Термоэлектродиые материалы

Армировка термоэлектродов материалами из АЬОз не защищает их от воздействия углерода в печах с графитовыми нагревателями, в то время как армировка материалом из ВеО предохраняет их от воздействия углерода. Об этом свидетельствует отсутствие даже следов других фаз, кроме а-фазы, на всех термоэлектродах, работавших при такой же температуре и такое же время, как и термоэлектроды, армированные АЬОз- При более высоких температурах армировка термопар окисью бериллия не предохраняет их от взаимодействия с углеродом (образуются карбиды). [c.36]

Поскольку большинство величин в правой части (14.20) зависит от температуры, чувствительность также должна быть функцией температуры. Это нежелательный факт, и его стараются исключить, например соответствующим выбором материалов. Так, для уже упомянутого датчика наиболее перспективна пара медь — константан (промежуточный термоэлектрод — константан, крайние электроды — медь), так как у нее изменения теплофизических характеристик от температуры оказались такими, что получается почти полная взаимная компенсация влияния изменения теплопроводности и термоэлектрических свойств. [c.286]

На рис. 16.5, б показана потенциометрическая схема подключения вращающейся термопары с промежуточным электродом. Термоэлектроды, образующие рабочий спай термопары 1, которая крепится к месту замера температуры на вращающейся детали, на противоположных концах образуют термопары 2 и 3, дополнительные электроды которых выполнены из тех же материалов, что и контактные кольца. Благодаря этому исключается возникновение термо-ЭДС в месте припайки термоэлектродов к контактным кольцам. [c.324]

Варьирование эффективной теплопроводности первичного преобразователя. Эффективная теплопроводность одиночного датчика теплового потока (рис. 3.8,а) целиком определяется теплопроводностью промежуточного термоэлектрода 1 и может варьироваться лишь в узких пределах, определяемых возможными материалами для этого термо-электрода (константана, копеля, платинородия), а также долей сечения отверстий 3 для перфорации. Изготовление [c.70]

В нейтральной и восстановительной атмосферах он устойчив до 2760° С и может быть применен в качестве теплоизоляционного и фильтрующего материала в коррозионных средах, в качестве наполнителя для пластических материалов и эластомеров. Маты из этого материала обладают высокой теплостойкостью, малым объемным весом и служат прекрасным изоляционным материалом от воздействия высоких температур. В качестве исключительно хорошего теплоизоляционного материала может служить и углеродистая вата. Из карбонизированных или графитированных вискозных волокон, шнуров и лент можно изготовлять углеродные термоэлектроды термопар, гибкие эластичные электронагреватели для различных изделий самого широкого применения. [c.375]

Проведем краткий анализ перечисленных выше погрешностей. Первая группа зависит от метода градуировки и легко определяется по ГОСТ для данного типа термопары. Например, для ХА при 7 =1600 К она составляет 0,7%, а для ВР5/20 при 7 = 2300 К— 1%- Вторая обусловливает одноразовое кратковременное использование термопар при наличии разлагающихся материалов. Следующую погрешность обычно сводят к минимуму, используя сварку встык термоэлектродов и применяя специальные способы размещения термопар внутри материала (до или после полимеризации материала). При этом важным является контроль качества заделки и определение координаты расположения термопары с помощью рентгеноскопии. [c.336]

При организации работ по установке термопар, температурных вставок и других измерительных устройств необходимо учитывать свойства примененных на котлоагрегате теплоизоляционных материалов и конструкцию обмуровки, через которую выводятся за пределы котлоагрегата термоэлектроды и импульсные трубки. [c.50]

Для вывода свободных концов термопар в место с низкой постоянной температурой, которая может быть достаточно точно определена, применяются компенсационные провода. Компенсационные провода изготовляются из тех же материалов, что и термоэлектроды термопары, или из материалов, близких к ним по своим термоэлектрическим свойствам. [c.78]

В 1821 г. немецкий физик Т. И. Зеебек обнаружил эффект, существо которого состоит в следующем в электрической цепи, составленной из двух разнородных проводников, возникает разность электрических потенциалов, если точки спаев этих двух проводников помещены в среды с разными температурами (рис. 12-1). Эта разность потенциалов носит название т е р м о -электродвижущей силы (термо-э. д. с.) электрическая цепь, в которой возникает термо-э. д. с., называется термоэлектрической цепью, а материалы, из которых составлена термоэлектрическая цепь, — термоэлектродами. [c.402]

