Способ изготовления высокотемпературной термопары Советский патент 1992 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при изготовлении пленочных термопар, предназначенных для измерения температуры высокотемпературных высокоскоростных потоков, например в авиационных и ракетных двигателях.

Известен способ изготовления термопары, согласно которому на держатель, выполненный в виде цилиндрического стержня из высокотемпературной керами ки, один из торцов которого заострен на конус, наносят по образующим стержня и конуса пленочные термозлектроды, а рабочий слой термоэлектродов образуют на острие конуса. Термопара, полученная этим способом, обладает малой тепловой инерционностью, а ее форма не искажает течения исследуемого потока.

Недостатком известного способа является изменение термоэлектрических характеристик пленочных электродов под воздействием водорода, серы, углерода и других элементов, агрессивность которых

по отношению к материалу термоэлектродов при высоких температурах резко возрастает.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления высокотемпературной термопары, состоящий в нанесении на основание в виде керамического стержня термозлектродных паст на основе благородных металлов, и последующем отжиге для формирования пленочных термоэлектродов и рабочего спая.

Недостатком известного способа является низкая надежность термопары в условиях вибрации, что обусловлено различными частотами собственных колебаний основания с термоэлектродами и керамической защиты.

Цель изобретения - повышение надежности термопары в условиях высокоскоростных потоков.

Поставленная цель достигается тем, что в керамическом стержне, являющемся основанием термопары, выполняют сквозные

каналы, на стенки каждого из которых наносят соответствующую термоэлектродную пасту путем введения порции ее под избыточным давлением с одной стороны канала.

На чертеже показана термопара, изготовленная предлагаемым способом.

Термопара содержит керамический стержень 1 с каналами 2 и 3, на внутренней поверхности которых образованы пленочные термоэлектроды 4 и 5, которые на заостренном конце стержня 1 соединяются, образуя рабочий спай 6 термопары.

Способ изготовления высокотемпературной термопары осуществляют следующим образом.

В стержне 1 из высокотемпературной керамики, один конец которого заострен на конус, выполняют два сквозных, параллельных оси стержня канала. Со стороны, противоположной конусу, в каждый канал вводят порцию пасты на основе стойкого к окислению благородного металла с высокой температурой плавления. С этой же стороны канала создают избыточное давление для растекания пасты по его внутренней поверхности. Количество пасты и длительность воздействия давлением выбираются достаточными для транспортировки пасты через весь канал с выходом на поверхность конуса, где пленки соответствующих электродных материалов наносят по его образующей и соединяют на острие.

Затем производят высокотемпературный отжиг термопары, при котором выгорают входящие в пасту органические связующие, а частицы из благородного металла спекаются между собой. При этом образуются пленочные термоэлектроды .4 и 5 и рабочий спай 6 термопары, которые за счет адгезии прочно соединяются с керамическим стержнем.

Термопара, изготовленная согласно изобретению, в высокотемпературных потоках сохраняет высокую точность измерения за счет защиты основной части пленочных термоэлектродов от воздействия компонентов газовой среды.

Формула изобретения Способ изготовления высокотемпературной термопары, состоящий в нанесении

на основание в виде керамического стержня термоэлектродных паст на основе благородных металлов с последующим отжигом для формирования пленочных термоэлектродов и рабочего спая, отличающийся тем,

что, с целью повышения надежности термопары в условиях высокоскоростных потоков, в керамическом стержне выполняют сквозные каналы, на стенки каждого из которых наносят соответствующую термоэлектродную пасту путем введения порции ее под избыточным давлением с одной стороны канала.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить надежность высокотемпературной термопары в условиях высо- коскоростных газовых потоков. В основании в виде керамического стержня выполняют сквозные каналы. На стенки каждого канала наносят соответствующую термоэлектродную пасту путем введения порции ее под избыточным давлением с одной стороны канала. Полученную заготовку отжигают для формирования пленочных термоэлектродов и рабочего спая термопары. В термопаре имеется только одна несущая деталь, благодаря чему обеспечивается большая виброустойчивость термопары. 1 ил./-

й/vsЛy Aлxyxvvvчл vs ч J л.ххл чЛЛЛ/хУХХХЛ

Ь