Способ изготовления высокотемпературной термопары

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК К 7/О С 53)5 ПИСАНИ ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Специальное конструкторское бюро,"Электротермометрия" и Львовский политехнической институт(56) Заявка Великобритании М 2029640, кл,Н 01 3 35/04, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1647282, клО 01 К 702, 1989,ВЛЕНИЯ ВЫСОКОМО ПАРЫния: термоэлектроют в месте образо- и размещают на уществляют гермеия на термоэлектропли расплавленного ектроды сваривают ля образования на ил.(54 ТЕ (57 ды ва ква тиз СПОСОБ ПЕ РАТУР Сущность ермопары ия рабоче цевой пла цию путем зоне их ск ца. Затем рным изл ного рабоч ИЗГОТО НОЙ ТЕР изобретескручива го спая стине, О нанесен рутки ка термоэл учением д его спая,вар азе еж Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано дляизготовления термопар из тугоплавких металлов и их сплавов;Целью изобретения является повыше-ние эксплуатационной надежности термопары при одновременном упрощении процесса ее изго 1 овления,На чертеже изображена высокотемпературная термопара, изготовленная предлагаемым способом, где: 1 - кварцевая .пластинка, 2 - кварцевые трубки. 3 - капляиз кварцевого стекла, 4 - рабочий спай термопары, 5 - термоэлектродй,Способ осуществляют следующим образом,На нарезанную для термоэлектродов 5проволоку из тугоплавкого металла, например, ВРи.ВР, надевают кварцевыетрубкй 2. Свободные концы термоэлектродов 5 скручивают и образуют рабочий спайтермопары 4, Собранную таким образомконструкцию укладывают на кварцевую пластинку 1, Далее на рабочий спай 4 термопары экструзивной дозировкой подают каплю3 из жидкого кварцевого расплава, которая,ремен ности воздейазерного луча при туры свариваемых нимальные локальтермического влияЙГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) кристаллизируясь, сплавляет две кварцевые трубки 2, надетые на термоэлектроды 5, и кварцевую пластинку 1. При этом образуется прочная О-образная конструкция, Затем для обеспечения надежного гальванического контакта скрученных термоэлектродов 5 проводят сварку лазерным излучением в зазор скрутки. Вследствие краткоествия ( т - 0,1+1 мс) лсварке, исходные струкметаллов получают миные повреж 4 дения (зонания 1,6 10 м).Внутренние механические напряжения в термоэлектродах после лазерной сварки минимальны, что приводит к минимальным искажениям номинальной статической характеристики преобразования термопары.Геометрическая форма, принятая закристаллизовавшейся кварцевой каплей под действием сил смачивания и поверхностного натяжения, обладает линзовым эффектом. Последний способствует менее энергоемкому ведению процесса сварки ра1812447 Сост Техр итель Н,Соловьева М.Моргентал рректо р Ъ.Пилипенко Редакт аказ 1571 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушскэя наб., 4/5. бочего слоя, повышает эффективный КПД процесса.Существенным преимуществом предложенного способа является жесткая, за счет вплавления, фиксация термоэлектродов в кварцевой массе, что разгружает их от механических воздействий, которые целиком воспринимаются оболочкой.В процессе лазерной сварки термоэлектродов 5 давление плазменно-парового факела способствует локальному расплавлению кварца и металла, переводу последнего в парообразное состояние и формированию микрополости в защитной оболочке.Избыточное давление газовой фазы, ее состав (металлический пар) способствуют появлению эффекта оптического пробоя газа. В последнемслучае формируется плазменный факел в промежутке свариваемый металл-стенкаполости, Плазменныйфакел интенсифицирует плавление кварцевой оболочки и рост полости. Одновременйо возрастает стейе/нь. поглощения излучения лазера плазмой, что является экранировкой зоны сварки. Поступление световой энергии в микрообъем расплава металла уменьшается, кратер закрывается и сечение сварной зоны близко к сечению скрутки термоэлектродов. Одновременно из-за экранировки объем расплавления и линейные размеры зоны термического влияния на участках термоэлектродов в зоне рабочего спая снижаются. Рост полости в защитной оболочке и оттеснение массы кварца от сварного контакта термоэлектродов будут определяться механизмом оптического пробоя до тех пор, пока мощность, подводимая в плазму лазерным излучением и его поглощением, неуравновешивается потерями на расплавление стенок микрополости.После окончания лазерного облучения .5 начинается процесс кристаллизации объема расплава сварной точки и конденсациипаровой фазы металла термоэлектродов 5на стенках полости защитной кварцевойоболочки, Образующийся при этом второй10 (помимо сварного) постоянный гальванический контакт между термоэлектродами 5 иоболочкой способствует резкому снижениютепловой инерции термопары, Газовый состав микрополости характеризуется остат 15 ками свободных газов, выделившихся израсплава сварной точки, Таким образомпроявляется положительный эффект рафинирования исходного материала термоэлектродов,20 Благодаря герметизации рабочего спаякварцевым монолитом исключается присутствие атмосферных газов между оболочкойи термоэлектродами термопары,25 Ф ормул а изобретенияСпособ изготовления высокотемпературной термопары, включающий герметизациюее термоэлектродов, скрученных в месте образования рабочего спая, в оболочке из квар 30 ца с последующей сваркой термоэлектродовлазерным излучением, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью. повышения эксплуатационной надежности термопары при одновременном упрощении процесса ее изготовления,35 термоэлектроды размещают на кварцевойпластине, а герметизацию осуществляют путем нанесения на них капли расплавленногокварца,