Величина Лг/а зависит только от свойств термоэлектродных материалов и геометрических размеров термоэлектродов. [c.408]

Как видно из этого соотношения, значение z зависит не только от физических характеристик термоэлектродных материалов (а, Xj, Xjj, pj и pjj), но и от соотношения площадей поперечных сечений термоэлектродов Oj/ jj. Для того чтобы определить значение Oi/оц, при котором z является мак- [c.408]

Термоэлектродные материалы 408—410, 416 Термоэлектроды 402, 415 Термоэлектронный преобразователь 411 [c.507]

К материалам термоэлектродов предъявляется ряд требований жаростойкость и механическая прочность, химическая инертность, термоэлектрическая однородность, стабильность и воспроизводимость термоэлектрической характеристики, однозначная зависимость термо-ЭДС от температуры (желательно близкая к линейной), высокая чувствительность. [c.49]

Из вышеперечисленных источников погрешностей наиболее трудно устранимым является исключение или уменьшение влияния нестабильности свойств материалов термоэлектродов во времени. Это обстоятельство может оказать существенное влияние на достоверность результатов испытаний, например при определении показателей тепловой экономичности паровых турбин. [c.53]

Для защиты от действия горячих агрессивных газов термопары помещаются в специальные защитные трубы, а их термоэлектроды тщательно изолируются один от другого изоляционными материалами (шамотные или фарфоровые бусы). [c.467]

Термоэлектроды термопар по всей длине должны быть изолированы один от другого, причем изоляция на участках вблизи рабочего конца термопары должна сохранять свои свойства при высоких температурах. Изолируются электроды фарфоровыми трубками или асбестовыми материалами. Во избежание повреждения изоляции электроды помещаются в защитный [c.56]

Термоэлектродные провода выполняют либо из тех же материалов, что и термоэлектроды термопары, либо из других материалов, но развивающих в паре между собой при небольших температурах (примерно до 100° С) термо-э. д. с., равную или [c.219]

Материалы для термоэлектродов термопар и удлиняющих проводов. Основные требования к материалам для термоэлектродов термопар [c.532]

Они применяются для изготовления тиглей, мешалок, экранов, фильер, химической посуды, термоэлектродов, катализаторных сеток и др. В зависимости от конкретных технических задач и с учетом экономической целесообразности могут использоваться нелегированные металлы (платина, палладий, родий, иридий), сплавы на их основе или материалы, состоящие из нескольких слоев указанных металлов и их сплавов. [c.885]

В настоящее время применяют обмотку термоэлектродов асбестом. Для получения тонкой асбестовой изоляции используют длинноволокнистый материал, идущий обычно на тканые асбестовые изделия. Длительное пребывание асбеста при температуре выше 600 °С разрушает волокна и превращает их в порошок. Для температур выше 600 °С практически не существует эластичной изоляции. Тонкие нити из высокоогнеупорных материалов (кварц, корунд, окись магния) дороги и дефицитны. Все эластичные виды изоляции в большей или меньшей мере газопроницаемы. Технология плазменного напыления позволяет получить тонкий слой тугоплавкого окисла. При последующем покрытии жаростойким металлом изоляция на проводе получается достаточно эластичной, а провод можно многократно изгибать. [c.224]

Термопреобразователи для измерения температуры расплавленных металлов. Для измерения температуры расплавленных металлов широкое распространение получили ПТ, изготовленные из термоэлектродов тугоплавких и благородных металлов. Большое значение при этом имеет конструкция преобразователя и материал защитной арматуры. В связи с отсутствием материалов, длительно работающих в расплавленных металлах, используют специальные конструкции для кратковременного измерения погружением защищенного рабочего [c.294]

Высокотемпературные термопары, работающие в вакууме, окислительной, восстановительной и нейтральных средах, позволяют осуществить контроль и автоматизировать многие тепловые процессы металлургической, химической и керамической промышленности. Такие термопары должны быть устойчивы как в среде агрессивных газов, так и при действии на них расплавленных металлов, солей и шлаков. Современные промышленные термопары с металлическими электродами не могут обеспечить измерение высоких температур расплавленных сред, агрессивных газовых сред вследствие изменения химического состава и физических свойств электродов при высоких температурах в контакте с этими средами. В связи с этим проводятся широкие исследования разработки термоэлектродов из неметаллических материалов графита, карбида бора, карбида кремния, окислов, тугоплавких бескислородных соединений, обладающих высокой стойкостью в различных агрессивных средах при высоких температурах. [c.175]

