Компенсационный провод для термопары,преимущественно платина-платинородиевой

 

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

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51 G 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ei" i;!, И%

° °

° (21) 3648914/24-10 (22) 04.10.83 (46) 07,02.85.Бюл.Ф 5 (72) Е.M.Зайцева, В.А.Холмянский, Т.М.Буганова, А.П.Дроздова и Ю.N.Tèìîøèí (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" (53) 536.532 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 360563, кл. G 01 К 7/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

И 319854, кл. G 01 К 7/02, 1969 (прототип). (54)(57) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРОВОД ДЛЯ

ТЕРМОПАРЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЛАТИНАПЛАТИНОРОДИЕВОЙ, содержащий положи„Su 11 Seee . А тельный и отрицательный электроды, отличающийся 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 хромалюминиевой 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 хромникелевой стали при соотношении площадей их поперечного сечения (1,З-2,1): 1.

Изобретение относится к термометрии, и может быть использовано при создании высокотемпературного компенсационного провода к платина-платинородиевой термопаре

Pt/Pt 10Rh (ГОСТ 3044-77) .

Известен компенсационный провод для термопары, преимущественно платина-платинородиевой, содержащий положительный и отрицательный элект- 10 роды Pl) .

Однако провод обеспечивает температурную компенсацию свободных концов термопары в низкотемпературном диапазоне. 15

Наиболее близким по технической

11386

Компенсационный провод работает следующим образом.

Провод составлен из проводников, выполненных из жаростойких сплавов, пригодных для длительного использования при 800-1000 С, при этом выбор

О проводников композиции и соотноше- 55 ние площадей их поперечных сечений обеспечивает равенство термо-ЭДС компенсационного провода и термо-ЭДС сущности к предлагаемому является компенсационный провод для термопары, преимущественно платина-платинородиевой, содержащий положительный и отри- 20 цательный электроды (2) .

Однако у известного компенсационного провода верхний предел применения ограничен небольшой температурой порядка 400 С. 25

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

Поставленная цель достигается тем, что в компенсационном проводе для Зр термопары, преимущественно платинаплатинородиевой, содержащем положительный и отрицательный электроды, положительный электрод выполнен в виде композиции параллельно соединенных по всей длине проводников, первый из которых изготовлен иэ хромоалюминиевой стали, а второй— из термоэлектродного,сплава алюмель, при соотношении площадей их попереч- 4б ного сечения (5-9): 1, отрицательный электрод — в виде композиции параллельно соединенных проводников, первый иэ которых изroтовлен из термоэлектродного сплава алюмель, 45 второй — хромникелевой стали при соотношении площадей их поперечного сечения проводников (1,3-2,1): 1.

66 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 OX27l05A, а другая из термоэлектродного сплава алюмель (НИцАК-2-2-1) . Отрицательный электрод компенсационного провода выполнен в виде композиции параллельно соединенных проводников, образованной скруткой проволок различной толщины, при соотношении площадей поперечного сечения проволок равного (1,3-2,1): 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 систематичеекой погрешности S< . Пределы соотношений поперечных сечений элементов композиций определены с учетом случайного колебания градуировочной характеристики термо-ЭДС и электрической проводимости сплавов ОХ27105А алюмель и ферронихром. При этом пределы колебаний площадей поперечного сечения элементов установлены иэ расчета компенсации с вероятностью e = 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 ОХ2705А и алюмеля и компо3 1138666 4 зиции из алюмеля и ферронихрома боль- тогда как известный компенсационный о ше соответственно 9/1 и 2,1/1 или провод используется только до. 400 С. меньше соответственно 5/1 и 1,3/1, Это позволяет экономить платиновые вероятность возможности корректиров- электроды и применять предлагаемый ки резко падает и тем самым возрас- компенсационный провод в приборах, тает суммарная погрешность термо- где компактное расположение деталей

0 пары. приводит к сильному нагреву дс 800 С

Предлагаемый компенсационный про- свободных концов термопары. Кроме вод может осуществлять высокотемпе- того, компенсационный провод для терратурную компенсацию термо-ЭДС сво- !p,мопары преимущественно платина-платибодных концов платина-платинородие" нородиевой может быть изготовлен вой термопары Pt/PtlORh до 800 С, ий производимых серийно материалов.

С ос тав т ермо электр ода и соотношение элеменОтклонения и погрешности термо-ЭДС о мВ при темпер атур е, С тов

600

400

200

800

Композиция ОХ27105А алюмель. Соотноше.— ние 5/1, в преде- лах допуска, минимальный уровень термо-ЭДС

Та же композиция.

Соотношение 9/l,в пределах допуска, максимальный уровень термо-ЭДС.

Та же композиция.

Соотношение 4/1, вне допуска, ниже минимального уровня.

Та же композиция.

Соотношение 10/1, вне допуска, выше максимального уровня.

Композиция алюмель /X15H60 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/!, вне допуска, ниже минимального уровня.

Та же композиция.

Соотношение 1,1/1, вне допуска, выше максимального уровня.

-0,4

-lt3

-0,7

-1,0

+0,3

+0,5

+0,8

- +1,0

-0,6

-1,0

-1,6

+0,4 .

+l,1

+1,4

-0,13

-0,3

-0,42

-0,54

+0,75

+0,17

+0,4

+0,55

-0,15 —.О, 31

-0,48

-0,65

+0 4

+0,7

+I,1

+1,3

1138666

Продолжение таблицы

Суммарное отклонение термо-ЭДС за счет измене-0,57

+0,43 — 1 I

-1,55

+1,22

-2,05

+1,54

+0,8 ния соотношения элементов в пре, делах допуска.

Суммарное отклонение термо-ЭДС за счет изменения соотношений

-3,5

-2,7 — 1 7

+2,05

+1,6

+1,0

+0,55 элементов вне допуска

Суммарная погрешность за счет случайного отклонения

2,1

1ь5

1,0

0,6 параметров по термо-ЭДС и проводимости

Расхождение компенсации

1,4

1,2

0,7

0 4

Составитель А.Тереков

Техред И.Пароцай

Редак тор Е . Л ушки к о в а

Корректор С. Черни

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 10677/31 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5