Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Проволоку для электродов термоэлектрических термометров из сплавов хромель Т, алюмель и копель подвергают испытанию в паре с чистой платиной, производя измерение термо-э. д. с. проволоки в паре с платиной в интервале от РОО до 800 или до 1200'С в зависимости от сплава проволоки. Полученные в результате измерений данные позволяют разделить термоэлектродную проволоку из сплавов хромель Т, алюмель и копель по значению термо-э.
д. с. при температуре свободных концов Г, = ОиЗ на четыре класса. На рис. 4-7-2 представлены результаты измерений терно-э. д. с. в виде кривых „„ В„Вх, С„С,, Сз и С„являющихся средними характеристиками соответственно положительных и отрицательных термоэлектродов из проволок В и С в паре с платиной, разделенных на классы 1, 2, 3 и 4. При изготовлении термоэлектрических термометров из термоэлектродных проволок В и С подбирают их таким образом, чтобы положительный термоэлектрод В„относящийся к 1-му классу и имеющий наиболее низкую термо-э. д.
с. в паре с платиной, комплектовался в паре с отрицательным термоэлектродом С„также отнесенным к 1-му классу, но имеющим наибольшую отрицательную термо-э. д. с. в паре с платиной. Аналогичным образом положительные термоэлектроды В„В, и В„, относящиеся ко 2, 3 и 4-му классам, комплектуются с отрицательными термоэлектродами соответственно С„С, и С„т. е. 2, 3 и 4-го классов. Значения термоэ д. с.
при определенной температуре рабочего конца 1 и свободных ~~ннов (> = ОХ термоэлектрических термометров, комплектуемых с электродами В и С указанных четырех классов определяются по ФОРмуле (4-5-1), При рассмотренном способе комплектования все термоэлектрические термометры с электродами В и С указанных классов будут зметь практически одинаковые термоэлектрические характеристики небольшими отклонениями от некоторой средней характери- тики ВС (рис.
4-7-2). Этот способ комплектования термоэлектродов В и С используется при изготовлении хромель-копелевых и хромель-алюмелевых термоэлектрических термометров, которые выпускаются серийно со стандартной градуировочной характеристикой (ГОСТ 3044-74). Хромель-копелевые термоэлектрические термометры типа ТХК широко применяются для измерения температур различных сред. Для изготовления положительного термоэлектрода используется хромель Т, представляющий собой жаропрочный не- магнитный сплав на никелевой основе (89о4 )ч)1+9 8о4Сг.+1Оой Ге+0,2% Мп).
в, Отрицательный термоэлектрод копель, в, сплав из меди и никеля (56% Сп + + 44% )ч1). Верхний температурный предел длительного применения термоэлектродов нз копелевой проволоки в заве висимости от ее диаметра лежит в прево делах 500 -600'С при работе в атмосфере чистого воздуха (ГОСТ 1790-63). Невысокий температурный предел при- -Е менения объясняется тем, что копелевая проволока, содержащая медь, сравни- Р"е 4 7 ~' Рааделепке тор"о тельно быстро окисляется при высоких электродаой проволоки по апачеппю терке-э.
д. е. в па- температурах, и вследствие этого прорв е платппой па четыре исходит изменеиве термо-э. д. с. термокласса. электрода. Термоэлектрические термо- метры ТХК развивают наибольшую термо-э. д. с. по сравнению с другими типами термометров 1при 1 — — — 200"С и 1о —— — 0'С, Е (А Го) =- 9,60мВ; при Г =- 100"С и го О С, В (г го) 6,88 мИ. Хромель-алюмелевые термоэлектрические термометры типа ТХА широко применяются для измерения температуры газовых сред, пара и жидкостей. Положительным термоэлектродом является хромелевая проволока, отрицательным служит алюмель, представляющий собой магнитный сплав на никелевой основе (94% )ч)1+ + 2% А1 + 2,5% Мп+ 1% 51 + О,боо примеси).
Термоэлектрические термометры ТХА обладают лучшей сопротивляемостью окислению, чем другие термометры из неблагородных металлов, при работе в воздушной среде. Опыт работы с термоэлектрическими термометрами показал, что алюмелевый электрод при температуре, близкой к 1000 С, менее устойчив к окислению, чем хромелевый. Верхние температурные пределы применения хромелевой и алюмелевой термоэлектродной проволоки устанавливаются в зависимости от ее диаметра при работе в воздушной среде (ГОСТ 1790-63). При применении термоэлектродной проволоки, например, диаметром 3, 2 и 6 мм она может быть использована до 1000"С длительно и до 1200 — 1300 С кратковременно. При уменьшении диаметра термоэлектродной проволоки пределы ее применения должны быть снижены. Для термоэлектрических термометров ТХК и ТХА, выпускаемых серийно Луцким приборостроительным заводом, верхние температурные пределы применения согласно ГОСТ 6616-74 приведены в таба.
4-7-2. Следует отметить, что рабочие верхние температурные пределы применения термоэлектрических термометров ТХК и ТХА устанавливаются в стандартах и технических условиях на конкретные типы термометров ТХК и ТХА. Допускаемые отклонения термо-э. д. с. термоэлектрических термометров этого типа при температуре свободных концов 0'С от значений„указанных в табл, П4-7-3 и П4-7-4, не должны превышать значений, приведенных в табл. 4-7-3 (ГОСТ 3044-74).