Тугоплавкие бескислородные соединения (карбиды, бориды, силициды) являются весьма перспективными материалами термоэлектродов термопар. Большинство тугоплавких соединений относится к категории металлоподобных, т. е. обладают чисто металлическими свойствами. Они имеют высокую проводимость (10 —10 Ом 1-см 1), которая, как правило, ухудшается с повышением температуры, низкие значения коэффициента термо-э. д. с. Многим тугоплавким соединениям присущи широкие области гомогенности, а также наличие различных примесей в значительных количествах. Поэтому учитывая физико-химиче-ские свойства и в соответствии с задачами высокотемпературных изменений среди тугоплавких соединений можно отобрать немногие, пригодные для изготовления термоэлектродов термопар, которые могли бы работать в различных агрессивных средах. [c.175]

Такими материалами для термоэлектродов термопар, предназначенных для окислительных сред, могут быть дисилициды молибдена и вольфрама, карбид кремния для расплавленных сталей, чугунов — бориды циркония и титана для газовых [c.175]

Подбор материалов для термоэлектродов осуществляют по отношению к нормальному термоэлектроду, для которого принята чистая платина, обладающая высокой температу-)ой плавления и другими положительными свойствами. Ло отношению к платине одни материалы условно считаются положительными, а другие отрицательными. Ток в нагретом месте соединения положительного материала с платиной течет от платины к этому материалу, в паре отрицательного материала с платиной — в обратном направлении. [c.47]

Второй термоэлектрод термопары должен соответствовать материалу зонда, использованному при измерении контактной разности потенциалов (стальная проволока и др.). [c.242]

Для изготовления термоэлектродов следует брать материалы высокой чистоты и однородности любая неоднородность структуры проводника или наличие посторонних включений могут исказить показания термопары вследствие неизбежных градиентов температуры вдоль термоэлектродов и возникновения в результате этого дополнительных (паразитных) э. д. с. [c.144]

Теплопроводность батарейных датчиков определяется теплопроводностью обоих термоэлектродов >1,1 и и заполнителя Ха, а также соотношением сечений этих электродов. Рассмотрим возможность изменения Хд при изготовлении и эксплуатации наиболее применимых батарейных датчиков, коммутация которых осуществляется гальваническим покрытием отдельных отрезков термоэлектродной проволоки материалом с контрастными потермо-э. д. с. свойствам (спиральные, слоистые, решетчатые датчики) [8, 44]. На рис. 3,8,6 приведена схема такого датчика. Тепловой поток с плотностью д последовательно проходит три слоя. В первом слое толщиной х не вырабатывается сигнал — он служит для механической и электрической защиты термоэлектродов и выполняется из материала, заполняющего пространство между термоэлектродами во втором слое толщиной к — 2х. Основным элементом второго слоя является термоэлектрод 1 сечением f . Каждая вторая ветвь термоэлектрода покрыта слоем другого термоэлектродного материала 2 сечением имеет термоэлектрические свойства, близкие к материалу покрытия [7]. Места переходов от одиночного к биметаллическому электроду находятся на гранях среднего слоя и играют роль горячих либо холодных спаев дифференциальной термобатареи, сигнал которой и определяет плотность теплового потока д. Пространство между электродами занимает заполнитель 3 сечением /з. Если датчик диффузионно проницаем, то в /з входит и сечение капилляров. Наконец, теплота проходит снова через слой заполнителя толщиной х. [c.71]

Если температура одного из концов термопары постоянная (напрнмер, он погружен в воду с тающим льдом или термостабилизирован другим способом), то ЭДС зависит только от температуры ее рабочего конца. Наиболее известные материалы термоэлектродов — платина, железо, молибден, вольфрам, медь, магнаннн, платино-родий, хромель, копель, алюмель, константа н. Конструктивное оформление термопар разнообразно и должно соответствовать условиям их эксплуатации. Часто рабочие концы помещают в защитные оболочки из фарфора или другого материала. [c.125]

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]

