Термопара Советский патент 1933 года по МПК G01K1/10 G01K7/02 

Предл-агаётся термопара, заключенная в железную защитную трубку, имеющая одну из ветвей, выполненную из константа на, и предназначенная для продолжительнрго измерения температур до-f-1000°. Сущность изобретения заключается в том, что вторая ветвь термопары выполнена из сплава меди с алюминием и тому подобным металлом с той целью, чтобы окисляемость обеих ветвей термопары была меньще окисляемости защитной железной трубки.

На чертеже изображена схематически предлагаемая термопара.

Термоэлектродные проволоки выполняются из константана (60°/ Си -f-40°/oNi) и алюминиевой бронзы (98°/о Си -|-2 0 и помещаются в железной протектор / (трубку с заделанным концом). Проволоки 2 изолируются обычными двухканаловыми фарфоровыми трубками-изоляторами 3.

Таким образом, предохранительные проволоки термопары совершенно не окисляются при нагревах до температур порядка 4-1000, и единственно срабатывающейся частью является железный трубчатый кожух, который подвержен окислению снаружи и частично изнутри. Периодическая замена его нёвым не встречает затруднений; кроме того, его стойкость может быть повышена любым

(332)

ИЗ известных способов, в роде алитирования, хромирования, надевания добавочного наконечника, покрывания жароупорной замазкой и т. п.

Объяснением такой стойкости служит следующее обстоятельство. В ряду названных металлов (железо, константам, алюминиевая бронза) наиболее легко окисляющимся при высокой температуре является железо. Поэтому, кислород воздуха, имеющегося в защитной трубке и проникающего в нее со стороны открытого конца, нацело соединяется с материалом трубы-железом и, благодаря этому, не затрагивает проволок из болеестойких материалов, каковыми являются константан и алюминиевая бронза. Такое избирательное окисление не дало бы желательных результатов,если бы для одной из проволок была взята медь вместеалюминиевой бронзы. Чистая медь окисляется легче железа, и железная труба протектором при этом служить не может.

Повышение содержания алюминия в бронзе свыше 2% не-имеет смысла,так как уже при 2/о температура начала окисления бронзы выще, чем у железа что и требуется. Кроме того, дальнейшее повышение содержания алюминия снижает температуру плавления проволоки и поэтому понижает верхний температурный предел применимости термопары

Так как окисление изнутри, благодаря затрудненному доступу воздуха и большой поверхности трубы очень неве; ико, то такая железная труба может служить очень долго, по крайней мере несколько месяцев (при условии защиты снаружи: алитирование,, добавочный на«онечник и т. п.).

Если защитная труба поддерживается в хорошем состоянии и во-время сменяетоя, то продолжительность срока службы проволок термопары может считаться безгра«ичной, что оченьважно, так как гарантиру.ет пирометрическую установку от потери градуировки, часто происходящей при установке новых термопар.

Описанная термопара обладает в отношении существующих типов следующим рядом преимуществ:

1)она превосходит обычные медноконстантановые и . железо-константановые термопары в том отнощении, что допускает значительно более высокий предел температур при продолжительной работе (1000 вместо 500-800);

2)далее, аникелевые проволоки в часто применяемых никельнихромовых термопарах легко ломаются вследствие хрупкости никеля, очень часто появляющейся уже в первые дни работы. Практикующаяся замена никеля сплавом типа алюмель не всегда дает удовлетворительные результаты, так как и здесь иногда хрупкость обнаруживается и ведет к быстрой порче пирометра. В описанной термопаре проволоки свободны от этого недостатка. Кроме того, алюминиевая бронза и константан гораздо более дешевые металлы, нежели никель (алюмель) и нихром. Эта дешевизна дает возможность прилагать к термопарам большое количество запасной проволоки той же градуировки для ремонта, что оченьу существенно, так как при этом сохраняется градуировка пирометрического оборудования;

3) по сравнению с платинородиевой и золотопалладиевой термопарами (при рассматриваемых температурах до 1000°), описанная обладает кроме дешевизны еще тем преимуществом, что не требует дорог 1х фарфоровых наружных защитных труб, которые легко лопаются и поэтому неудобны в обращении (в платиновых термопарахони нужны для защиты платины от диффундирующих сквозь железо печных газов СО и СО). Кроме того, электродвижущая сила .описанной термопары в несколько раз превосходит таковую у платинородиевой, благодаря чему возможно применение менее чувствительных, а значит более прочных и дещевых измерительных приборов (гальванометров).

Предмет изобретения.

Термопара, заключенная в железную защитную трубку и имеющая одну из ветвей, выполненную из константана, отличающаяся тем, что вторая ветвь термопары выполнена из сплава меди с алюминием или тому подобным металлом, с той целью, чтобы окисляемость обеих ветвей термопары была меньше окисляемости защитной железной трубки.