Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Нихром Серебро Золого Константан Константан
Медь Золото Железо Копель Копель
Серебро Железо 90% Pt, Висмут
10% Rh
90% Pt, 10% Rh 90% Pt, Платина
10% №
Нрвмя СРП
Рис. 134. Кривая скорости реакции, полученная при использовании термопары с гальванометром, имеющим период свободных колебаний 1/2 сек и почти критически демпфированным.
Чтобы получить чувствительную термопару, выбирают материалы, отличающиеся один от другого по физическим свойствам (табл. 88) и 398
имеющих более высокие точки плавления, чем наивысшие температуры, встречающиеся при эксплуатации термопар. Кроме того, материалы должны обладать высокой коррозионной стойкостью к действию среды, в которой они используются, хорошей гомогенностью и не слишком высоким электрическим сопротивлением. Фактически для измерения температуры на воздухе или в других активных средах при повышенных температурах можно использовать лишь несколько материалов.
Электродвижущие силы, развиваемые большинством обычно употребляемых термопар, составляют примерно 50 мкв/°С. В табл. 89—96 приводятся значения э. д. с. в зависимости от температуры для ряда широко используемых термопар.
Следует отметить, что поправка на температуру холодного спая в области до 20° С не требуется; выше этой температуры следует вводить следующие поправки:
•с Поправка, ms еС Поправка, мв °С Поправка, мв
25 0,050 55 0,141 85 0,274
35 0,077 65 0,180 95 0,312
45 0,108 75 0,218 100 0,333
Скорость реакции термопары в значительной степени определяется размерами проволоки двух металлов, из которых изготовлена термопара, и тем выше, чем тоньше эта проволока. Если необходимо измерить температуру (в вакууме) малой поверхности, например поверхности катода, то термопары, сделанные из очень тонких проволок, дают более точные показания, чем термопары из массивной проволоки; это объясняется их более низкой теплопроводностью. Однако в окислительной или коррозионной атмосфере при высоких температурах, например в печах, где инерционность термопар не является определяющим фактором, следует использовать термопары из коррозионностойкого материала более массивного сортамента.
Список материалов, приведенный в табл. 88, показывает, что мышьяк и висмут, сформированные в пару, дают очень высокое значение
э. д. с. (около 122 мкв/°С); однако, поскольку висмут плавится при 271°С и ни тот, ни другой металл не вытягивается в проволоку с достаточной легкостью, такое сочетание, не говоря уже о высоком давлении пара обоих металлов, имеет малое практическое значение для техноло-га-вакуумщика.
Широко используются пары из платины и сплава платины с родием, хотя эти металлы дороги и их сочетание дает менее чувствительные термопары, чем многие другие. Однако эти материалы (термопары из благородных металлов) вследствие высокого сопротивления окислению и коррозии можно использовать на воздухе при температурах до 1 500°С. Высокая чистота, доступная при получении Pt/90 % Pt, 10% Rh, делает эту комбинацию международным стандартом для измерения температур между 630,5 и 1 063 °С (точки затвердевания мышьяка и золота соответственно, которые используются в качестве эталонных точек). Действительные значения э. д. с., развиваемые промышленными термопарами Pt—90%! Pt, 10% Rh согласуются со значениями, приведенными в таблице с точностью ±0,25%. Выдержка при высоких температурах (до 1 600°С) дает возможность изменить калибровочную кривую для более низких температур; поэтому после каждой такой выдержки следует дополнительно проверять градуировку термопары. Высокие температуры и восстановительная атмосфера, такая как водород, могут вы-
399
Таблица 89
Термо-э. д. с. (же) термопары платина—90% платины, 10% родия
°с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 0 0,06 0,11 0,17 0,24 0,30 0,36 0,43 0,50 0,57
100 0,64 0,72 0,79 0,87 0,95 1,03 1,10 1,18 1,26 1,35
200 1,44 1,52 1,60 1,69 1,78 1,87 1,95 2,04 2,13 2,22
300 2,32 2,40 2,50 2,59 2,68 2,78 2,87 2,96 3,05 3,15
400 3,25 3,34 3,44 3,53 3,63 3,73 3,82 3,92 4,02 4,12
500 4,22 4,31 4,41 4,51 4,61 4,72 4,82 4,92 5,02 5,12
600 5,22 5,32 5,43 5,53 5,63 5,74 5,84 5,94 6,05 6,16
700 6,26 6,37 6,47 6,58 6,68 6,79 6,39 7,01 7,11 7,22
800 7,33 7,44 7,55 7,66 7,77 7,88 7,99 8,10 8,21 8,32
900 9,43 8,54 8,66 8,77 8,89 9,00 9,11 9,22 9,34 9,46
1 000 10,57 9,68 9,80 9,92 10,03 10,15 10,27 10,38 10,50 10,62
1 100 10,74 10,86 10,98 11,10 11,21 11,34 11,45 11,57 11,69 11,81
1 200 11,94 12,05 12,17 12,29 12,41 12,54 12,65 12,77 12,89 13,01
1 300 13,14 13,25 13,37 13,49 13,62 13,74 13,85 13,97 14,09 14,21
1 400 14,34 14,46 14,58 14,70 14,82 14,94 15,06 15,19 15,31 15,42
1 500 15,53 15,66 15,78 15,90 16,02 16,13 16,25 16,37 16,49 16,61
1 600 16,72 16,84 16,97 17,09 17,20 17,31 17,43 17,56 17,67 17,78
1 700 17,89 18,01 18,13 18,25 18,36 18,47 — — — —
Таблица 90
Термо-э. д. с. (же) термопары платина—87% платины, 13% родия
°С 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 0 0,06 0,12 0,18 0,25 0,31 0,38 0,45 0,52 0,60
100 0,67 0,75 0,83 0,90 0,99 1,07 1,15 1,23 1,32 1,40
200 1,49 1,58 1,67 1,76 1,85 1,97 2,03 2,12 2,21 2,30