Термоэлектрический эффект может быть использован и для целей производства электроэнергии. Впервые вопрос о создании термоэлектрического генератора, основанного на использовании эффекта Зеебека, был поставлен еще в 1885 г. английским физиком Д. У. Рэлеем. Однако долгое время эта идея не была реализована вследствие того, что известные в то время термоэлектродные материалы позволяли соорудить термоэлектрические генераторы лишь с очень малым значением термического к. п. д. В 1929 г. советский физик А. Ф. Иоффе указал на большую перспективность использования в термоэлектрогенераторах полупроводниковых термоэлектродов. Дальнейшие работы А. Ф. Иоффе и его сотрудников, а также работы зарубеж- [c.403]

KzjM и меньше (к ним относятся высокоэффективные материалы, производство которых постоянно расширяется), — методы, связанные с необходимостью ввода измерителя температуры внутрь материала, мало или вовсе непригодны. Даже применение очень тонких термоэлектродов и монтировка термопары по схеме, представленной на рис. 119, не предотвращают во многих случаях искажения температурного поля. Пользуясь бикалориметром, мы вводим измеритель температуры в его ядро, т. е. в металл, и тем самым избегаем ошибки измерения, вызываемой монтировкой термопары. Вместе с тем мы можем уменьшить, если пожелаем, толщину слоя теплоизолятора д.о I см и даже менее, что недостижимо при пользовании первыми тремя методами (ср. пп. 1, 2, 3 3 гл. XIV). [c.351]

ТЕРМОПАРА — датчик темп-ры, состоящий из двух соединённых между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно из металлич. проводников, реже из полупроводников). Действие Т, основано на эффекте Зеебе-ка (см. Термоэлектрические явления). Если контакты (обычно спаи) проводящих элементов, образующих Т. (их часто наз. термоэлсктродами), находятся при разных темп-рах, то в цепи Т. возникает эдс (термоэдс), величина к-рой однозначно определяется темп-рами горячего и холодного контактов и природой материалов, применённых в качестве термоэлектродов. [c.96]

Конструкция микротермопары в защитном чехле показана на рис. 3.8. Как видно из рисунка, собственно микротермопара выполнена из тонких термоэлектродов диаметром от 0,1 до 0,3 мм, покрытых органосиликатной изоляцией толщиной 20-25 мкм. Горячий спай изолирован от защитного капилляре диаметром 0,5 мм с толщиной стенки 0,1 мм пастой. Микропровода с помощью электронно-лучевой сварки соединяются с удлинительными термоэлектродными проволоками большего диаметра (0,5-1 мм). Это позволяет обеспечить необходимое (до 100 Ом) сопротивление термопары. Удлинительные термоэлектроды изолируют фарфоровой соломкой или стеклонитью с пропиткой органосиликатными материалами. Температурный уровень применения микротермопар определяется стойкостью термоэлектродов и изоляции. [c.56]

По области применения резистганнв материалы раэделяют на три основные группы. Первая группа — материалы для резисторов (медные, мед-но-нит елевые, никелевые, иикель-хро-чловие пленочные, проволочные, углеродистые) вторая групна — материалы для термоэлектродов термопар -и удлиняющих проводов (сплавы на ос- нове Ni, Си—Ni, Pt, Pt—Rh, W—Re неметаллические порошковые материалы) третья группа — материалы для нагревателей (сплавы на основе N4— Q, Fe—Сг—А1, порошковые керамические материалы). [c.526]

Технические возможности ПТ. Термоэлектрические преобразователи удовлетворяют многим требованиям идеального преобразователя. Они просты, надежны в работе и состоят, по существу, из двух термоэлектродов. Их конструктивные формы позволяют обеспечивать малый показатель тепловой инерции. Выбирая соответствующие материалы термоэлектродов, можно проводить измерения те.мператур вши-роком диапазоне (от 2 до 3000 К). При этом достигается высокая точность преобразования (инструментальная погрешность до 0,01 К) и высокая чувствительность (до 100 мкВ/ К). ПТ представляют собой идеальные приборы для из.мерения разностей температур, величины которых в отдельных случаях могут доходить до 10 К. Если материалы термоэлектродов однородны, изотропны и не претерпевают фи-.чических или химических изменений, то зависимость термоЭДС ПТ от температуры хорошо воспроизводима, В связи с этим преобразователи, термопары которых изготовлены из одной и той же партии тер-моэлектродов, могут быть полностью взаимозаменяемы. [c.208]

