Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Допускаеыые отклонения термоэ. д. с. термоэлектрических термометров ТВР при температуре свободных концов 0'С от значений, указанных в градуировочных таблицах (ГОСТ 3044-74), не должны превышать значений, приведенных в табл. 4-7-3, Термоэлектрические термометры с алек- ив гт тродами из сплавов молибдена с рением тра (МоГте 20/40, МоКе 20/50), градуировочная к-хсвх характеристика которых приведена на рис. 4-7-3, целесообразно применять для измерения температур в средах, содержащих углерод. Это обусловлено тем„что карбидизация молибдена в углеродосодержащей среде, по сравнению с вольфрамом, протекает менее активно, а рений карбидов ер не образует (49).
Представляют болыпой интерес работы НПО «Термоприбор» по созданию термо- ха мозЬ-ъ'кте электрических термометров с электродами из монокристаллов вольфрама„ молибдена $ и ренин. Исследования показали, что мо- ара тзрр "с аокристаллы вольфрама, молибдена и рения обладают высокой стабильностью термо- име 'характеристики терэ. д.
с. моэлектрииеских термо- Термоэлектрические термометры с алек- метров моо1 — юя, С-' гродами из тугоплавких соединений. Иссле- т'с и с — ттне тования термоэлектродных материалов из тисилицнда молибдена (МоЯ„) „дисилицида вольфрама (Ъ/Яе), бор ида диркопия (ХгВ,), карбида титана (Т1С) и графита (С), проведенные юд руководством Г. В.
Самсонова, позволили создать три типа теркоэлектрических термометров (52, 54): 1) ТМСВ-340М с электродами МоЯе — 'и/Яе для измерения температур до 1700 С газовых агрессивных сред, некоторых растлавленных солей, стекломасс и металлов; 2) ТГБЦ-350М с электродами С ХгВе для измерения тем|ератур до 1700 — 1800'С расплавов стали, чугуна, цветных и текоторых редких металлов, а также науглероживающих газовых :ред до 2000 С; 3). ТГКТ-350М с электродами С вЂ” Т1С вЂ” для измерения темпе~игур до 2500'С восстановительных, нейтральных, инертных газоеых сред и в вакууме. На рис.
4-7-4 приведены градуировочные ха- рактеристики этих термоэлектрических термометров, Для измерения высоких температур до 3000 — 3500'С авторы работы 1821 рекомендуют в качестве перспективных термоэлектрические термометры с электродами ХгС вЂ” КЬС и КЬС вЂ” Н(С. Имеются также возможности создания высокотемпературных термоэлектрических термомегров с повышенной чувствительностью и стабильностью с термоэлектродами нз керамики в комбинации с тугоплавким сплавом. Работы по созданию подобного типа термометров ведутся, например, в С111А. Термоэлектрические термометры с электродами из волокнистого углерода могут применяться для измерения температур до 1М)0 С и выше в углеродосодержащих средах.
Электроды этих терьюэлектрических термометров, сделанные путем пиролиза вискозного кордного волокна, содержат 99,4% углерода (остальное— бор, водород и другие примеси). Для получения термоэлектродной пары образцы из волокнистого углерода подвергаются различной термообработке 1521. В настоящее время наиболее рациональными, а вместе с тем зарекомендовавшими себя при длил тельной эксплуатации в промышленности являются стандартные термоэлектрические термометры (табл. 4-7-2). Они являются взаимозаменяемыми и на ннх имеются стандартные градуировочные характеристики (ГОСТ 3044-74), 4-8. Устройство термоэлектрических термометров Общие сведения.
Для защиты от механических повреждений и воздействия среды, температура которой измеряется, электродытермоэлектрического термометра, армированные изоляр 4 з 1 к пней, помещаются в специальную защитную арструктивная схема матуру. У рабочих термоэлектрических термотерчоэлектричсско- метров (рис. 4-8-1), применяемых для намерения гз термсэетга температуры различных сред, арматура состоит из защитной гильзы 1, неподвижного 2 или передвижного штуцера с сальниковым уплотнением (на рис.
4-8-1 не показан) и головки 3, соединенной с неподвижным штуцером с помощью трубки б или непосредственно с гильзой при передвижном штуцере. В головке, снабженной крышкой и патрубком б с сальниковым уплотнением, помещена розетка 4 из изоляционного материала с зажимами для присоединения термоэлектродов 7 и проводов, соединякхцих термометр с измерительным прибором или преобразователем. Длина погружаемой (монтажной) части Е в среду, температуру которой измеряют, выполняется различной для каж- дого конкретного типа термоэлектрического термометра, .Прежде чем рассматривать различные конструктивные формы термоэлектрических термометров, целесообразно установить некоторые общие требования, которьаи должна удовлетворять изоляция термоэлектродов, защитная арматура и конструкция термометров для обеспечения надежной их работы.
Эти требования в основном сводятся к следующему: 1. Должно быть обеспечено изготовление надежного спая рабочего конца термоэлектрического термометра. 2. Необходимо обеспечить надежную электрическую изоляцию термоэлектродов термометра. При этом изоляция не должна загрязнять термоэлектроды в диапазоне измеряемых температур. 3.
