ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТС с чувствительными элементами из других материалов из "Температурные измерения " В случаях, когда не требуется высокая точность измерения, например для технических целей, чувствительные элементы ТС изготовляются не из дорогой платины, а из других чистых металлов. Для измерения сверхнизких температур чувствительные элементы изготовляются главным образом из сплавов и полупроводников. Для измерения средних температур в качестве материала чувствительного элемента ТС применяются, наряду с платиной, медь, никель, вольфрам, железо. [c.138] Требования к конструкциям ТС с чувствительными элементами из других материалов аналогичны требованиям, предъявляемым к платиновым чувствительным элементам. При этом необходимо учитывать конкретные физические и химические свойства этих материалов. [c.138] Медные ТС. Обычная медь, поставляемая системой снабжения и торговли в виде проволоки и проводов всех требуемых размеров, не дефицитна, дешева, чиста и гомогенна — вполне удовлетворяет всем требования.м, предъявляе.мым к материалу чувствительных элементов ТС для измерения умеренных температур. Существенный практический недостаток меди — при температуре выше 300 °С она начинает активно окисляться. Поэтому медь применяется в чувствительных элементах ТС для измерения температур не выше 200 °С. Изоляционные покрытия медных проводов — лак или шелк — также не выдерживают влияния высоких температур. К числу недостатков меди следует отнести и ее малое удельное сопротивление (р = 1,7 х X 10 Ом м). [c.138] ТКС определяется по сопротивлениям Rf и Rt чувствительного элемента медного ТС, измеренных соответственно при точке таяния льда и кипения воды. В диапазоне температур от —50 до 200 °С зависимость сопротивления меди от температуры носит линейный характер R = Ro (1 + ai). [c.138] Согласно ГОСТ 6651—78, медные ТС применяются для длительного измерения температуры в диапазоне от —200 до 200 °С. Допустимые значения отклонения сопротивления при 0 °С от номинального приведены в табл. 7.2 отношения сопротивления медных ТС при 100 °С к сопротивлению при 0 °С — в табл. 7.3 основные параметры технических медных ТС — в табл. 7.4 основные характеристики чувствительных элементов медных ТС — в табл. 7.5. [c.138] Бескаркасный чувствительный элемент медных промышленных ТС (рис. 7.4) имеет безындуктивную намотку из медной проволоки, покрытой фторопластовой пленкой. К намотке припаяны два вывода. [c.138] Примечание. Измерительный ток 5 м.4. Показатель тепловой инерции по ГОСТ 6651—Г8 10 с. Диа.метр чувствительного элемента 5 мм. [c.139] ТС из других чистых металлов. Кроме платины и меди в качестве материала для чувствительного элемента ТС применяют ник ель, железо, вольфрам, свинец, индий, олово, кадмий, ртуть, галлий. [c.139] Железные ТС применяются для измерения температур в диапазоне от о до 100 = С (А = 6.5 10-8 К 1). [c.140] Свинцовые и индиевые ТС хорошо зарекомендовали себя при измерении низких температур. При температуре ниже 50 К их ТКС (рис. 7.5) заметно больше, чем у платины, и они эффективно работают вплоть до перехода в состояние сверхпроводимости (РЬ — 7,2 К, 1п — 3,4 к). [c.140] Механические напряжения затрудняют использование при измерениях температур ТС. Поэтому неоднократно предпринимались попытки применения в ТС жидких металлов, заполняющих кварцевые капилляры. Использование для изготовления капилляров плавлег.ого кварца, имеющего малый коэффициент тер.мического расширения, практически решает вопрос о влиянии вариации температуры на раз-.меры чувствительного эле.мента. Для жидкометаллическнх ТС npк. e-нялись также сплавы ртути с галлием и таллием. Ртуть хорошо зарекомендовала себя и в твердом состоянии для измерений вплоть до наступления сверхпроводимости. [c.140] По ряду характеристик сплавы имеют преимущества перед чпс-тьтми металлами для применения в качестве материала чувствительных элементов ТС они более прочны, стойки при высоких температурах и в агрессивных средах, их удельное сопротивление в несколько раз больше. Однако ТКС при средних и высоких температурах у них ниже, чем у чистых металлов,— за исключением сплава никеля с железом, для которого а = 4,8 10 К- . [c.140] По сравнению с никелем удельное сопротивление сплава никеля с железом в три раза больше, что позволяет упростить конструкцию чувствительного элемента и повысить ее надежность. Характеристики этого сплава не одинаковы от партии к партии, в связи с чем необходимо применять индивидуальную градуировку. Рабочий диапазон таких ТС — от о до 600 °С. При наличии магнитных полей нх не рекомендуется применять. [c.140] Константаи и манганин широко используются как материалы, сопротивление которых в области нормальных температур пренебрежимо мало зависит от те.мпературы. Однако при температуре ниже 80 К эта зависимость настолько возрастает, что оба сплава используются для измерения температур вплоть до температуры кипения гелия. [c.140] ТКС манганина изменяется от 6 10 К при 80 К до 8 10 К при 10 К. [c.141] В ТС с чувствительным элементом из манганина не наблюдается однозначная связь между сопротивлением при комнатной температуре и тех температурах, при которых производится измерение. Поэтому они требуют индивидуальной градуировки. Как большинство ТС из сплавов, они также чувствительны к влиянию магнитных полей. [c.141] Вернуться к основной статье