Способ изготовления высокотемпературной пленочной термопары

(5)л 6 01 К 7/02, 7 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР,г;гг гг т,ф ПАТЕНТ ститут им П.Машть, а затем при темособам из- ектрическик способам азначенных вердых тел, реимущестры поверх- турбинных ние точнония термоночного и ары, тся тем, что нительного электродов повыше сближе тв пле термоп оляционлеткрода,(21) 4762082/10(57) Использование; термометри сти турбинных лопаток, Сущност Изобретение относится к с мерения температуры термоэл ми устройствами, в частности изготовления термопар, предн для термометрии поверхности т и может быть использовано и венно для измерения температ ности турбинных лопаток газ двигателей (ГТД),Цель изобретения -сти измерения за счет электрических свойс проволочного элементов Поставленная цель достигае фритту наносят в виде допол слоя по трассе каждого из термоЫ, 18387 ния: на электроизоляционную подложку наносят фритту в виде слоев пасты, содержащей атмосферное связующее и окислы кремния, алюминия, бора, кальция, бария, хрома, магния и двуокись титана, Слои фритты высушивают при температуре, не превышающей 100"С, после чего наносят на каждый из них слой пасты из смеси порошков термоэлектрических металлов и жидкого органического связующего с перекрытием их в месте рабочего слоя. Осуществляют высушивание слоев и их высокотемпературный обжиг. К сформированным пленочным термоэлектродам подсоединяют удлинительные провода, однотипные по составу материала термоэлектродов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. перед нанесением основных слоеввысушивают дополнительные слоипературе, не превышающей 100 С,Кроме того, при изготовлении высоко" атемпературной пленочной термопары пла- ООтинородий-платина с удлинительнымпроводом из платинородиевого сплава П Р 10, в качестве порошков термоэлектродныхметаллов в одном из основных слоев пастыиспользуют платину и родий в массовом со"отношении 89;11. (лВ предложенном техническом решении,благодари еыоокои концентрации фритты ана стыке поверхностей. электроизной подложки и пленки термоэусовершенствует механические свойстватермопары; отсутствие фритты в пленкахтермоэлектродов совершенствует термоэлектрическую характеристику термопары иупрощает регистрацию термоЗДС благодаря уменьшению сопротивления пленок термоэлектродов.У платинородий-платиновой пленочнОйтермопары, для изготовления платинородиевого термоэлектрода которой использована паста с содержанием платины и родия вмассовом соотношении 89 - 11, обеспеченосоответствие термоэлектрических свойствпленочных и проволочных элементов термопары и тем самым достижение цели изобретения.Сущность предложенного способа заключается в следующем.Готовятся термоэлектродные пасты набазе мелкодисперсных порошков термоэлектродных металлов (например, платины,родия, иридия, палладия, серебра, золота идр.) и жидкого органического связующего(например, раствора порошка канифоли вскипидаре); паста фритты, включающаяалюмофосфатное связующее и добавки(окись кремния, гйдроокись алюминия, бора, кальция, бария, хрома, магния и двуокись титана),На поверхность электроизолирующейподложки исследуемой детали по трассетермоэлектродов наносят полосы пастыфритты. Эти полосы просушивают в атмосферных условиях в течение трех часов, за-тем в сушильном шкафу с нагревом до 100 Ссо скоростью 1,5 град/мин, После охлаждения детали до комнатной температуры наповерхности образовавшихся пленок наносят полосы термоэлектродных паст с перекрытием их в месте рабочего спаятермопары. Деталь помещают в сушильныйшкаф и просушивают. После этого детальподвергают высокотемпературному отжигудля формирования термоэлектродов, Ох. лаждают деталь до комнатной температурыи к свободным концам пленок термоэлектродов крепят провода из материала, соответствующего материалу термоэлектродов.