Защитная арматура, придающая термоэлектрическому термометру механическую стойкость, должна выбираться с учетом параметров среды, ее свойств и условий измерения температуры. Защитная гильза арматуры термометров в пределах измеряемых температур должна быть газонепроницаемой и нечувствительной к действию резких изменений температуры. Материал защитной гильзы не должен загрязнять термоэлектродов термометра в интервале измеряемых температур. 4.
Конструкция арматуры термоэлектрического термометра должна быть такой, чтобы его электроды не находились в механически напряженном состоянии, так как при этих условиях оии быстрее изменяют первоначальные термоэлектрические свойства. 5. Головка термоэлектрического термометра должна быть снабжена надежными уплотняющими устройствами, исключающими возможность попадания во внутреннюю ее полость и в гильзу влаги и пыли. 6.
Конструкция термоэлектрических термометров для измерения средних и высоких температур различных сред должна обеспечивать возможность в условиях эксплуатации свободно извлекать электрически изолированные термоэлектроды из защитной гильзы дяя их периодической поверки, а в случае необходимости осуществлять и их замену. 7. Конструкция гильзы термоэлектрических термометров для измерения низких температур должна обеспечивать ее герметичность. 8. Конструкция термоэлектрических термометров лабораторных (повышенной точности) долгкна обеспечивать возможность термостатирования свободных концов.
й. Необходимо, чтобы материал защитной гильзы обладал хорошей теплопроводностью, конструкция термоэлектрического термометра была компактной, а теплочувствительная часть его имела как можно меньшие массу и воздушную прослойку между рабочей частью термоэлектродов и электрической изоляцией, а также защитной гильзой.
Спай рабочего конца должен иметь хороший тепловой контакт с нижней частью защитной гильзы. Степень соблюдения этих условий определяет инерционность термоэлектрического термометра* характеризуемую показателем тепловой инерции в„(гл. 1). Термоэлектрические термометры выпускаются со следующими значениями показателя тепловой инерции: до 5 с малоинерционные; до 60 с — средней инерционности; до 180 с — большой инерционности. Для термоэлектрических термометров с значением показателя тепловой инерции более 180 с инерционность не нормируется (ГОСТ 6616-74). Показатель тепловой инерции а термоэлектрического термометра, определяемый согласно ГОСТ 6616-74 при определенном значении коэффициента теплоотдачи, характеризует инерционность термометра только при данных условиях теплообмена.
Динамические свойства термоэлектрических термометров, необходимые в некоторых случаях для практики, следует характеризовать передаточной функцией. Термоэлектрические термометры выпускаются с различной степенью устойчивости к механическим воздействиям (обыкновенные и виброустойчивые) и могут изготовляться во взрывозащищенном исполнении (ГОСТ 6616-74). Изготовление сная рабочего конца термоэлектрического термометра.
Рабочий конец термоэлектрического термометра можно Ряе. 4-8-2. Способы маго- выполнять путем сварки, пайки или скруттоаления рабочего конца ки. Наибольшее распространение получил термоалеатрачесаого тор- способ изготовления сная с помощью свармометра. ки, а панку применяют только в специальных случаях. Скрутку рабочего конца часто применяют для термоэлектрических термометров вольфрамрениевой и вольфраммолибденовой групп. Сварку электродов термоэлектрического термометра производят как с предварительной скруткой термоэлектродов, так и без скрутки (рис. 4-8-2). Не рекомендуется делать скрутку более двух оборотов. Если скрутка будет сделана с большим числом оборотов и с большим шагом, то спай рабочего конца может фактически находиться не в месте сварки, а на конце скрутки, в том месте, где термоэлектроды расходятся.
Это лаожет привести к значительным и не поддающимся учету погрешностям при измерении температуры. Поэтому лучше не прибегать к излишней скрутке термоэлектродов или не делать ее вообще. вкругим вариантом изготовления спая рабочего конца является приварка электродов к дну защитной гильзы. Это позволяет уменьшить инерционность термометра, но не обеспечивает возможности в условиях эксплуатации производить периодическую поверку термометра, а в случае необходимости замену термоэлектродов. Это является существенным недостатком конструкции, так как арматура термоааетра имеет значительно больший срок работы, чем его термоэлектроды.
Изоляционные материалы для армнровки термоэлектрических термометров. Для электрической изоляции электродов термоэлектрических термометров, предназначенных для измерения температур до 1300'С, применяют одноканальные и двухканальные бусы или трубки из специального фарфора. Для термоэлектрических термометров, применяемых для измерения телшератур в области 1300— 1900'С, используются бусы или трубки из окиси алюминия (А!О,) и другие керамические изоляторы. При применении термоэлектрических термометров ТВР для измерения температуры жидкой стали часть электродов и рабочий конец термометра изолируют кварцевой трубкой.
Более подробные сведения о свойствах электроизоляционных материалов, применяемых для изоляции электродов термоэлектрических термометров, приводятся в специальной литературе. Термоэлектрические термометры, предназначенные для измерения температуры среды, находящейся под давлением, близким к атмосферному„ или под избыточным давлением, имеют различные конструктивные формы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