При газовой сварке заготовленные и скрученные термоэлектроды оплавляют в пламени горелки с образованием каплевидного шарика — спая. Для большинства материалов желательно восстановительное пламя. Лишь платиновые и платинородиевые термоэлектроды легко переносят более благоприятную для них окислительную среду. Для изготовления термопар лучше всего применять водородно-кислородное пламя. Высокая температура пламени позволяет производить сварку с минимальными размерами зоны прогрева. Следует воздержаться от совмещения сварки с отжигом в горелке, что приводит к увеличению зоны неоднородности, а значит, и к порче термопары. Отжиг следует производить в специальных печах. Кроме того, водород менее склонен к образованию соединений с термоэлектродными материалами, чем углерод, обычно содержащийся во всех горючих газах. Особой чувствительностью к науглероживанию отличаются высокотемпературные термопары, в которых опасность карбпдиза-ции спая увеличивается вследствие того, что вызванная ею неоднородность при высоких температурах непрерывно распространяется по термоэлектроду (увеличивая градиент микронапряжений), все более изменяя свойства термопары. [c.221]

При измерении высоких температур приходится применять жесткие хрупкие элементы. Конструктивно они выполняются в виде трубок одним, двумя и более каналами (соломки) и бус различных размеров яз жароупорных материалов. При высоких температурах агрессивность среды значительно возрастает и для многих термоэлектродов становятся опасными такие элементы, как водород, сера, углерод и др. Воз-ликает необходимость не только изолировать термоэлектроды друг от друга, но и герметизировать их. [c.224]

При изготовлении термопар с минимальными поперечными размерами необходимо получить наименьшую толщину электроизоляционного покрытия термоэлектродов. Основные свойства покрытий — адгезия, термомеханическая совместимость, большое электрическое сопротивление, химическая инертность к материалам термоэлектродов. При изготовлении термопар малых размеров (микротермопар) используют алундовое покрытие, представляющее собой в основном окись алюминия с малыми размерами частиц (1—3 мкм). Органосиликатные материалы защищают материалы термоэлектродов от окисления до температур, не превышающих 1000 °С. [c.292]

Согласно ГОСТ 66 6—74, ПТ подразделяются по назначению и условиям эксплуатации — на погружаемые и поверхностные (и те и другие могут быть стационарными или переносными) по наличию и материалу защитного чехла (трубки) — на изготовляемые без чехла, со стальным чехлом (до 600 °С), с чехлом из специального-жаростойкого сплава (до 1000...1100 "С), с фарфоровым чехлом (до-1300 °С), с чехлом из окиси алюминия (до 1600...1800 С) по конструкции крепления на месте установки — с неподвижным штуцером и с подвижным фланцем по защищенности от воздействия внешней среды со стороны выводов — с обыкновенной головкой, с водозащищенной головкой, со специальной заделкой выводных концов (без головки) по защищенности от измеряемой среды — на защищенные от воздействия неагрессивных и агрессивных сред и незащищенные (последние используются в тех случаях, когда внешняя среда не оказывает вредного влияния на термоэлектроды) по герметичности относительно измеряемой среды — на негерметичные и герметичные (для работы при различных условных давлениях и температурах) по устойчивости к механическим воздействиям — вибротряскоустойчивые, ударопрочные и обыкновенные по числу зон, в которых должна контролироваться температура — на однозонные и многозонные по материалу термоэлектродов — на выполненные из благородных и неблагородных металлов и сплавов по инерционности — поскольку значение константы тепловой инерционности зависит не только от конструкции, но и от интенсивности теплообмена между окружающей средой и рабочим концом ПТ, инерционность измеряют, наблюдая за скоростью изменения показаний ПТ, погруженного в жидкую среду. При указанных условиях различают преобразователи большой инерционности (БИ)—до 3,5 мин средней инерционности (СИ) -—до 1 мин малоинерционные (МИ) — до 4 с и ненормированной инерционности (НИ). [c.293]

Материалы термоэлектрических термометров. Проволока из спла ВОВ хромель Т, алюмель и копель для термоэлектродов термопар (ГОСТ 1790-77). Диаметр проволоки и предельные отклонения по нему соответствуют [c.384]

Колебания температуры свободных концов понижаются путем отвода их в зону постоянной температуры при включении в цепь термопары- компенсационных проводов из материала, термоэлектрически аналогичного материалу термоэлектродов (хромель, алюмель и др.). Постоянство сопротивления внешней цепи обеспечивается надежностью контактов соединений в приборе и зависит от содержания их в чистоте. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...