Термопара платина

Контроль и регулирование температуры исследуемого материала производится при помощи термопар платина-платинородиевой для высоких температур и хромель-копелевой для низких. На рис. 111 показана одна термопара 18, спай которой 19 прикреплен к средней части образца. Воздух и газы из рабочей камеры откачиваются через патрубок 20, связанный с вакуумной системой, не изображенной на схеме. Остаточное давление измеряют через патрубок 21, соединенный с вакуумметром. [c.195]

Для этих условий был определен дифференциальный коэффициент э. д. с. термопары платина-сталь (изменение термо-э. д. с. на 100 С) — Определение проводилось на трубах, не бывших в работе на котлоагрегате, и на трубе, находившейся длительное время в тяжелых условиях работы на мазутном котлоагрегате, приведших к разрыву трубы. Измерения показали, что в области рабочей температуры металла трубы 300 / 550°С можно принять [c.124]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...