Способ изготовления высокотемпературной термопары
Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить надежность высокотемпературной термопары в условиях высокоскоростных 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./-
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 К7/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685875/10 (22) 03,05.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Харьковский авиационный институт им.
Н. Е»Жуковского (72) А.В.Олейник, А.И.Скрипка, А.Б.Гулей;
А.П.Маштылева и Д.Ф.Симбирский (53) 536.532(088.8) (56) Лысиков Б.В. и др. Реакторная термометрия, M.; Атомиздат, 1980, с. 51 — 52, рис.
26 а.
Заявка Японии М 58-34770, кл. G 01 К 7/02, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКО
ТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕРМОПАРЫ
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 термо-. пары, 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 термоэлектроды, 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 (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить надежность высокотемпературной термопары в условиях высокоскоростных 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. 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 термоэлектродных 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
1712797
Составитель А. Гулей
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Демчик
Редактор Э. Слиган
Заказ 529 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 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 ме5 талла 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.
10 Термопара, изготовленная согласно изобретению, в высокотемпературных потоках сохраняет высокую точность измерения за счет защиты основной части пленочных термоэлектродов от воздействия компонен15 тов газовой среды.
Формула изобретения
Способ изготовления высокотемпературной термопары, состоящий в нанесении
20 на основание в виде керамического стержня термоэлектродных паст на основе благородных металлов с последующим отжигом для формирования пленочных термоэлектродов и рабочего спая, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения надежности термопары в условиях высокоскоростных потоков, в керамическом стержне выполняют сквозные каналы, на стенки каждого из которых наносят соответствующую термоэлектрод30 ную пасту путем введения порции ее под избыточным давлением с одной стороны канала.