На фиг. изображена лопатка турбины ГТД, препарированная платинородийплатиновой пленочной термопарой,изготовленной по предложенному способу;на фиг.2 и 3 - пленочные термопары,Термопара содержит пленочные термоэлектроды 1,2 из плэтинородиевой пасты (1)и платиновой пасты (2), нанесенных на поверхность лопатки 3, предварительно защищенной электроизоляционной подложкой,по трассам 1 и 2, и удлинительные провода4,5 из сплава платинородия ПР(4) и пластины ПлТ (5),Указанные выше элементы выполненыследующим образом.На поверхность детали 3 вдоль трассыпленок 1 и 2 на электроизоляционную подложку с разрывом в 0,5 - 1 мм в зоне рабочегоспая 6 нанесена паста фритты,выполненнаяна алюмофосфатном связующем из окисейкремния, алюминия, бора, кальция, бария,хрома, магния, гидроокиси алюминия и двуокиси титана. После просушивания в течение трех часов в атмосферных условиях и всушильном шкафу с нагревом до 100 С соскоростью нагрева 1,5 град/мин поверхполученных пленок нанесены ветви-полосыплатинородия 1 и платины 2, перекрываемые в месте 6 пастами, составленными на канифольно-скипидарном связующем изпорошков соответственно платины и родияв массовом соотношении 89: 11 и платины.20 На свободных концах этих полос выполненыплощадки 7 для опорных спаев размерами 3х 1,5 мм. Деталь с нанесенными ветвями и .опорными спаями помещают в сушильныйшкаф и нагревают до 150 С со скоростью 1,5град/мин с выдержкой при 150 С в течение30 - 40 мин. После просушивания деталь спленками выдерживают при температуре1100 С в течение 20 мин, С целью защитыпленок от эрозии рабочим потоком поверх30:пленок (кроме мест ощорных спаев свободнЫх концов пленочных термоэлектродов)наносят пленки из пасты фритты, которыепросушивают на воздухе при комнатнойтемпературе в течение 2 ч с последующим35 нагревом до 1050 - 1100 С в течение 20 мин.После охлаждения детали присоединяютпровода 4 и 5,С целью подтверждения эффективностиспособа выполнены пленочные термопары,40 приведенные на фиг.2 и 3, где 1 - платинородиевый термоэлектрод, изготовленный изпасты с массовым соотношением платины ирадия 90: 10: 1 ф. - платинородиевый термоэлектрод, изготовленный из пасты с весо 45 вым соотношением платины и родия 89; 11;1 - удлинительный провод из ПР; 2 -платиновый пленочный термоэлектрод; 2 -удлинительный провод из ПлТ.Результаты испытаний показали, что59 снимаемый сигнал Е 1(Е 11) соответствует сигналу стандартной проволочной термопарыТПП с номинальной статической характеристикой преобразователя ПП (Я).Формула изобретения55 1, Способ изготовления высокотемпературной пленочной термопары, включающийнанесение на электроизоляционную подложку фритты в виде пасты и слоев пасты изсмеси порошков термоэлектродных металлов и жидкого органического связующего,ставитель П.Першинхред М Моргентал ектор Т. Вашкович тракт ааз 2923 Тираж .ПодписноеВНИИ ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ерекрывающихся в месте образования раочего спая, последующее высушивание и ысокотемпературный отжиг слоев для форирования термоэлектродов и подсоединеие к последним удлинительных проводов, днотипных по составу материала термоэектродов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, ритту наносят в виде дополнительного аггее по трассе каждого иа термоеаекгродое перед нанесением основных слоев, а затем высушивают дополнительные слои при температуре, не превышающей 100 ОС,2. Способ по п,1, о тл и ч а ю щ и й с я 5 тем, что при выполнении удлинительногопровода из платинородиевого сплава ПРк термоэлектроду термопары платинородий-платина, в качестве порошков ермоэлектродных металлов в одном из основных 10 слоев пасты используют платину и родий вмассовом соотношении 89; 11,