ЗАЩИТНЫЙ ЧЕХОЛ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХТЕРМОПАР Советский патент 1972 года по МПК G01K1/08 G01K7/02 

Изобретение относится к области температурных измерений и предназначено для защиты термопар от воздействия агрессивных углеродосодержащих сред при высоких темлературах.

Известны защитные чехлы для высокотемпературных термопар, содерл ащие две концентричио расположенные трубки, закрытые с одного конца, и засыпку между ними, в которых наружная трубка выполнена из карбида кремния или кварца, внутренняя - из окиси алюминия, а в качестве засыпки применен порошок мергель или безводная окись алюминия.

Недостатками таких чехлов являются низкая точность измерения из-за значительного теплового сопротивления материала применяемых засыпок, низкая предельная температура применения из-за низких температур плавления применяемых материалов. Кроме того чехлы нельзя применять в углеродосодержаЩИх средах из-за низкой стойкости материала.

Для повышения точности измерений и возможности применения при температурах выше 2000°С в углеродосодержащих средах в предлагаемом чехле, внешняя трубка / (см. чертеж) выполнена из графита, внутренняя 2 - из газоплотного вольфрама, а засыпка 3 между ними - из порошка вольфрама.

имеют высокие коэффициенты теплопроводности вплоть до предельных температур их возможного применения. Эффективная теплопроводность засыпки при высоких температурах

также достаточно высока и более че.м втрое превышает теплопроводность засыпок из тугоплавких окислов. Это позволяет обеспечить низкое тепловое сопротивление защитных чехлов, а, следовательно, малые температурные

перепады по их сечению. Благодаря этому значительно повышается точность измерений за счет снижения методической погрешности, связанной с перепадом температур между контролируемым обтзектом и рабочим спаем

термопары.

Высокая рабочая температура чехлов гарантируется высокими рабочими температурами вольфрама, графита и их сочетаний. Предельная температура применения чехлов

составляет ;3000°С.

Использование для наружной трубки графита обеспечивает возможность применения чехлов в прямом контакте с графитом или графитосодержащими соединениями.

Графитовая трубка одновременно обеспечивает необходимую механическую прочность чехла, чему способствует заметное упрочение графита при высоких температурах. В связи с тем, что графит не является газоствия углеродосодержащей атмосферы внутренний слой чехла выполнен из газоплотного вольфрама, что создает возможность получения в чехле индивидуальной атмосферы, отличной от атмосферы в контролируемой установке.

Применение засыпки вольфрамового порошка существенно тормозит диффузионные процессы, вызывающие карбидизацию внутреннего вольфрамового чехла и снижение его механической прочности и газоплотностй. Кроме того, вольфрамовый . порошок, способствуя обеспечению необходимой теплопередачи и умеиьшая тем са.мым величину методической погрешности измерения температуры, обеспечивает в то ке время жесткость соединения концентричных слоев чехла и демпфрирует возможные механические воздействия на вольфрамовый чехол, отличающийся заметной хрупкостью при высоких температурах.

Предлагаемый чехол успешно испытан при измерении температуры 2000°С металлическими термопарами в термических установках, основные конструкционные элементы которых изготовлены лз графита. Длительность применения чехлов при указанных условиях около полугода, что в сотни раз выше, чем у известных до настоящего времени чехлов.

Предмет изобретения

Защитный чехол для высокотемпературных термопар, содержащий внешнюю и внутреннюю концентричные трубки, закрытые с одного конца, и засыпку между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и предельной температуры применения в углеродосодержащих средах, внешняя трубка выполнена из графита, внутренняя-из вольфрама, а засыпка - из порошка вольфрама.

J-4JI

) к1

V,