Термоэлектрические термометры с электродами из сплавов сильх и силин. Для термоэлектрических термометров с градунровкой ХА созданы новые сплавы сильх (Я + 9з4 Сг + 0,9о4 Б!) и силин (гч1+ 2,4е 61) соответственно для положительного и отрицательного термоэлектродов [30). Термоэлектродная проволока из этих сплавов обладает повышенной жаростойкостью. Воспроизводимость градуировки ХА термоэлектрических термометров с электродами из этих сплавов в диапазоне температур от 0 до 1200 С находится в допусках ГОСТ 3044-74, а в более жестких (примерно в два раза) допусках — в интервале температур от 200 до 1200'С. Опытная эксплуатация термоэлектрических термометров, изготовленных Луцким приборостроительным заводом, показала высокие качества термозлектроднои проволоки из сплавов сильх и силин.
Медь-константаповые термоэлектрические термометры. Медь константановые термоэлектрические термометры ТМК приборостроительной промьапленностью не изготовляются, но они ааходят применение в лабораторной практике, а иногда в промыпщеннсстн для измерения температур от — 200 до +550'С. Медь обладает болыпим псстояаством термоэлектрических свойств, но имеет самый низкий верхний температурный предел при длительном применении. Это объясняется тем, что медь, а также сплавы, содержащие медь, сравнительно быстро окисляются в воздушной среде при более высокой температуре.
При кратковременном применении в окислительной среде медь в паре с константанол~ или копелем может быть использована до 500РС. В вакууме медь-констаптановыс термоэлектрические термометры допускжот измерения до 700 †8'С. Отрицательный термоэлектрод — копстантан представляет собой сплав (50з~й Сп + 40% 1ч1), близкий по своему составу к копелю. Медь-копстантановый термоэлектрический термометр при температуре рабочего конца 1 =- 100'С и свободных концов 1з. — — 0'С Развивает твРмо-э. д. с.
около 4,1 мВ, а при 1 =. †2'С и 1з = 0'С термо-э. д. с. равна примерно 5,54 мВ. Медь-константановые термоэлектрические термометры в интервале от — 200 до 0 С применяются в качестве образцовых 2-го разряда для поверки рабочих ~р~д~тв измерений, предназначенных для измерения низких температур. Завис""ость термо-э. д. с.
этого термоэлектрического термометра от темпсратуры га в указанном интервале выражается формулой Е (й (о)=а!+ЬГз+ста, (4-7-2) где а, Ь и с — постоянные коэффициенты, которые вычисляет, исходя из средних значений термо-э. д. с. термоэлектрического термометра при его градуировке. Доверительная погрешность образпоаого медь-копстантанового термоэлектрического термометра, раввая удвоенному значению среднего квадратического отклонения результата измерений, составляет О.! — 0,2'С.
Термоэлектрические термометры с электродами на основе вольфрама, рения, молибдена и их сплавов. Термоэлектрические термометры этой группы сначала были предложены главным образом для кратковременных измерений температуры расплавленных металлов. Стремление создать высокотемперагт турные термоэлектрические термометры из более дешевых и менее дефицитных тугоплавких металлов экономилэ фф чески целесообразно. Кроме того, софе зр здание высокотемпературных термо,!вь электрических термометров при совре- ф м ьт' менных требованиях промышленности ть *,яв является и необходимостью, так как е~ м ,вы контактный метод измерения темпе- г ратуры жидких металлов обеспечивает а — -„ет- более высокую точность измерения, + чем методы измерения температуры ~\~ тел по их излучению (гл.
7). Термо- электрические термометры с электро- !э Фч! дами из вольфрал.-рениевого сплава -Ф ~ ! ~ г находят широкое применение для длительного и кратковременного из- рис ф7-3 Град и ово е ха- мерсишя темпеРатуРы до 2000 — 2500'С рактеристики некоторых тергго. в нейтральной или восстановительной электрических термометров на газовой среде. осноне вольфрама, молибдена, На рис. 4-7-3 представлены градуировочные характеристики некоторых термоэлектрических термометров с электродамн на основе вольфрама, молибдена, рения и их сплавов. Термоэлектрические термометры с электродами чг' — Мо, 1эг — 75% 'т(г + 25% Мо и 1Ъ' — Мо + 1% Ре обладают общим недостатком: их градуировочные кривые иыегот инверсию.
Это дает основание считать, что эти термометры являются неперспективными. Термоэлектрические термометры ТП-6008 с электродами из вольфрама и молибдена, легированного алюминием (чт! — Мо+ 0,5% А)), находят применение для измерения температуры чугуна и шлака. Из числа термоэлектрических термометров с электродами из вольфрамрениевых сплавов, разработанных ВНИИАчермет и Московский завод электровакуумных приборов под руководством С.
К. Лаыишевского, наибольшее распространение получили термометры ТВР с электродами 1)ч'Ке 5/20 (табл. 4-7-2). Положительным термоэлектродом является вольфрам-рений 5о4 Ке, отрицательным — вольфрам-реп ий 20;о Ке. Термоэлектрические термометры ТВР применяют для измерения температуры расплавленной стали. Они могут быть использованы для измерения температур в вакууме, в нейтральной или восстановительной среде. Термоэлектрические термометры ТВР имеют три градуировочные характеристики (ГОСТ 3044-74).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
