Компенсационный провод для термопары,преимущественно платина-платинородиевой Советский патент 1985 года по МПК G01K7/02 

&0 00 Од О О)

Изобретение относится к термометрии, и может быть использовано при создании высокотемпературного компенсационного провода к платина-платинородиевой термопаре Pt/Pt lORh (гост 3044-77).

Известен компенсационный провод для термопары, преимущественно гшатина-платинородиевой, содержащий положительный и отрицательный электроды .

Однако провод обеспечивает температурную компенсацию свободных концов термопары в низкотемпературном диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсационный провод для термопары преимущественно платина-платинородиевой, содержащий положительный и отри цательный электроды 2j .

Однако у известного компенсационного провода верхний предел применения ограничен небольшой температурой порядка 400°С,

Цель изобретения - повышение температуры компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары.

Поставленная цель достигается тем что в компенсационном проводе для термопары, преимущественно платинаплатинородиевой, содержащем положительный и отрицательный электроды, положительный электрод выполнен в виде композиции параллельно соединенных по всей длине проводников, первый из которых изготовлен из хромоапюминиевой стали, а второй из термоэлектродного ,сплава алюмель, при соотношении площадей их поперечного сечения (5-9): 1, отрицательный электрод - в виде композиции параллельно соединенных проводников, первый из которых изготовлен из термоэлектродного сплава алюмель, второй - хромникелевойстали при соотношении площадей их поперечного сечения проводников (1,3-2,1): 1.

Компенсационный.провод работает следующим образом.

Провод составлен из проводников, выполненных из жаростойких сплавов, пригодных для длительного использования при 8QO-1000 С, при этом выбор проводников композиции и соотнощение площадей их поперечных сечений обеспечивает равенство термо-ЭДС компенсационного провода и термо-ЭДС

платина-платинородиевой термопары в рабочем интервале температур. Положительный электрод Компенсационного Провода выполнен в виде композиции параллельно соединенных проводников образованной скруткой проволок различной толщины, при соблюдении соотношения площадей поперечного сечения проволок равного (5-9): 1; первая проволока изготовлена из высококачественной хромалюминиевой стали, например марки ОХ27Ю5А, а другая из термоэлектродного сплава алюмель (нМцАК-2-2-1. Отрицательный электро компенсационного провода выполнен в виде композиции параллельно соединенных проводников, образованной скруткой проволок различной толщины при соотношении площадей поперечного сечения проволок равного (l,3-2,1): 1; первая проволока изготовлена из термоэлектродного сплава алюмель (НМцАК-2-2-1), а вторая из хромникелевой стали, например марки Х15Н60.

Средние значения соотношения площадей поперечного сечения элементов определены экспериментальным подбором. Эта величина оптимизирована и любое другое соотношение приводит к увеличению систематической погрешности Ор . Пределы соотношений поперечных сечений элементов композиций определены с учетом случайного колебания градуйровочной характеристики термо-ЭДС и электрической проводимости сплавов ОХ27Ю5А, алюмель и ферронихром. При этом пределы колебаний площадей поперечного сечения элементов установлен, из расчета компенсации с вероятностью об 0,95 случайных колебаний термо-ЭДС и электрической проводимости составляющих композицию элементов. Для определения конкретного соотношения поперечных сечений необходимо изготовить пробную композицию, измерить ее термо-ЭДС, и по отклонению термо-ЭДС от номинала определить уточненное соотношение (в пределах допуска).

В таблице представлены значения отклонения термо-ЭДС и погрешностей при изменении соотношения элементов в пределах допуска и вне его.

Таким образом, из таблицы следует, что при соотношении площадей поперечного сечения элементов композиции из ОХ27Ю5А и алюмеля и компо31

зиции из алюмеля и ферронихрома больше соответственно 9/1 и 2,1/1 или меньше соответственно 5/1 и 1,3/1, вероятность возможности корректировки резко падает и тем самым возрастает суммарная погрешность термопары .

Предлагаемый компенсационный провод может осуществлять высокотемпературную компенсацию термо-ЭДС свободных концов платина-тшатинородиевой термопары Pt/PtlORh до ,

386664

тогда как известный компенсационный провод используется только до.400 С. Это позволяет экономить платиновые электроды и применять предлагаемый компенсационный провод в приборах, где компактное расположение деталей приводит к сильному нагреву до 800 С свободных концов термопары. Кроме того, компенсационный провод для тер(мопары преимущественно платина-платннородиевой может быть изготовлен ий производимых серийно материалов.

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРОВОД ДЛЯ ТЕРМОПАРЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО Ш1АТИНАШ1АТИНОРОДИЕВОЙ, содержащий положительный и отрицательный электроды, о тли.ч ающий ся тем, что, с целью повышения температуры компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары, положительный электрод выполнен в виде композиции параллельно соединенных по всей длине проводников, первый из которых изготовлен из хромапюминиевой стали, а второй из термоэлектродного сплава алюмель, при соотношении площадей их поперечного сечения 5-9 : 1, отрицательный электрод - в виде композиции параллельно соединенных по всей длине проводников, первый из которых изготовлен из термоэлектродного сплава алюмель, второй - из хромкиW келевой стали при соотношении площадей их поперечного сечения

Композиция ОХ27Ю5А алюмель. Соотноше.ние 5/1, в преде-; лах допуска, минимальный уровень термо-ЭДС Та же композиция, Соо тношени е 9/1,в пределах допуска, максимальный уровень термо-ЭДС. Та же композиция. Соотношение 4/1, вн допуска, ниже минимального уровня. Та же композиция. Соотношение 10/1, в допуска, выше макси мального уровня. Композиция алюмель /Х15Н60. Соотношение 2,1/1, в пределах допуска, минимальный уровень Та же композиция. Соотношение 1,3/1, в пределах допуска, максимальный уровень. Та же композиция, Соотношение 2,3/1, вне допуска, ниже минималь но го уровня. Та же композиция. Соотношение 1,1/1, вне допуска, выше максимального уровня. Состав термоэлектрода и соотношение элементов

Суммарное отклонение термо-ЭДС

-0,57 за счет измене-1-0,43 ния соотношения элементов в пре, делах допуска.

Суммарное откло-1,0 нение термо-ЭДС за счет измене+0,55 ния соотношений элементов вне допуска

0,6

Продолжение таблицы

-1,55

-2,05 + 1,22 + 1,54

-3,5

-2,7 +2,05 + 1,6

2,1

1,0 Отклонения и погрешюсти термо ЭДС мВ при температуре, °С 200 I 400 I 600